菲涅爾太陽能光熱發(fā)電技術(shù)之前景
發(fā)布者：本網(wǎng)記者ROBIN | 來源：CSPPLAZA光熱發(fā)電網(wǎng) | 3評論 | 44430查看 | 2012-09-01 07:25:00
CSPPLAZA光熱發(fā)電網(wǎng)報道：直到今天，菲涅爾式光熱發(fā)電技術(shù)依然以示范為主，未能實現(xiàn)成熟的商業(yè)化應(yīng)用。但伴隨技術(shù)的長足進步，菲涅爾式光熱發(fā)電的成本開始逐步向成熟的槽式光熱發(fā)電看齊。
目前，世界上在運行的最大的菲涅爾式光熱發(fā)電站，30MW的Puerto Errado 2光熱電站在西班牙運行情況良好。很遺憾的是，全球目前專業(yè)做菲涅爾光熱電站的企業(yè)少之又少。
德國的Novatec太陽能公司和法國的阿?，m太陽能公司分別依托ABB集團和阿?，m集團的強大實力，積極開展菲涅爾式光熱發(fā)電技術(shù)的產(chǎn)業(yè)化應(yīng)用。他們眼中的菲涅爾式太陽能熱發(fā)電技術(shù)的前景是什么樣的呢？
不得不說的優(yōu)點
菲涅爾式光熱發(fā)電技術(shù)可以稱之為是槽式技術(shù)的特例。其基本原理與槽式技術(shù)類似，與槽式的不同之處在于其使用平面反射鏡，同時其集熱管是固定式的。從這兩個方面的設(shè)備構(gòu)成來看，菲涅爾式熱發(fā)電的建設(shè)成本相較槽式技術(shù)來講更低一些。
Novatec太陽能公司負(fù)責(zé)市場和產(chǎn)品發(fā)展的董事會成員Martin Selig表示，菲涅爾式光熱發(fā)電技術(shù)的綜合性優(yōu)點體現(xiàn)在其結(jié)構(gòu)更加簡單，固定式的集熱管配套簡單的管道系統(tǒng)，不需要活動的管道連接裝置；同時，其對傳熱介質(zhì)的選擇可以更加靈活，這同樣是因為固定式的集熱管可以更好地適應(yīng)不同類型的傳熱介質(zhì)，包括水、導(dǎo)熱油、熔融鹽等等。特別是當(dāng)使用熔融鹽做傳熱介質(zhì)時，可以與后面的熔鹽儲熱系統(tǒng)搭配應(yīng)用。
根據(jù)國際可再生能源機構(gòu)IRENA此前發(fā)布的一份報告顯示，菲涅爾式光熱發(fā)電區(qū)別于槽式熱發(fā)電技術(shù)的最大優(yōu)點在于這種技術(shù)可以使用更加廉價的平面玻璃作為反射鏡，這種鏡子的生產(chǎn)相對槽式的拋物面鏡的生產(chǎn)成本要低很多，同時，由于其鏡子的支撐結(jié)構(gòu)更加簡單，整個光場系統(tǒng)建設(shè)所需的鋼材和混凝土的消耗量也會大大下降，這會帶來電站成本上的下降。
同樣，美國能源部的光熱發(fā)電商業(yè)化應(yīng)用研究結(jié)論也強調(diào)，由于菲涅爾式光熱發(fā)電鏡場系統(tǒng)的反光鏡安裝密度更大，使其占用的土地面積相對更小，這提供了更多節(jié)約成本的可能性。菲涅爾技術(shù)的光場集熱系統(tǒng)的設(shè)備制造成本和安裝成本都較槽式技術(shù)更具優(yōu)勢。
另外，由于菲涅爾反光鏡是固定位置的，同時以微小的傾斜角度平放，這使其可以保持較好的結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性，降低集熱損失，減少因大風(fēng)造成的反光鏡被破壞的機率。而相對來看，槽式反光鏡因為往往有較大的傾角而造成風(fēng)阻過大，一旦大風(fēng)來臨，很可能造成大面積的反光鏡系統(tǒng)被毀。更為重要的是，同樣一根集熱管，對應(yīng)的菲涅爾反光鏡鏡面更大，反射的熱量也更多，同樣功率的電站，相對槽式來說，其所使用的集熱管數(shù)量會減少，對于造價高昂的集熱管來說，使電站整天成本下降很可觀。
再者，菲涅爾式反光鏡的制造成本大約為槽式拋物面鏡的一半左右。同時，其維護和清潔更加簡單省力，可以完全實現(xiàn)自動化清洗維護。
根據(jù)今年以來的發(fā)展?fàn)顩r來看，槽式熱發(fā)電技術(shù)看起來已經(jīng)到達了發(fā)展的瓶頸期，成本下降空間已經(jīng)很小。而菲涅爾式和塔式技術(shù)明顯還有較大的成本下降空間。
傳統(tǒng)上，一個水冷緊湊型菲涅爾式光熱發(fā)電站的用水量要高于槽式熱發(fā)電，但通過一種新的改進型菲涅爾式發(fā)電技術(shù)，可完全避免此項缺陷。
過熱蒸汽發(fā)生器是阿?，m太陽能和Novatec太陽能菲涅爾光熱發(fā)電的核心組件，通過特制的真空接收管產(chǎn)生高壓高溫蒸汽（高達500攝氏度，高于一般槽式的400攝氏度），而不需要化石燃料輔燃，不增加額外成本。顯而易見，更高的蒸汽溫度意味著更高的發(fā)電效率。
Novatec太陽能資源評估工程師Stefan Nelles表示，菲涅爾技術(shù)集熱系統(tǒng)的熱損失也低于槽式技術(shù)。
技術(shù)的進步
緊湊式線型菲涅耳發(fā)電可配置空冷或水冷設(shè)施，在陽光資源豐富的沙漠地區(qū)，水資源十分寶貴，空冷可節(jié)約大約90%的水耗量，因此空冷技術(shù)的應(yīng)用將會更加普遍。
阿?，m太陽能全球業(yè)務(wù)副總裁Jayesh Gopal表示，“我們的菲涅爾發(fā)電技術(shù)僅僅需要消耗槽式電站一半的用水量。雖然水冷技術(shù)效果更好一些，但在缺水的沙漠地區(qū)，空冷是最好的選擇?！盡artin Selig也表示，如果水資源短缺，空冷是節(jié)約水消耗的最佳途徑。
Novatec太陽能和阿?，m太陽能兩家公司都在積極研發(fā)熔鹽作為菲涅爾光熱發(fā)電技術(shù)的傳熱儲熱解決方案。雖然熔鹽儲熱在槽式和塔式電站中都有成熟的應(yīng)用案例，但在菲涅爾光熱發(fā)電技術(shù)中還處于初級研發(fā)階段。
Novatec正在開發(fā)熔鹽作為傳熱介質(zhì)的技術(shù)，他們已經(jīng)建設(shè)了一個示范回路并已經(jīng)在其開發(fā)的西班牙Puerto Errado 1 1MW菲涅爾光熱電站進行了實際測試。
另一方面，阿海琺太陽能正在示范熔鹽儲熱系統(tǒng)的應(yīng)用。Jayesh Gopal表示，到2013年初，預(yù)計將完成一個CLFR（線性緊湊型菲涅爾光熱發(fā)電）熔鹽儲熱項目并正式開始市場推廣。
新興的市場
印度、澳大利亞、中東等其他新興市場的光熱發(fā)電產(chǎn)業(yè)發(fā)展迅速。阿?，m和Novatec都在積極開拓新興市場。
阿?，m太陽能最近已經(jīng)成功進入了幾個海外市場，在中東地區(qū)，阿?，m在沙特建立了區(qū)域辦公室。Jayesh Gopal表示，中東地區(qū)的沙特、摩洛哥、約旦等國家都對太陽能熱發(fā)電的發(fā)展寄予厚望，他們正在考慮給予相關(guān)政策上的支撐以促進太陽能發(fā)電的發(fā)展。因此我們選擇在這里設(shè)立辦公機構(gòu)。
印度正在建設(shè)一個250MW的大型菲涅爾式光熱電站，位于印度拉賈斯坦邦，項目開發(fā)商為印度信實電力有限公司，項目EPC商為阿海琺太陽能，由兩個125MW的菲涅爾光熱發(fā)電項目組成，是目前亞洲在建的最大的光熱電站項目。預(yù)計將于2013年5月投運。
另外，Novatec在西班牙成功建設(shè)了當(dāng)前全球最大的菲涅爾光熱電站項目，Puerto Errado 2目前的運行情況良好。
據(jù)統(tǒng)計，截至2012年3月，全球共有1.9GW的光熱電站裝機容量，其中約1.8GW為槽式光熱電站。但未來這一勢頭不會再長期持續(xù)下去，我們已經(jīng)可以隱約看到菲涅爾式光熱發(fā)電技術(shù)全面商業(yè)化應(yīng)用的曙光。
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最新評論
3人參與
AlexDong
-----光熱發(fā)電所需逐日系統(tǒng)又因其技術(shù)含量高、精密度要求高，運行穩(wěn)定性差，直接關(guān)系到整個電站的經(jīng)濟效益好壞，相當(dāng)于人的大腦、中樞神經(jīng)，可靠成熟的方案及配套產(chǎn)品，尤其關(guān)鍵。跟蹤系統(tǒng)關(guān)鍵部件是：角度定位傳感器、驅(qū)動電機、控制器，其中尤其傾角儀、編碼器、磁柵尺、等傳感器的可靠性、穩(wěn)定性耐用性、靈敏度，尤其重要。在這個領(lǐng)域，飛浩電氣技術(shù)（上海）有限公司（聯(lián)系人：董永坡 17301727095 021-59170886 qq316864537&nb
2016-07-18 17:41:21
0
AlexDong
飛浩電氣技術(shù)（上海）有限公司<br />
Fihoo Electric Technology Co.,LTD<br />
產(chǎn)品系列：<br />
高精度編碼器( 21bits )、高靈敏傾角儀、磁柵尺、接近開關(guān)、壓力傳感器、溫度傳感器、流量計等。 代理德系品牌產(chǎn)品：德國CARLEN-sensors（卡倫）傳感器、 德國SICK（思科）全系列產(chǎn)品、 德國SIKO（西控）全系列產(chǎn)品、 德國GRAF（格拉夫）控制系列產(chǎn)
2016-06-20 13:56:03
0
zjchuaran
菲涅爾熱發(fā)電需要克服兩個缺陷，一是提高工況溫度，目前的接收器在沒有使用真空集熱管的情況下還都不能突破攝氏300度；二是提高穩(wěn)定性，DSG的主要問題是受光照變化影響大，類似于光伏，其次是儲能還在試驗中。 ...
2012-09-01 11:10:20
0
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