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塔式光热发电

来源: 作者: 日期:2016-11-28 分享按钮

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太阳能热发电是将太阳能转化为热能,通过热功转化过程发电的技术,根据收集太阳辐射能量方式的不同,太阳能热发电技术可分为塔式太阳能热发电系统、槽式太阳能热发电系统、碟式(斯特林)太阳能热发电系统和线性菲涅尔式太阳能热发电系统四种类型。相对于光伏发电或其它可再生能源发电方式,它最大的优势就是可以配置储热系统,具有发电功率相对平稳可控、运行方式灵活、可进行热电联供等主要特点。

在各种太阳能热发电技术类型中,塔式太阳能热发电系统以其能量转换效率高,易于实现大规模储热等优点,已成为未来最可能引起能源革命、实现大功率发电、替代常规能源的最经济手段之一,将完全有可能给紧张的能源问题带来革命性的解决方案,目前已经处于商业化应用前期和工业化应用初期。

我国太阳能热发电技术研究起步较晚,与发达国家相比,无论在技术、规模、水平还是在发展速度上均存在较大的差距。就熔盐塔式技术而言,我国在系统集成技术及集热、储热关键成套设备方面比国外先进国家落后约20年。因此,尽快开展熔盐塔式太阳能热发电站系统集成及集热、储热关键成套设备能力建设符合国家可再生能源发展战略,对促进能源结构调整、保障国家能源安全、减少环境污染等具有重大的现实意义和战略意义。

传统光伏发电受一天内太阳辐射变化会引起发电功率大幅波动,对电网系统实时平衡和稳定安全运行带来挑战。太阳能热发电站通过配置大容量储热装置,实现发电功率平稳和可控输出。储热系统在白天太阳辐照度较高时,系统可将部分热量储存起来,在云层遮日或夜间等太阳辐照减弱时,可及时利用储热装置中储存的热量,向动力发电设备进行热量补充,确保发电功率的稳定,减少对电网的冲击。由于储热成本低廉,因此配有储热系统的太阳能光热电站可以使发电成本下降。西班牙于2011年建成的Gemasolar太阳能塔式光热电站,装机容量约20MW,带有15小时储热,能够保证24小时连续发电。

太阳能热发电系统通常采用汽轮机、燃气轮机等常规热功转化设备,通过热能转化为机械能再驱动发电机发电。这种发电方式和燃煤、燃油及天然气等发电系统的方式相类似,很容易通过与常规火力发电系统组成联合循环系统运行,可以大幅度降低常规火力发电的碳排放和污染物质排放。因此,太阳能热发电是目前最有可能替代常规火电机组承担系统调峰负荷甚至电力基荷的可再生能源发电形式之一。

我国西北地区是水电、光电、风电等清洁能源的聚集地,大量开发间歇性强的可再生能源项目将对电网的安全稳定运行带来一定的影响。为在保护西部地区脆弱生态环境的前提下保障送电负荷的稳定,需要除火电之外的清洁、可控电源为送端电力系统提供支撑。大力发展太阳能热发电,可促进西部地区可再生能源的高比例开发建设,同时使得西部地区电力输送通道利用率大幅提高。

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