聚光太阳能热发电技术csp简介.pdf

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聚光太阳能热发电技术csp简介(配图版)
2.优点 可再生能源发电面临的主要挑战之一是如何把能量储存起来,实现电力的可 调节性。太阳能热发电的一个显著特点是其输出电力稳定,电力具有可调节性 可以满足尖峰、中间或基础负荷电力市场需求。太阳能热发电站可以设计蓄热系 统,在云遮或日落后,蓄存的热能可以被释放岀来,使汽轮机持续运行,从而保 证输岀电力的稳定性,并増加全负荷运行时数。此外,太阳能煞发电站也可以和 佶统的蕪汽或联合循环电站整合(合发恵)υ化石燃料辅助太阳能电站的循环 在提高汽轮机的最佳利用状态和电力输岀可靠性方面郡具有优勢。 Cloudy Day (May 3) 100% 90% 身80% E70% E60% E50 y% 30% 尔20 10% olar Thernal 0% 7:00 9: 11:00 13:00 15:0 17:0 19:0U Time(hh:mm) 太阳能和光伏电力输出曲线 7000 140 6000 120 5000 100 4000 80 3000 2D00 ⊥L 40 1000 20 0:00 600 1200 1800 APS Load Mwe soao一-8 olar with TES 带有蓄热的热发电和电力负荷吻合情况 除了输出电力平稳、吻合电力负荷曲线外,太阳能热发电技术的主要受益点 是其对环境的负面影响很小。太阳能热发电站(2007年技术)全生命周期的CO2 用放仅为13-19g/kWh 3.发电成本 由于各种太阳能热发电技术的技术性能参数和所处的发展阶段各不相同,因 此对太阳能热发电成本的评价也不能一概而论。另外即使采用同一种技术形式的 电站,由于建设地点、容量和其它技术参数存在差异,太阳能热电力成本也不尽 相同。下表为1984年-1990年期间投入商业化运行至今的9座SGS太阳能热发 电站的数据;可以看出太阳能热发电的发电成本在11~27美分/kWh之间,投资 成本在4500~2890美元/kW 表2美国SEGS电站相关数据 电站名称 SEGSI-II SEGSIIⅤH SEGSVIIL-IX 地点 Dagg t Kramer Junction Harper Laker 投入运行年份19841985 1986-1988 1989-1990 容量 14MW、30MW 5×3uMW 2×80MW 传热介质 导热油 寻热油 导热油 镜场出口温度|307-316℃ 349-391C 390C 年发电效率 9.5-10.5% 11.0%-12.5 138 投资 3800-4500$/kW 3200-3800s/kW 2890s/kW 发电成本 0.270.18$/kWh 0.180.12$/kWh 0140.11$/kWh 4.市场现状 截至2010年8月初,全球已投入运行的太阳能热发电站容量为891Ⅵw,其 中,槽式技术占比91.57%,塔式技术次之。 891.65 (MW) 490.9 430 354 355 22.5 17725 75 609 1 1990200 2007 2D08 200 ■新增装机■累计裝机 全球已运行太阳能热发电 碟式 塔式 3.56 0.175 437 芊涅尔式 0.89 4849% 47.94% 槽式 94.57% ■西班牙■美国■其它 太阳能热发它市场现尖 美国和西班牙为太阳能热发电的两大主要市场,主要是因为美国和西班牙都 有针对太阳能热发电的具体支持政策,如西班牙发布了太阳能热发电上网电价, 其中固定上网电价约为27欧分/kWh 此外,据不完全统计,目前在建太阳能热发电装机容量约19GW,预计于 2012年前后投入运行,主要市场在西班牙。 摩洛哥 埃及 塔式 河尔及利亚 碟式 1.% 美国1.03 0,95% 0.05% 3吕3 073 西班牙 悟式 92.6 9176% 在建的太阳能热发电站 5.中国太阳能热发电情况 中国太阳能热发电技术的研究开始于1979年。经过30年的发展,中国在太 阳能吸热材料、太阳能热电转换材料、太阳能热电转换材料、太阳能储能材料、 太阳能聚光装备、太阳能槽式真空管、太阳能吸器、太阳能碟弌聚光器、太阳 能塔式热发电系统设计等有了较大的进步。目前标,志性的项目是正在开展1Mw 塔式电站的研究,发电工质参数390°C,2.35Ma,将于2010年发电。 中国太阳能热发电技术的研究分为3个阶段。 第一阶段源于国家“八五”计划(1990年-1995年)。中国国家科学技术委 员会支持中国科学院电工研究所、北京太阳能研究所、清华大学等研制槽式太阳 能聚光器及真空管,负责单位为清华大学。 第二阶段为“十五”期间(2000年—2005年)。科抆部依托863计划下达了 I0kⅸ碟式 Stirling太阳能热发电研究,参加单位为中囯科学院工程热物理所、电 工所、新疆新能源公司、皇明太阳能集团有限公司等,负责单位为中国科学院电 工研究所ε河海大学在“十五”期间(205年11月)与以色列合作在南京江宁 建立了70KW太阳能与燃油混合热源发电武验台。 第三阶段“十一五”期间(2006年一至今)。科技郾于2006年启动“十 五”863重点项目“太阳能热发电技术及系统示范”,项目支持1MW塔式太阳 能热发电技术的研究,参加单位有四所大学,中国科学院的四个硏究所和两家公 司。冋时还启动了3个日标导向课题和5个探索导向课题,分别对槽式真空管, Stirling发电设备,高温选择性涂层,热电材料及系统,儲热技术等給予了支持。 屹非成品图 1MWe塔式电站 4米高温真空管集热器 槽式系统回路 日前ψ国的太阳能热发电正处于研发和示范阶段,在建的容量为1MW,还 未形成产业化发展。但是除储热材料外,太阳能热发电所用的材料与常规聚光和 发电类似。常用的高温儲热材料目前主要是硝畯熔融盐,合成油和高溫混凝土 除43°C以上的导热油外,中囯日前全部可以大规模生产。其他如耐候性高反射 卒玻璃等日前己经具备生产能力。日前屮国已经具备提供大型塔式电站用定日镜 的能力和产能,MW级太阳能塔式热发电站将会在2010年底发电运行。在槽式 太阳能热友电方面,中国已经有30℃C真空管,目前正在向45℃C真空管迈进。 为了推进太阳能热发电的发展,中国国家能源局宣布今年启动太阳能热发 电的特许权招标。该项目位于内蒙古鄂尔多斯,规模为50Mw。国家能源局表示, 希望通过大靓模的特许权招标,以推动太阳能热发电这个新技术在中囯的发展。 根据中囯国家发展改革委员会2007年发布实施的《可再生能源中长期发展 规划》(2006-202,到2020年,中国太阳能热发电总容量达到200MⅣW。预计在 未来的5-10年里,太阳能热发电将在中国实现商业化发展。

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