圖:李維在大會(huì)上發(fā)言
一直以來,兆陽(yáng)光熱始終高度重視基礎(chǔ)研究和核心團(tuán)隊(duì)建設(shè)。經(jīng)過十多年的歷程,兆陽(yáng)光熱團(tuán)隊(duì)從無(wú)到有從小到大,目前已經(jīng)發(fā)展成為一支全面具備基礎(chǔ)研究、專業(yè)設(shè)計(jì)、高效制造、工程建設(shè)及現(xiàn)代化管理能力的光熱行業(yè)生力軍,并掌握了HLIACS聚光集熱系統(tǒng)和新型固態(tài)儲(chǔ)熱系統(tǒng)等核心技術(shù)。
目前,兆陽(yáng)光熱承建的華強(qiáng)兆陽(yáng)張家口一號(hào)15MW太陽(yáng)能熱發(fā)電站已圓滿完成了嚴(yán)酷條件下的大規(guī)模集熱、儲(chǔ)熱和連續(xù)發(fā)電各環(huán)節(jié)的全體系測(cè)試驗(yàn)證內(nèi)容,并于去年6月份如期一次性順利通過24小時(shí)連續(xù)發(fā)電測(cè)試。
在本次大會(huì)上,李維就兆陽(yáng)光熱多年在光熱發(fā)電技術(shù)方面積累的研發(fā)和實(shí)踐經(jīng)驗(yàn),同與會(huì)嘉賓分享了其公司在聚光集熱和儲(chǔ)熱技術(shù)的進(jìn)展以及對(duì)多元化市場(chǎng)應(yīng)用的思考。
一、參與項(xiàng)目
1.光熱發(fā)電項(xiàng)目
①?gòu)埣铱谝惶?hào)15MW光熱電站:DNI值為1750kWh/㎡/a;采用兆陽(yáng)經(jīng)濟(jì)性高倍菲涅爾式聚光技術(shù);38萬(wàn)㎡鏡面;采用水工質(zhì)DSG傳熱系統(tǒng);耐高溫固態(tài)混凝土儲(chǔ)熱體,720MWh儲(chǔ)熱容量;設(shè)計(jì)年發(fā)電量為7500萬(wàn)kWh。
②張北50MW光熱電站:DNI值為1750kWh/㎡/a;采用兆陽(yáng)經(jīng)濟(jì)性高倍菲涅爾式聚光技術(shù);110萬(wàn)㎡鏡面;采用水工質(zhì)DSG傳熱系統(tǒng);耐高溫固態(tài)混凝土儲(chǔ)熱體,2160MWh儲(chǔ)熱容量;設(shè)計(jì)年發(fā)電量為2.5億kWh。
2.多元化應(yīng)用項(xiàng)目
①東部某省蒸汽項(xiàng)目:DNI值為1000kWh/㎡/a;采用兆陽(yáng)經(jīng)濟(jì)型中高倍菲涅耳式聚光技術(shù);集熱場(chǎng)面積達(dá)90萬(wàn)㎡(反射鏡面積為40萬(wàn)㎡);采用水工質(zhì)DSG傳熱系統(tǒng);耐高溫固態(tài)混凝土儲(chǔ)熱體,120MWh儲(chǔ)熱容量;儲(chǔ)熱時(shí)長(zhǎng)2h;用熱需求:0.8MPa,230℃;設(shè)計(jì)年產(chǎn)蒸汽量:20萬(wàn)t。
②西部某省熱水項(xiàng)目:DNI值為1950kWh/㎡/a;采用兆陽(yáng)經(jīng)濟(jì)型中低倍菲涅耳式聚光技術(shù);集熱場(chǎng)面積達(dá)80萬(wàn)㎡(反射鏡面積為36萬(wàn)㎡);采用水工質(zhì)傳熱系統(tǒng),大規(guī)模長(zhǎng)時(shí)間儲(chǔ)熱池技術(shù),約6萬(wàn)m³的熱水蓄熱裝置;年供熱量:125萬(wàn)GJ;年供水量:1508萬(wàn)t;運(yùn)行小時(shí)數(shù):8000h。
二、聚光集熱技術(shù)多元化的特點(diǎn)及優(yōu)勢(shì)
1.聚光集熱技術(shù)的競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì)
李維表示,兆陽(yáng)光熱在光熱發(fā)電的基礎(chǔ)上,做了大量的開發(fā)工作,以經(jīng)濟(jì)性原則作為最優(yōu)原則,因此在市場(chǎng)上也嶄露頭角。他總結(jié)了聚光集熱技術(shù)在市場(chǎng)上的幾點(diǎn)競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì):
*兆陽(yáng)光熱采用水工質(zhì)傳熱,與常規(guī)熱力系統(tǒng)相同,具有相同的設(shè)計(jì)、施工等規(guī)范;
*水體系有非常成熟的產(chǎn)業(yè)鏈;
*水工質(zhì)來源廣泛且價(jià)格低廉;
*清潔安全,符合工業(yè)及民用消防環(huán)保規(guī)范要求;
*對(duì)運(yùn)行人員的技術(shù)要求低。
2.聚光集熱技術(shù)的成本下降空間
* 聚光倍率需求下降,聚光反射鏡開口減小,鏡場(chǎng)高度下降,單位鏡面用鋼量下降;
* 鏡場(chǎng)蒸汽需求參數(shù)下降,熱力系統(tǒng)管道、閥門及壓力容器等材質(zhì)要求下降,成本降低;
* 水工質(zhì)傳熱可直接穩(wěn)定輸出熱水/工業(yè)蒸汽,減少換熱器投入成本。
據(jù)李維介紹,相關(guān)參數(shù)的下降可以帶來成本的大幅降低。比如兆陽(yáng)光熱的微過熱蒸汽,參數(shù)為:1MPa230℃,蒸汽需求參數(shù)下降后,聚光倍數(shù)下降到30-100倍,這樣對(duì)鏡場(chǎng)高度、鏡面支撐結(jié)構(gòu)、用鋼量及管道材質(zhì)的要求都在下降,同時(shí)還可以減少換熱系統(tǒng)的成本投入。
3.聚光集熱技術(shù)具備眾多的可安裝場(chǎng)地
北京兆陽(yáng)線性聚光集熱裝置可架空設(shè)置在屋頂、大田、溫室大棚或停車場(chǎng)上方,可有效緩解多元化應(yīng)用熱源靠近生活工業(yè)區(qū)與可布置鏡場(chǎng)土地面積有限之間的矛盾。
4.耐熱混凝土儲(chǔ)熱多元化應(yīng)用
耐熱混凝土可應(yīng)用于靈活性改造、電廠余熱存儲(chǔ)等領(lǐng)域。通過可利用溫差、換熱管道和壓力容器等材質(zhì)匹配的進(jìn)一步優(yōu)化、工藝要求簡(jiǎn)化、集箱結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)化等多種途徑,可實(shí)現(xiàn)耐熱混凝土儲(chǔ)熱系統(tǒng)大幅降本。“相較于光熱電站中混凝土儲(chǔ)熱系統(tǒng)的應(yīng)用,耐高溫固態(tài)混凝土儲(chǔ)熱系統(tǒng)在多元化市場(chǎng)應(yīng)用中的造價(jià)至少下降40%~50%左右,”李維提到。
三、對(duì)多元化市場(chǎng)的思考
李維表示,多元化應(yīng)用市場(chǎng)巨大,應(yīng)該引起足夠的重視。他提出,中國(guó)全年消耗燃煤量約38.2億噸,其中47%的消耗量用于火力發(fā)電,其余的煤耗量絕大部分用于冬季供暖和工業(yè)蒸汽,隨著去煤化、清潔供熱進(jìn)程的加快,多元化應(yīng)用可以提供原燃煤供熱量的30%。
此外,多元化應(yīng)用也對(duì)系統(tǒng)設(shè)計(jì)提出了新的要求:第一,安全和環(huán)保問題是各級(jí)政府最大的關(guān)注點(diǎn);第二,多元化應(yīng)用屬于純商業(yè)化投資,無(wú)政策性補(bǔ)貼,因此對(duì)可靠性和經(jīng)濟(jì)性的要求更高;第三,系統(tǒng)要求極度簡(jiǎn)化,便于非專業(yè)人員操作;第四,要迎合未來智能化、無(wú)人值守運(yùn)行的趨勢(shì)。
李維指出,可利用土地面積是多元化應(yīng)用的的關(guān)鍵制約因素,項(xiàng)目建設(shè)時(shí)需要考慮幾個(gè)限制條件:
1.熱源需要靠近工廠或用戶,多元化蒸汽項(xiàng)目距離用戶不宜超過15公里,多元化熱水項(xiàng)目距離用戶則不宜超過10公里。
2.太陽(yáng)能供熱項(xiàng)目應(yīng)該與廠房、農(nóng)田、屋頂、車庫(kù)相結(jié)合,可以有效克服土地面積小的困難。
3.向陽(yáng)傾斜的東西軸線性聚光技術(shù)路線與建筑、設(shè)施、農(nóng)田、大棚相結(jié)合將更具優(yōu)勢(shì)。
四、總結(jié)
李維表示,太陽(yáng)能聚光集熱技術(shù)的多元化應(yīng)用市場(chǎng)巨大,前景可觀,應(yīng)給予足夠重視。如果想迎合市場(chǎng)的發(fā)展,必須有可靠的方案,而這依賴于技術(shù)的創(chuàng)新。隨著近年來光熱技術(shù)的進(jìn)一步完善和不斷實(shí)踐,公司光熱發(fā)電技術(shù)在經(jīng)濟(jì)與成本方面有了很大的進(jìn)展。兆陽(yáng)光熱技術(shù)體系經(jīng)過多年探索,已經(jīng)可以提供一個(gè)完整的技術(shù)方案,在多元化市場(chǎng)應(yīng)用中體現(xiàn)可靠性和經(jīng)濟(jì)性,適合大規(guī)模推廣和發(fā)展。