路甬祥:光热发电应创新设计 发挥特长 放眼全球
来源:深圳华强集团 | 0评论 | 2892查看 | 2016-09-12 12:05:00    
  9月2日,国家发改委正式发布《关于太阳能热发电标杆上网电价政策的通知》,明确2018年12月31日以前全部投运的太阳能热发电项目执行1.15元的标杆上网电价,同时鼓励地方政府相关部门对太阳能热发电企业采取税费减免、财政补贴、绿色信贷、土地优惠等措施,多措并举支持太阳能热发电产业发展。

  9月6日,全国人大常委会原副委员长、中国科学院原院长路甬祥一行,率中国科学院电工所研究团队,到河北省张家口市张北县调研指导了华强集团“张家口一号15兆瓦太阳能热发电站及配套农业设施项目”建设情况,并对光热能源产业的发展提出了建设性意见,他指出:光热发电应创新设计、发挥特长、放眼全球。

  集光镜场:关键在于创新设计、提高聚光效率

  光热发电,是用聚光系统将光能收集起来变成热能,并储存热能驱动汽轮机发电的能源模式,其储能方式具有低成本、大容量和便于存取的特点,使得光热电力相较于光伏和风电具有更好的电网友好性和调峰能力,未来将成为一种可在有条件地区进行大规模建设的基荷能源。另外,发电余热还可以用于供暖,因此可以在国家大规模发展清洁能源的战略任务中发挥关键作用。


  然而,光热产业在中国的发展尚面临着较大的经济性和可靠性问题。由于中国的环境存在光照强度整体较低,缺水、大风、多沙尘、严寒等不利因素,使得采用同样技术的国内光热电站发电成本远远高于国外,且存在设施可靠性大幅降低的风险。

  在此情况下,如何创新集光体系设计、提高聚光效率、降低发电成本同时提高电站可靠性和适应性,便成为了摆在光热业内人士面前的关键问题。

  据介绍,华强兆阳一号电站采用的是具有全体系自主知识产权的兆阳光热改良菲涅尔光热发电技术,该技术体系采用创新的东西轴倾斜布置阵列,全年各月份接收热量相对稳定,解决了我国中高纬度地区季节性发电不均衡的问题。同时,自主研发的太阳能反射镜采用创新的小夹角复合高倍聚光设计,在跟踪精度要求不变的情况下将聚光倍数提升至200倍(目前传统的国外槽式聚光系统的聚光倍数在80左右,菲涅尔式的聚光倍数在50左右),从而大幅度提高了热吸收效率,保证了电站在弱光照条件下仍可稳定输出电能。路甬祥院士对此表示赞赏,并指出镜场结构可尝试在此基础上进一步创新设计,提高收光率。

  针对调研组提出的“接收器在微小晃动时可能导致的光斑漏出”、“镜面强度如何验证、镜面是否容易磨毛”等问题,华强兆阳表示,一号电站所采用的专利设计大幅度提高了系统容错性和收光率;同时,华强兆阳光热采用在钢球实验和吹沙实验中表现良好的冷弯复合玻璃反射镜、纯机械式构造的分布式辐轮驱动方案、镜面自动清扫技术等独特的设计,都较好地应对了低密度光照环境、“缺水、多沙尘、严寒”等不利因素,提高聚光精度和强度,同时降低了成本。

  储热系统:光热发电的核心价值所在

  作为光热发电最有价值之处,热能储存在整个系统中的地位至关重要,对整体系统运行效率、稳定性、可靠性、综合成本均有关键影响,是近年来光热发电的研究重点。

  华强兆阳将光热发电系统的储热作为最重要的技术环节进行研究,创造性地开发出了采用储热介质不发生位置变化的全固态结构储热方法、装置和加工方式,完全使用低成本储热材料,实现高温高品位热量存取,无污染,安全可靠,寿命极长,并且成本只有传统方案的1/3-1/6,为大幅度降低系统综合造价提供了可能,具有巨大的市场价值。

  路甬祥对固态储热技术颇为关注,与项目专家深入探讨了水泥的热容量、水泥配方、如何提高热交换效率、落沙储热以及国外对固态储热的研究情况。

  综合利用:发挥光热特长、服务工农业生产

  华强兆阳光热系统采用架空式阵列结构,目前已经通过10级大风安全强度测试,同时还能为镜场下方土地提供空间,为发展现代农业创造良好的条件。项目将在建设光热电站的过程中,充分利用盐碱地、荒地等闲置土地,在发电装置下方规模化发展现代设施农业和养殖业,补充农业用地资源,使土地重新焕发经济活力,实现风沙治理、生态保护以及帮助当地农民脱贫致富等一系列综合效益;同时,项目发电时产生的低廉价格的优质热源,可用于城镇供暖、海水淡化、石油热采、驱动直燃机制冷、工业蒸汽等。后续,华强兆阳公司将以领先的太阳能光热技术体系为核心,打造包括光热发电、供热在内的多能流智能化应用整体解决方案,项目兼顾水土涵养、现代设施农业的综合发展,构建一种全新的绿色能源产业发展创新模式。

  路甬祥指出,“光热+农业”模式不能局限于张家口地区,华强兆阳要与相关专业机构加强合作,将张家口基地做成全国乃至全球最高水平的农业示范区。在操作方法上,可以走“从公益到商业”的循序渐进发展之路,先把热源免费提供给农业合作机构,支持帮助他们发展起来,后续再建立起商业合作模式,就农业收入进行分成。另外,他还特别指出,光热发电应将目光扩展到余热利用上,一旦利用好了,可能比发电产生的效益更大。

  良性互动:产业先行先试,政策加速落地

  在河北省、张家口市、张北县的大力支持下,华强兆阳一号电站及配套农业设施项目于2015年3月开工建设,其光热电站投资6亿,配套设施农业等项目投资1亿元,总投资约7亿元。华强兆阳能源公司作为华强集团与北京兆阳光热技术有限公司携手组建的民营可再生能源企业,在电价没有出台、政策不甚明朗、且没有同类项目的工程经验可供借鉴的情况下,摸着石头过河、先行先试,克服了各种困难,目前已顺利进入现场施工的高峰期,预计2016年年底即可实现一期工程并网发电。

  在产业等政策、政策等产业的焦灼阶段,华强兆阳公司没有等待着放弃,而是放弃了等待。早在2015年11月,华强兆阳公司就已经启动了在张北县再建一座50MW太阳能热发电站的计划。

  路甬祥指出,“立项、政策上可以依靠政府,但企业最终的目标,还应该是放眼全球,走出去。”

  如今,光热电价已经正式出台,为光热行业扫清前路的障碍,标志着光热能源产业驶入了快速发展的轨道,华强兆阳将立足本土加快产业布局,放眼全球,在全世界范围内形成竞争力,寻找市场空间。

注:本文来自深圳华强集团,文章观点不代表本网立场。
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