刘晓冰讲解中国自有知识产权的“终极碟”——集聚光、集热、储热、发电、供热为一体的太阳帆SUNSAIL
发布者:wwh | 来源:CSPPLAZA光热发电网 | 0评论 | 5913查看 | 2018-10-19 08:56:00    

CSPPLAZA光热发电网讯:“太阳帆是系列化产品,反射镜面积从200~1000;聚光比可以在1000到2000倍之间调节;集热温度可以在200℃到1300℃之间,它的储热时长可根据需要,在0到16个小时之间选择。它可以根据需要设计成连续发电、连续供热、热-电联供、热-电-冷三联供等多模式应用体系”。在10月12日于青海德令哈市隆重召开的2018第三届•德令哈光热大会上,钜光太阳能科技(北京)股份有限公司董事长刘晓冰,为参会代表详细介绍了该公司自主研发的创新型碟式太阳能热发电技术,并分享了全球首台套集聚光-集热-储热-发电-供热为一体的型号为SUNSAIL800-600太阳帆样机的建设进展。


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图:刘晓冰做发言


据刘晓冰介绍,目前在(国家级)柴达木循环经济试验区管委会及德园建投公司的大力支持下,上述样机正在德令哈“金光大道”处积极建设中,有望在今年底系统实现逐日跟踪,届时通过该项目可以验证SUNSAIL聚光集热技术的可行性。


10月13日,部分参会代表也到该样机建设现场进行了实地参观。虽然样机还在建设中,但众多与会代表均对该技术表现出了极大的兴趣并现场听取了钜光公司技术负责人的深入讲解和介绍。【深入了解该技术,也可点击以下链接查询详情:全球首创!可配置熔盐储热系统,热电冷联产的碟式斯特林光热技术,来了解下?


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图:参观讲解现场


更多精彩内容,请阅读下面刊出的刘晓冰的致辞全文(注:本文根据速记和录音资料整理,文章内容未经演讲者本人审阅,仅供参考):


刘晓冰:我接下来给大家分享一下太阳能热发电的技术,大家对光热行业的塔式、槽式、菲涅耳都很熟,我今天介绍的也是其中一种技术,但是它是中国的,国外没有的,就是我们中国的独有技术。它也是碟式的一种,我们给它起名叫太阳帆,大家可以看到目前还没建起,建起来以后,基本是这个模样。它像隔壁沙滩上一艘船,所以叫做太阳帆。


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图:太阳帆效果图


我今天向大家讲的主要是正在实施的,在德令哈正在建设的太阳帆SUNSAIL800-600,这是其中的一个规格。我向大家介绍一下它的性能和一些参数。


我们钜光总部是在北京,叫北京钜光,我们今年在青海德令哈成立了全资子公司,目的就是要把我们研发得太阳能热发电技术落户在这个“金色世界”。比如SUNSAIL技术,它受到了青海省海西州及德令哈市委市政府的青睐和大力支持,所以我们想借此东风把它在这落地-生根,开花-结果。


我们钜光公司是科技型技术服务公司,主要有四个业务板块:第一个板块是特色太阳能聚光集热产品研究及技术推广;第二个板块是CSP电站建设的技术咨询服务,在这里面主要是做OE和OM服务;第三个板块是太阳能高、中、低温热利用工程设计及施工;第四个板块是太阳能热发电站技术及运行(仿真)培训。


今天在这里我着重介绍的就是特色的聚光集热器产品之一,太阳帆也叫SUNSAIL。它是一种具有储热功能的太阳能碟式聚光技术,它是全部中国自有知识产权的“终极碟”。太阳帆是系列化产品,单台规格可以从200m2一直做到1000m2,实际上我们可以有不同的组合,根据不同的应用情景和对能量的需求,我们可以提供100种以上的系列产品;我们通过“三托一”、“四托一”或“五托一”的组合形式,可以将集热平台做的更大,甚至大到数千多平米;它的聚光比可以在500到2000倍之间调节,使其集热温度可以在200到1600度之间变化;它的储热时长可根据需要,在0到16个小时之间选择。0是什么意思呢?因为单将SUNSAIL只是一个聚光集热平台,如果需要,它可以只加热,不储热,如在槽-碟混合式镜场中的应用;但也可以实现16个小时储热,这也就是24小时储热的功能;它可以根据需要设计成单一连续发电/单一连续供热/热-电联供/热-电-冷四种能源供给系统。


我们都知道,在世界太阳能热发电四大典型技术中,碟式斯特林发电技术的发电效率最高,但它最大的缺点就是没有储热,在这次首批示范项目里没有得到政策支持,这是主要原因。而我们的SUNSAIL就非常巧妙的解决了碟式系统大面积聚光,大容量储热的问题。


目前世界上碟式聚光器最大反射面积的是500m2,有以色列和澳大利亚多年前做的。


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图:SUNSAIL800-600主要参数


今天介绍的是SUNSAIL800-600。首先解释一下型号,前面SUNSAIL很好理解,它是英文,中文太阳帆的意思,800就是800m2的反射镜聚光面积;600是该系统设计集热温度为600度左右。刚刚大家看到了,我们可以在200度到1300度之间选择,这个样机现在选择的就是600度。为什么没有选择太高?就是我们考虑到它的实际应用情景而定。在这里我建提一个主张,使用聚光集热系统,并不是输出参数最高越好,而是输出参数与应用端能量品位需求越贴近越好。


我们现在原打算在大会之前能建成,现在由于一些原因,很多部件都加工完了,只是还没有运过来组装。有两个吸热器,这就属于腔式吸热器,然后把热回归下来,一部分进行储热,一部分进行直接发电。


SUNSAIL系统更适合干式发电,它可以不采用跟汽轮机组配合发电,而是跟斯特林机、微燃机或超临界二氧化碳布雷顿发电机组结合发电。它是第四代太阳能热发电技术。


SUNSAIL系统根据需要可以有多种储热形式可以选则。现在在德令哈做的是一套熔盐储热系统,传热储热都用同一种熔盐介质。


接下来对一些指标给大家讲一讲,SUNSAIL采用的是前置储热后置发电,这是我们的特点。我们通过这种方式,解决了碟式系统没有储热的尴尬。实际上一直以来太阳能碟式技术就是沿着两种技术路线在发展,一种是直接发电,另一种是把热聚集后再进行利用。刚才提到的澳大利亚和以色列也是这个路线。但是它唯一困惑大家的,就是我的集热的能量不能大,如果再大,比如像做800的话,它这种吸热器跟它连在一起这种结构,就难以实现了。我们这个就是把吸热部分储热部分和你的聚光部分脱离了,分开了,然而我们SUNSAIL的反射镜理论上可以做到无限大,吸热功能也可以做到无限大,这就突破了碟式系统做不大的尴尬。通常的碟式斯特林发电,一般成熟稳定的发电功率是25千瓦,我们这套SUNSAIL800-600系统可以发出180千瓦电。如果按照“几托一”形式配置的话,单组发电规模还要更大,可以达到数百千瓦。SUNSAIL系统一般的系统效率可以达到22%,就是从光到电的年平均效率。我希望明年大家都能看到我系统的运行。这个储热罐里用的是两元盐,就是通常塔式、槽式电站经常用的盐。


我们SUNSAIL800-600的发电机组,是由6台25kW的斯特林机并联组成。这是我们独有的一种技术创新,这是供应商和我们一起来完成的伟大课题。


我们SUNSAIL应用分两种体系,一种是SUNSAIL发电系统,另一种叫SUNSAIL供热系统。SUNSAIL样机成功后,我们将着重推出分布式应用。我们想通过分布式的应用,不断把SUNAIL的技术做熟,做得更加可靠,成本更低。


总之,由于碟式系统的优势,使其从单位能量占地、单位占地发电的比较上,与塔式、槽式,包括菲涅耳比较都有优势,我这里就不多说了。槽-碟式,这是我们的一项应用,它先通过油槽或低温盐槽初级集热,然后再由SUNSAIL提升温度,可以用这种混合聚光集热场产生高参数输出能量,然后用塔式的汽轮机组去发电,这样可以实现槽式和塔式继续进行竞争。


它既可以单独的分布式应用,还可以用在集中式发电。用在石油勘探上,又生产蒸汽又发电。这么好的东西有没有其他的问题呢?肯定是有!对一项全新的技术,有这样那样的问题或质疑,都是正常的,但是实践会证明,问题没有办法多。我们现在感觉到的问题可能有:建造成本是否会很高?面积达到一定程度了,其抗风能力是否可靠?强大的集热能力能否得到实际的应用?你能达到1600多度的高温,有没有应用情景?应用中系统功能上的配置怎样更科学?怎样能使发电机组效率更高,寿命更长、更可靠?配置什么样的传热和控制,系统效能更好?这是我们接下来要做的工作重点。


太阳帆商业化项目与槽式成本对比.png

图:太阳帆商业化与槽式成本对比


我们的价格现在有一个目标成本路线图,到了2019年,如果我们要建规模化电站的话,我们取1块钱的电价,我们的一台相当于600多万元;按照9毛钱定价,到2021年咱们可以达到6毛钱,我们的一台相当于400多万。


目前我们SUNSAIL800-600原型机项目的进展,在当地政府和当地企业海西华汇公司的大力支持下,地基完成,吸热塔的整体框架已经起来,逐日跟踪的各种部件都加工完毕。借此机会,我要感谢一下政府和合作伙伴,首先要感谢的是海西州州委州政府,还有柴达木德令哈工业园管委会,还有德令哈市委市政府,以及德令哈工业园建设投资公司,给予的知遇之恩和资金上大力支持。合作伙伴还有中国科学院王志峰团队,中船716研究所和重工齿轮箱有限公司,还有北京辰远技术开发有限公司,北京天津大学王小盾团队,还有北京交通大学张勇教授,以及我们青海金功新能源有限公司。


其他版块我前面已经说过,在这里就不再一一赘述了。由于时间的关系,如果有谁或有那个单位对我们的SUNSAIL有兴趣,我们以后可以在下面继续交流。


我们在青海成立了一个全资子公司,青海钜光将来主要负责建造和运行维护这套示范系统,谢谢大家。

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