據德國化工企業巴斯夫(BASF)發布消息稱,該公司已于2019年初與上海電氣簽訂合作協議,將為迪拜950MW光熱光伏太陽能發電項目(Noor Energy1)中塔式光熱電站獨家提供優質的硝酸鈉產品。總計約10萬噸的無機鹽將在位于德國路德維希港(Ludwigshafen)的巴斯夫工廠進行生產,并在合同簽訂三年內將運往迪拜項目現場。
迪拜長期以來是世界人均用水和電力消耗最高的城市之一。但是,在過去的幾年中,波斯灣上的這座城市為減少能耗而付出了巨大的努力,大舉開發新能源電力潛能,更是設立了到2050年確保迪拜75%的電力需求來自可再生能源的目標。
Noor Energy1項目便標志著朝著實現這一目標邁出了重要一步。Noor Energy 1光熱光伏混合發電項目由3個裝機為200MW的槽式電站、1個裝機為100MW的塔式電站及1個250MW光伏電站組成,是全球迄今為止規模最大的光熱光伏混合電站。
鹽的純度對光熱電站起著至關重要的作用
作為全球最大的化工廠之一,巴斯夫也是為數不多可以化學生產硝酸鈉的公司之一。使用化學方法生產的鹽最大的優點在于它的高純度:鹽中的鎂或氯殘留物越少,就越適用于光熱電站儲熱系統。
光熱電站中通常采用二元熔融鹽(60%硝酸鈉+40%硝酸鉀)作為儲熱介質,尤其在諸如Noor Energy 1中大型塔式電站應用上,成千上萬面反射鏡反射陽光集中至高達260米的中央吸熱器,產生的溫度可高達1000攝氏度。
對于鹽的純度為何對光熱電站如此重要,巴斯夫無機材料銷售經理Manuel Altarriba解釋說,“經過高溫加熱,液化硝酸鈉中的雜質會導致部分分解為亞硝酸鈉以及鎂或氯化物等,這些分解產物反過來會通過腐蝕和沉積物的形成而對電站造成損害。鹽中的雜質越多,對光熱電站所造成的損害就會越大。”
“我們制定了嚴格的質量控制程序,并在實驗室中進行了密網抽樣,以確保對整個交貨量進行全面的質量保證?!?/p>
巴斯夫已研發新型仿真工具保證光熱電站熔融鹽穩定性
此外,為了幫助包括儲熱系統在內的光熱電站可以長期穩定安全的運行,巴斯夫開發了一種新的軟件解決方案,該工具專注于控制儲熱介質(即熔融鹽)的穩定性,包括對氣體排放的模擬、設備腐蝕以及電站壽命的估算。
“在過去的幾年中,巴斯夫深入研究了高溫下熔融鹽的化學反應和平衡。我們現在已經將這些知識整合到軟件解決方案中,并將其應用于光熱發電行業?!卑退狗蛄鞒涕_發研究工程師Christian Schütz說,“高溫的優勢在于,相同體積的鹽可以吸收更多的能量,而將蒸汽轉化為電能的循環過程的效率也隨溫度而提高。基本上,這意味著溫度越高,存儲的熱量就越多,產生的能量就越多?!?/p>
“但是,在400°C以上,鹽中的不同反應會變得明顯。例如,硝酸鹽和亞硝酸鈉的平衡會發生變化,鹽的各個成分在較高的溫度下會分解,從而釋放出不同類型的氣體。氣體的損失轉化為鹽的損失。在第一次加熱并開始鹽融化過程時,這一點尤其明顯。巴斯夫的新型仿真工具可通過調節溫度或添加劑等參數來預測和抵消質量損失?!?/p>
Schütz補充說:“當鹽在高溫下與金屬反應時,該工具的另一個功能是計算電站部件的腐蝕速率。由于腐蝕速率直接影響電站的使用壽命,該工具還可以用于提供有關電站預計壽命的信息。”
“我們的仿真工具的目的是控制鹽的穩定性,以使其有效且盡可能長時間地運行,”巴斯夫無機技術部門數字專家Erik Wiegert強調說,“除了在已經運行的電站中提供附加值外,我們還可以使用該工具將鹽相關的專業知識提供給開發商,幫助其在設計新的電站時進行使用?!?/p>