太陽能光熱發(fā)電技術

佰能是水，顧客是舟；追求卓越，奉獻顧客光熱發(fā)電產(chǎn)業(yè)現(xiàn)狀及潛力光熱電站經(jīng)濟建設光熱發(fā)電產(chǎn)業(yè)介入思路中國可再生能源資源可開發(fā)量結論：在可再生能源中，太陽能遠遠大于其他能源。

根據(jù)聚光方式的不同，光熱發(fā)電可分為4種方式：槽式、塔式、蝶式、菲涅爾式。

上述四種方式中，槽式和塔式是目前兩種主流的光熱利用技術。就目前而言，槽式技術更為成熟，塔式技術更具發(fā)展?jié)摿?。光熱發(fā)電主要技術路線截至2013年3月，全球太陽能熱發(fā)電裝機容量超過2.8GW。西班牙和美國是主要市場。在西班牙，共有45座太陽能熱發(fā)電站處于商業(yè)化運行的狀態(tài)，總裝機容量達到2053.8MWe，其中槽式電站40座（1972.5MWe）、塔式電站3座（49.9MWe）、菲涅爾式電站2座（31.4MWe）。在美國，處于運行中的太陽能熱發(fā)電裝機容量為525MWe。全球光熱電站概述拋物面槽式塔式線性菲涅爾式碟式斯特林槽式

槽式光熱利用系統(tǒng)的核心設備是中高溫真空集熱管，槽式電站普遍采用導熱油作為傳熱介質；在以水及熔鹽作為介質方面，還存在技術難題。www.bestpower.cc

北京佰能藍天科技有限公司反射鏡真空集熱管www.bestpower.cc

北京佰能藍天科技有限公司塔式

塔式光熱系統(tǒng)的核心設備是定日鏡場及吸熱塔；在傳熱介質方面，塔式電站可以采用水、導熱油及熔鹽介質。定日鏡集熱塔光熱發(fā)電技術比較優(yōu)點缺點槽式同步跟蹤降低跟蹤控制代價，成本低；具有商業(yè)化運行經(jīng)驗。中、高溫過程，可以蓄熱儲能、聯(lián)網(wǎng)發(fā)電運行管道系統(tǒng)比塔式復雜得多，熱量及阻力損失大，真空管破損更換增加成本。塔式采用高溫熔融鹽蓄熱儲能，聚光比高，易達到較高工作溫度；接收器散熱面積相對較??；技術復雜，投資較大，發(fā)電成本高，配套設備還不成熟蝶式熱力發(fā)電效率高，單臺裝置可獨立運行，也可進行模塊化組合，自動化控制性好，維護量少；建設周期短，運行成本低造價昂貴，商業(yè)化可行性需要證實。菲涅爾式集熱管固定，連接簡單，反射鏡為平面鏡，便于制造與清洗，同時近地安裝，風阻?。恢苯赢a(chǎn)生蒸汽，參數(shù)高；造價相對便宜投運機組少，效率不夠高，儲能時間較小。國內典型工程案例及公司光熱發(fā)電吸引了各路資本的關注。業(yè)內普遍對光熱發(fā)電的前景看好，并且興建了大批電站，典型項目如下：★美國Ivanpah電站（392MW）和新月沙丘電站（110MW）★浙大中控德令哈50MW塔式光熱電站★首航節(jié)能敦煌10MW塔式光熱電站★龍騰太陽能內蒙古烏拉特中旗600米1.6MWth槽式回路★蘭州大成200kW槽式光熱發(fā)電示范項目★中科院電工所1MW塔式光熱示范電站美國這兩座電站，在光熱發(fā)電產(chǎn)業(yè)發(fā)展上具有重要意義。Ivanpah電站為全球最大的光熱電站，該電站于2013年12月31日開始首次投入商業(yè)運營；CrescentDunes（新月沙丘）為全球最大的熔鹽塔式電站，該電站于2014年2月12日開始進入調試階段。兩大電站的建成投運開啟了塔式光熱發(fā)電技術的新紀元，★美國Ivanpah電站（392MW）和新月沙丘電站（110MW）★中科院電工所1MW塔式光熱示范電站發(fā)電裝機容量1.5MW；定日鏡場采光面積10,000平米；吸熱塔高118米；傳熱介質為水/蒸汽；儲熱介質為飽和蒸汽和導熱油；2.35MPa,390°C蒸汽輪機發(fā)電。2011年7月17日產(chǎn)汽，2012年8月9日發(fā)電?！镎愦笾锌氐铝罟?0MW塔式光熱電站中控太陽能公司投資建設，總裝機容量為50MW，是中國第一座商業(yè)化運營的太陽能熱發(fā)電站。項目場址位于青海省海西州德令哈市西出口太陽能工業(yè)園區(qū)。

項目一期10MW工程于2013年7月5日成功上網(wǎng)發(fā)電，并實現(xiàn)連續(xù)、穩(wěn)定運行?！锸缀焦?jié)能敦煌10MW塔式光熱電站首航光熱敦煌10MW熔鹽塔式示范項目已完成前期工作，計劃于2015年投產(chǎn)。該項目規(guī)劃裝機規(guī)模100MW+1*10MW塔式光熱電站，一期的1*10MW高溫高壓凝氣式汽輪機發(fā)電機組，帶15小時熔鹽儲熱，年發(fā)電時長5000小時以上。www.bestpower.cc

北京佰能藍天科技有限公司★蘭州大成200kW槽式光熱發(fā)電示范項目該項目規(guī)模為各200kW電功率的槽式和線性菲涅爾式光熱發(fā)電項目；由兩組各150m槽式聚光集熱回路和兩組各96m長線性菲涅爾聚光集熱回路構成。項目于2012年5月9日下午并網(wǎng)發(fā)電，截止目前示范系統(tǒng)累計發(fā)電量已超過50000kWh。★龍騰太陽能內蒙古烏拉特中旗600米1.6MWth槽式回路該項目為常州龍騰太陽能熱電設備有限公司建設的槽式示范回路；2013年6月，該示范回路實現(xiàn)了商業(yè)電站典型工況下的穩(wěn)定運行，到目前為止已連續(xù)運行一整年?！锕鉄犭娬就顿Y根據(jù)相關資料顯示，每兆瓦投資在2000萬元以上，發(fā)電成本大于1元/度。我國光熱示范電站電價有可能為1.38元/度。地理位置、氣候條件、融資模式、技術選擇，系統(tǒng)設計等不同，都會影響太陽能熱發(fā)電站的初始投資成本。再加上我國光熱發(fā)電剛剛起步，所以目前尚無權威的電站投資及運營成本數(shù)據(jù)。我們選取了三個案例來介紹光熱電站的投資：

●西班牙50MW槽式光熱電站建設成本●中國50MW槽式太陽能熱發(fā)電站（模擬測算數(shù)據(jù)）●中控太陽能德令哈10MW塔式光熱電站投資數(shù)據(jù)★西班牙50MW槽式光熱電站一個典型的50MW無蓄熱槽式熱發(fā)電站中，太陽能場在總承包成本中所占比例超過40%，導熱油及其相關系統(tǒng)占據(jù)了不到20%，而傳統(tǒng)的常規(guī)島部分包括蒸汽發(fā)電循環(huán)、電氣、控制及其他輔助系統(tǒng)仍然占據(jù)接近25%的比例。西班牙50MW槽式無儲熱太陽能光熱電站總承包成本詳表★中國50MW槽式太陽能熱發(fā)電站（模擬測算數(shù)據(jù)）克林頓基金會氣候行動（CCI）團隊以一個在中國的50MW槽式太陽能熱發(fā)電站為典型案例，對其均化發(fā)電成本（LCOE）進行了計算和模擬分析。案例太陽能熱發(fā)電站位于中國內蒙古自治區(qū)鄂爾多斯地區(qū)，電站規(guī)模50MW，帶4小時儲熱，電站運行壽命為25年。案例電站一次性初投資估計約為14.56億元人民幣，相當于單位造價29,119元/千瓦?！镏锌靥柲艿铝罟?0MW塔式光熱電站投資數(shù)據(jù)該項目預計總投資9.96億元，為50兆瓦塔式光熱發(fā)電項目。一期10兆瓦采用DSG技術，總投資額2.1億元，包括與50兆瓦裝機配套的公用設施建設。該工程共建設6個熱功率為40MW的鏡場和吸熱塔，1套熔融鹽蓄熱系統(tǒng)，1套蒸汽發(fā)生器系統(tǒng)，1套汽輪發(fā)電機系統(tǒng)以及輔助發(fā)電系統(tǒng)；全場共設置定日鏡217440面，每個鏡場設置36240面，每面鏡子2平米；吸熱塔高度80m。光熱業(yè)務拓展思路

上述的不確定投資在于光熱資源及光熱系統(tǒng)的投資。我國光熱資源分布不均，暫且借用年日照小時數(shù)這個量化指標來描述這個問題。日照時數(shù)是指太陽每天在垂直于其光線的平面上的輻射強度超過或等于120W/m2的時間長度。中國年平均日照時數(shù)的分布形勢是東南少而西北多，從東南向西北增加。大致秦嶺淮河以北和青藏、云南高原東坡以西的高原地區(qū)年平均日照時數(shù)都在2200

小時以上；光熱業(yè)務拓展思路青島、蘭州一線，即北緯36°以北地區(qū)，除了東北的北部和東部以外，日照時數(shù)都在2

600小時以上。

錫林浩特、呼和浩特、銀川、西寧、拉薩一線以西北的內陸地區(qū)，年平均日照時數(shù)普遍在3

000小時以上，是中國日