熔鹽槽式光熱電站的特點和優勢詳解

2020-11-25 北極星太陽能光伏網

北極星太陽能光伏網訊:近日，德國光熱發電工程諮詢公司CCO Services應記者之邀，撰寫了一篇題為《熔鹽槽式光熱電站的特點和優勢》的文章，將熔鹽槽式光熱發電技術與傳統的以導熱油為傳熱工質的槽式光熱發電技術進行了詳細比較。文章指出，熔鹽槽式光熱發電技術將大大提升光熱發電效率，降低光熱發電的度電成本。

以下為文章的中譯版（摘選）：

當前，槽式光熱發電技術的發展過程中缺少創新，當下已投運的大部分商業化槽式光熱電站所採用的技術都是十年前的。

以前，槽式光熱發電技術的創新點主要集中在槽式集熱器的結構上。20世紀80年代初，第一個商業化槽式光熱電站在美國加利福尼亞光資源條件極好的Harper湖和Kramer的交界處建成。該項目所採用的LS1集熱器基礎模塊的長度只有50米左右，開口寬度小於5米。同時，更大開口的集熱器和更精準的光學追蹤系統逐漸被研發出來，進一步減少了系統所需要的驅動裝置數量，同時使系統所需要的地基設施更少，管道更少，導熱流體用量也相應減少，此外還降低了能源消耗率。目前，在這方面最具創新性的設計是UltimateTrough槽式集熱器，其優化後的開口寬度超過7.5米，長度大約為250米。

圖：本文作者之一，德國CCO Services公司CEO Thomas Thaufelder

而在槽式光熱電站的其他環節，我們不得不說在過去10年裡沒有發生哪些重大創新。另一方面，能源行業普遍抱怨光熱發電不能滿足人們對其發電成本降低的預期，尤其是跟風電和光伏發電相比仍有一定差距。

因此，光熱發電未來的發展目標很明確：CSP技術必須要更加高效，其相關組件應該成為大眾化的產品，而不是必須採用量身定製的帶有壟斷特徵的解決方案。

那麼如何才能提高CSP系統的效率？如何才能使CSP系統的關鍵組件實現大規模批量化生產呢？

我們認為，後者只能通過為製造商提供足夠市場容量的商業化行為來解決問題。比如中國政府最近宣布，到2020年中國將完成規模為10GW的光熱電站裝機，這就可以為產業鏈各相關方提供充足的市場。許多製造商都有望藉此機會，通過實現批量化生產來降低成本。

槽式光熱電站的效率提升意味著：用較少的資源、設備和相關設施可以生產更多的電力。考慮到光熱電站的發電原理，我們必須關注技術原理類似的發電過程：在化石燃料發電站，提高蒸汽溫度可以有效提高發電效率。同樣，為了提高槽式光熱電站的效率，我們必須提高系統所有工作流體的運行溫度。

因為有機導熱油的化學穩定性有限，我們需要找到運行溫度可以高於400℃的替代工質。水可以滿足溫度條件，但是水工質的缺陷就是其較低的沸點和較高的系統壓力。另外，以蒸汽為基礎的能源存儲系統離商業化應用還為時尚早。

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