儲熱能否助菲涅爾光熱發電技術突破市場?
發布者：本網記者Alice | 來源：CSPPLAZA光熱發電網 | 1評論 | 7215查看 | 2013-12-02 14:05:00
CSPPLAZA光熱發電網報道：菲涅爾光熱發電技術當前并未像槽式或塔式技術那樣獲得廣泛地應用，其主要的原因在于運行溫度低、難以進行儲熱。但伴隨技術的進步，帶儲熱的菲涅爾技術有望幫助突破這一現狀。運行溫度在500攝氏度以上，配置熔鹽儲熱系統，這很可能就是下一代可以推向更大范圍的商業化應用的的菲涅爾光熱發電技術。
光熱發電技術發展到今天，菲涅爾技術都未能與槽式或塔式技術在推廣應用程度上相抗衡，目前全球范圍內投入運行和在建的菲涅爾光熱電站的數量僅15個左右，且以小型示范性項目居多。當前已投運的全球最大的菲涅爾光熱電站是西班牙30MW的Puerto Errado 2光熱電站，于2012年10月初正式宣告投運。近來對菲涅爾技術來說最新的利好消息是，信實電力和Areva Solar在印度拉賈斯坦邦投建的100MW的菲涅爾光熱發電站已進入試運行階段，即將于明年3月份正式投運。
菲涅爾技術或許是四大光熱發電技術中投資成本最低廉的，其系統結構相對簡單、傳動機構簡單且易于操作、集熱器可以采用廉價鋼管，不需要造價高昂的支架，也不需要槽式反射鏡那樣的面型精度。但其飽受詬病的是因為其聚光比較低而無法達到更高的運行溫度，以實現更高的系統發電效率，并為配置儲熱系統提供可行性。
德國的Novatec太陽能公司和法國的阿海琺太陽能公司是菲涅爾式光熱發電技術的兩大玩家。行業咨詢研究機構Lux Research公司的助理研究員Ed Cahill表示，這兩家公司都在設法提高菲涅爾技術的工作溫度，主要可以通過增加反射面積和采用真空集熱管等高效吸熱器的方式。這是工程設計方面的一個挑戰，但并非是不能克服的。
Novatec宣稱其早在2009年就克服了這一問題，Puerto Errado 1示范電站曾經實現了500攝氏度的運行溫度，但在后來的商業化電站PE2電站中，其實際蒸汽溫度僅270攝氏度。Areva在公開的宣傳資料中也宣稱其蒸汽輸出溫度可達450攝氏度。國內的華能三亞1.5MWth菲涅爾光熱燃氣聯合循環示范電站項目在預熱段和蒸發段采用了非真空鍍膜鋼管，過熱段則采用真空集熱管，也輸出了400攝氏度以上的蒸汽溫度。
由此看來，無論是從理論上還是實際上來看，菲涅爾技術的高運行溫度都是可以通過現有的技術實現突破的。最為關鍵的還是在于增加儲熱系統，設法改變菲涅爾光熱發電系統采用的水工質方案，應用熔鹽實現熔鹽傳熱儲熱。這也是目前Novatec、Areva Solar和華能清潔能源研究院等菲涅爾技術廠商一致努力的目標。
Areva早在去年中期就開始與美國桑迪亞國家實驗室開展合作，共同研究菲涅爾式光熱發電熔融鹽儲熱技術的可行性。Novatec則于今年10月份開始在其位于西班牙的PE1菲涅爾光熱示范電站上試驗其“直接熔鹽傳熱”（DMS）技術。
Areva可再生能源業務全球副總裁Jayesh Goyal則表示，“我們需要搞清楚的是，菲涅爾技術之所以沒有得到廣泛地應用，主要問題不是其運行溫度。實際示范項目已經證明菲涅爾技術可以實現500攝氏度左右的運行溫度，這比槽式390攝氏度的溫度還高。最重要的問題在于當采用水作為工質時，就很難實現儲熱了。因為用水和熔鹽進行換熱的效率是十分低的，采用水蒸氣儲熱又不現實。”因此，真正可行的方案在于用熔鹽全面替代水工質。
Goyal表示，“Areva正在多個市場采用其熔鹽儲熱菲涅爾技術進行項目投標”。我們何時能看到一個商業化的熔鹽型菲涅爾示范電站？或許在不久的將來就可以實現。
Goyal透露道：“我們正在印度、沙特市場積極進行業務拓展，沙特阿卜杜拉國王原子與新能源中心(K.A.CARE)對光熱發電項目的招標定義是配置不低于4小時的儲熱的光熱發電項目，我們也關注到了這一點。對于獨立型的太陽能電站，儲熱將是必須的，目前市場上對光熱發電項目的招標幾乎都要求配置儲熱。”
如果Areva的熔鹽儲熱菲涅爾光熱發電技術被證明是值得投資的，未來其將沒有理由不獲得飛速的發展，Cahill認為，如果菲涅爾技術可以實現550攝氏度的工作溫度，并配置儲熱系統，其將超越槽式技術，因為其更低的系統成本。
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zjchuaran
槽式和菲涅爾在聚光技術上都屬于線聚焦技術，兩者的主要區別在于聚光比不同。線聚焦技術若提高聚光比，其難度要大于采用點式聚焦技術的塔式和碟式技術。簡單說，聚光比是接收器獲得高溫熱能的基本條件。
2013-12-02 15:02:27
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