储热能否助菲涅尔光热发电技术突破市场?
发布者：本网记者Alice | 来源：CSPPLAZA光热发电网 | 1评论 | 6434查看 | 2013-12-02 14:05:00
CSPPLAZA光热发电网报道：菲涅尔光热发电技术当前并未像槽式或塔式技术那样获得广泛地应用，其主要的原因在于运行温度低、难以进行储热。但伴随技术的进步，带储热的菲涅尔技术有望帮助突破这一现状。运行温度在500摄氏度以上，配置熔盐储热系统，这很可能就是下一代可以推向更大范围的商业化应用的的菲涅尔光热发电技术。
光热发电技术发展到今天，菲涅尔技术都未能与槽式或塔式技术在推广应用程度上相抗衡，目前全球范围内投入运行和在建的菲涅尔光热电站的数量仅15个左右，且以小型示范性项目居多。当前已投运的全球最大的菲涅尔光热电站是西班牙30MW的Puerto Errado 2光热电站，于2012年10月初正式宣告投运。近来对菲涅尔技术来说最新的利好消息是，信实电力和Areva Solar在印度拉贾斯坦邦投建的100MW的菲涅尔光热发电站已进入试运行阶段，即将于明年3月份正式投运。
菲涅尔技术或许是四大光热发电技术中投资成本最低廉的，其系统结构相对简单、传动机构简单且易于操作、集热器可以采用廉价钢管，不需要造价高昂的支架，也不需要槽式反射镜那样的面型精度。但其饱受诟病的是因为其聚光比较低而无法达到更高的运行温度，以实现更高的系统发电效率，并为配置储热系统提供可行性。
德国的Novatec太阳能公司和法国的阿海珐太阳能公司是菲涅尔式光热发电技术的两大玩家。行业咨询研究机构Lux Research公司的助理研究员Ed Cahill表示，这两家公司都在设法提高菲涅尔技术的工作温度，主要可以通过增加反射面积和采用真空集热管等高效吸热器的方式。这是工程设计方面的一个挑战，但并非是不能克服的。
Novatec宣称其早在2009年就克服了这一问题，Puerto Errado 1示范电站曾经实现了500摄氏度的运行温度，但在后来的商业化电站PE2电站中，其实际蒸汽温度仅270摄氏度。Areva在公开的宣传资料中也宣称其蒸汽输出温度可达450摄氏度。国内的华能三亚1.5MWth菲涅尔光热燃气联合循环示范电站项目在预热段和蒸发段采用了非真空镀膜钢管，过热段则采用真空集热管，也输出了400摄氏度以上的蒸汽温度。
由此看来，无论是从理论上还是实际上来看，菲涅尔技术的高运行温度都是可以通过现有的技术实现突破的。最为关键的还是在于增加储热系统，设法改变菲涅尔光热发电系统采用的水工质方案，应用熔盐实现熔盐传热储热。这也是目前Novatec、Areva Solar和华能清洁能源研究院等菲涅尔技术厂商一致努力的目标。
Areva早在去年中期就开始与美国桑迪亚国家实验室开展合作，共同研究菲涅尔式光热发电熔融盐储热技术的可行性。Novatec则于今年10月份开始在其位于西班牙的PE1菲涅尔光热示范电站上试验其“直接熔盐传热”（DMS）技术。
Areva可再生能源业务全球副总裁Jayesh Goyal则表示，“我们需要搞清楚的是，菲涅尔技术之所以没有得到广泛地应用，主要问题不是其运行温度。实际示范项目已经证明菲涅尔技术可以实现500摄氏度左右的运行温度，这比槽式390摄氏度的温度还高。最重要的问题在于当采用水作为工质时，就很难实现储热了。因为用水和熔盐进行换热的效率是十分低的，采用水蒸气储热又不现实。”因此，真正可行的方案在于用熔盐全面替代水工质。
Goyal表示，“Areva正在多个市场采用其熔盐储热菲涅尔技术进行项目投标”。我们何时能看到一个商业化的熔盐型菲涅尔示范电站？或许在不久的将来就可以实现。
Goyal透露道：“我们正在印度、沙特市场积极进行业务拓展，沙特阿卜杜拉国王原子与新能源中心(K.A.CARE)对光热发电项目的招标定义是配置不低于4小时的储热的光热发电项目，我们也关注到了这一点。对于独立型的太阳能电站，储热将是必须的，目前市场上对光热发电项目的招标几乎都要求配置储热。”
如果Areva的熔盐储热菲涅尔光热发电技术被证明是值得投资的，未来其将没有理由不获得飞速的发展，Cahill认为，如果菲涅尔技术可以实现550摄氏度的工作温度，并配置储热系统，其将超越槽式技术，因为其更低的系统成本。
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zjchuaran
槽式和菲涅尔在聚光技术上都属于线聚焦技术，两者的主要区别在于聚光比不同。线聚焦技术若提高聚光比，其难度要大于采用点式聚焦技术的塔式和碟式技术。简单说，聚光比是接收器获得高温热能的基本条件。
2013-12-02 15:02:27
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