新月沙丘电站改变定日镜设置算法 有效降低鸟类伤亡风险
发布者：本网记者Summer | 来源：CSPPLAZA光热发电网 | 0评论 | 6467查看 | 2015-05-04 12:04:00
CSPPLAZA光热发电网报道：SolarReserve首席执行官Kevin Smith日前在接受CSP today采访时表示,对位于内华达州 的110MW“新月沙丘”光热发电站项目做定日镜待机算法调整后，再未出现过飞鸟被杀死的现象。
据Smith透露，近4个月以来，未发现“新月沙丘”110MW光热电站项目对飞鸟造成死亡，这归功于对目标定日镜待机设置算法的改变。
新月沙丘目前正处于调试阶段，这是继Brightsource公司377MW的Ivanpah电站之后的美国第二个公共事业规模级、第一个熔盐储能型的塔式光热电站。
2015年一月份正值新月沙丘电站定日镜的试运期，当时发现115只飞鸟受其影响而死亡。SolarReserve公司发现该状况后即刻停止定日镜的试运行，启用了新的定日镜待机算法，抑制了对飞鸟的不利影响。
吸热器上的高强度光斑呈“甜甜圈“状，SolarReserve公司通过改变这种聚光光斑的形状，把光束分散成4束以内并且可以任意角度相互交错的分散光束。
Smith说：“我们在电站调试过程中改善此问题后，有时定日镜的待机状态达6~7个小时，但自1月份末开始至今，未发现飞鸟死亡”。
待机期的关键点
Smith先生说，由于塔式熔盐电站在正常运行时白天仅仅有很短的时间内定日镜处于待机状态，这就减少了对飞鸟的伤亡风险概率。
他说：“定日镜对飞鸟伤害最大的时候不是处于工作状态的期间，而是处于备用待机状态的时候”。
SolarReserve公司工程技术部副总裁、ex-Rocketdyne 公司工程师Tim Conner说，SolarReserve电站的吸热器会产生对鸟类活动有抑制的干扰。“鸟类会避开刺眼的光线，比如吸热器发出的强光。
吸热器正常工作状态时发射出的光线是高强度的。人眼接受不了这种强光刺激，鸟类同样不倾向于直视这样的强光，而是在这个强光束区域绕飞。
新月沙丘项目采用的是熔盐储热系统，定日镜全天候跟踪吸热器。太阳辐射仅仅聚焦在熔盐吸热器的一个焦点上对熔融盐进行加热，这里有多重的反射能量汇集， 这就是塔式技术的基本点。光热聚焦到吸热器上之后，只有吸热器被加热，而空气则不会受热。
新月沙丘电站持续加热熔盐，定日镜待机状态仅仅发生在电站开始启动时。不论是在阳光明媚还是有云层覆盖的的天气里，熔融盐都会不断受热。
Smith说：“只要电站一开始工作，我们就要调节控制以保证在不同的天气状况下定日镜全天候以最佳的角度跟踪吸热器”。
美国国家可再生能源实验室NREL高级光热工程师Craig Turchi表示，“电站工作过程中定日镜的待机状态在所难免，而具体的待机要求则由电站设计的热敏度决定，不同的电站热敏度是不同的”。
他说：“这也由云层覆盖的持续时间决定，对于塔式电站，不管有没有配备储能系统，在多云天气需要把一部分定日镜从工作状态转换为待机状态以防止阳光再次出现的时候导致热冲击现象发生。吸热器所接收到的太阳热能根据太阳强度而变化，热敏度则由吸热器设计的不同存在差异”。
蒸汽储热系统
Abengoa Solar公司的COO Scott Frier解释说，“配备蒸汽储热系统的塔式电站的备待机需求要比直接蒸汽塔式电站相对小些。”
为防止热负荷迅速下滑后蒸汽参数骤变对蒸汽锅炉的冲击性破坏，水工质塔式电站（比如Brightsource公司的Ivanpah项目）在多云天气必须要使部分定日镜处于待机状态。电站如果没有储热系统的话，那它就只有两种状态：全运行或全待机。
Frier说：“在定日镜待机方面，配蒸汽储热系统的电站的效果与配熔盐储热系统的电站类似，处于待机状态的定日镜不参与电能生产”。
Frier说：“相比于熔融盐，低热容的蒸汽的温降速度快，当然也更易于受热。蒸汽起着缓冲的作用，虽然它的储热量和储热效率不及熔融盐”。 Abengoa公司50 MW的南非Khi Solar One项目就是蒸汽储热塔式电站，现已经处于调试阶段。
BrightSource 能源公司在中国青海2*135MW的塔式蒸汽储能电站目前已启动许可程序。
Craig Turchi说，配备储能系统的电站能降低对飞鸟生活的影响，但具体结论还有待进一步的研究。
NREL最近发表了《现有公共事业规模太阳能电站鸟类迁徙与监控信息纵览》一文。
Turchi表示：“我们相信电站对鸟类生活影响最大的时候是在部分定日镜处于待机状态的时候，但也不排除定日镜追踪吸热器的时候同样有干扰”。
“目前我们所掌握的数据并不足以得到最终的准确结论，这是我们所要解决的一个主要问题，我们可以通过对运行机制的改变来最大化减少定日镜待机期间光线聚集带来的影响，但在定日镜跟踪太阳的时候，这种改变的灵活性会相对降低。”Turchi表示。
Khi Solar One光热电站和新月沙丘（ Crescent Dunes）电站正常运行时对鸟类造成的影响的进一步研究结果将在今年这两座电站正式投运后给出。
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