圖:陳煜達(da)發表演(yan)講(jiang)
今(jin)天我想講的是在(zai)江蘇建設的一(yi)個(ge)(ge)二次反射塔(ta)式(shi)光熱發電系統的示范,包(bao)括我們的數據的分享,包(bao)括一(yi)些下(xia)一(yi)步的計劃和推論(lun)。項目在(zai)江蘇鹽城,這(zhe)是Google圖片(pian),這(zhe)是航(hang)拍的照片(pian),如圖,有點像(xiang)一(yi)個(ge)(ge)外星建筑(zhu)。
吸熱(re)器(qi)加熱(re)實驗,選取了10分鐘,現(xian)在的(de)(de)系統光(guang)照(zhao)密度是(shi)(shi)比較小(xiao),因為我們規模比較小(xiao),已經接近于500度的(de)(de)頂值了,10分鐘里從(cong)400多(duo)度升到(dao)了500度,瞬(shun)時(shi)有效功率(lv)接近于295 千瓦(wa),熔鹽達到(dao)最(zui)高溫度是(shi)(shi)500度,Y軸線(xian)同時(shi)也是(shi)(shi)溫度也是(shi)(shi)當時(shi)的(de)(de)輻(fu)照(zhao),當時(shi)的(de)(de)輻(fu)照(zhao)是(shi)(shi)500多(duo)。
沒有辦法這樣走,但(dan)是(shi)因為是(shi)地面吸熱器,因為是(shi)熔鹽直(zhi)接加(jia)熱,所以對光(guang)斑的要(yao)求大大的降低。
江蘇(su)鑫(xin)晨定(ding)位為(wei)太陽能(neng)發電(dian)(dian)進場(chang)工(gong)程服務商和運維服務商,我(wo)們(men)做(zuo)這(zhe)個項目為(wei)了驗(yan)證(zheng)定(ding)日鏡(jing)的(de)批量化(hua)設備生產能(neng)力(li)(li)(li)(li),目前的(de)示范系(xi)統(tong)是按照商用化(hua)定(ding)日鏡(jing)要求(qiu)來生產的(de),驗(yan)證(zheng)中等(deng)規(gui)(gui)模工(gong)程實(shi)施能(neng)力(li)(li)(li)(li),還(huan)有中等(deng)尺寸的(de)二次反射塔的(de)工(gong)程實(shi)施能(neng)力(li)(li)(li)(li),以及熔鹽(yan)的(de)吸(xi)熱、儲(chu)熱、換(huan)熱集成的(de)能(neng)力(li)(li)(li)(li),同時(shi)(shi)也配(pei)套小(xiao)型(xing)的(de)工(gong)業汽機為(wei)大型(xing)電(dian)(dian)站(zhan)以后作(zuo)為(wei)培訓中心,也是為(wei)了準備一(yi)(yi)些(xie)團隊的(de)儲(chu)備。另外也為(wei)了獲得足夠的(de)實(shi)驗(yan)數據,能(neng)夠反演到商業電(dian)(dian)站(zhan)規(gui)(gui)模的(de)級別,保證(zheng)下一(yi)(yi)步開發商業電(dian)(dian)站(zhan)的(de)成功。去年年底的(de)時(shi)(shi)候面臨決策,今年直接開工(gong)上(shang)商用電(dian)(dian)站(zhan)還(huan)是先在鹽(yan)城建(jian)一(yi)(yi)個工(gong)程做(zuo)一(yi)(yi)個大家(jia)看得見規(gui)(gui)模的(de)系(xi)統(tong),把時(shi)(shi)間拖(tuo)晚一(yi)(yi)年,最后結果我(wo)比(bi)較慶幸,我(wo)們(men)愿意(yi)用多(duo)一(yi)(yi)年的(de)時(shi)(shi)間多(duo)花一(yi)(yi)些(xie)錢(qian)去做(zuo)這(zhe)樣(yang)的(de)中式(shi)規(gui)(gui)模的(de)準備工(gong)作(zuo)。
最(zui)后得出來(lai)的(de)結論,如果要(yao)(yao)進行商業(ye)化規模的(de)建設(she),第(di)一定日鏡(jing)標準的(de)各種(zhong)材(cai)料處理方(fang)面(mian)的(de)專(zhuan)機(ji)這是必(bi)須要(yao)(yao)有(you)的(de),第(di)二裝配(pei)生產線(xian),還(huan)有(you)在現場安裝的(de)專(zhuan)機(ji)也(ye)必(bi)須要(yao)(yao)有(you),安裝的(de)精度要(yao)(yao)求很高,還(huan)有(you)一些工程方(fang)面(mian)的(de)內容。
下一(yi)步來說,我們整個(ge)(ge)推進的(de)是標(biao)準模塊(kuai)化的(de)進場,標(biao)準模塊(kuai)是5兆(zhao)瓦發電(dian)功(gong)率加(jia)6小時蓄熱(re)的(de)標(biao)準電(dian)場,包括4300面定日(ri)鏡,吸熱(re)塔(ta)高(gao)60米(mi),口徑60米(mi),吸熱(re)器的(de)熱(re)當量(liang)是13.8兆(zhao)瓦,配(pei)備了熔鹽罐100兆(zhao)瓦時,這是冷熔鹽罐,還有一(yi)個(ge)(ge)低揚(yang)(yang)程的(de)高(gao)流(liu)(liu)量(liang)的(de)熔鹽循環泵(beng),我們的(de)正(zheng)好和傳統的(de)塔(ta)式(shi)熔鹽泵(beng)相反,不(bu)需(xu)要高(gao)揚(yang)(yang)程低流(liu)(liu)量(liang),我們需(xu)要低揚(yang)(yang)程高(gao)流(liu)(liu)量(liang),更多的(de)采用渦流(liu)(liu)板(ban)。
我們也(ye)遇到(dao)這樣的(de)(de)問題,做(zuo)小模(mo)塊只做(zuo)一個模(mo)塊5兆瓦好不(bu)(bu)好,現(xian)在(zai)的(de)(de)趨勢是大塔,我們并不(bu)(bu)是不(bu)(bu)能做(zuo)大塔,現(xian)在(zai)如(ru)果(guo)把鋼塔升到(dao)120米(mi),單塔也(ye)能做(zuo)到(dao)50兆瓦左右的(de)(de)規模(mo)。怎樣步進到(dao)100兆瓦規模(mo)的(de)(de)商業電(dian)站,它大概就(jiu)是20個鏡場模(mo)塊,共(gong)用同一個高熔(rong)鹽(yan)罐(guan),也(ye)就(jiu)是每個塔底下(xia)只存(cun)冷熔(rong)鹽(yan),所有(you)加熱(re)后的(de)(de)熔(rong)鹽(yan)匯聚(ju)到(dao)常規島上。100兆瓦的(de)(de)電(dian)站按(an)照數據推算(suan),光學效(xiao)(xiao)(xiao)率(lv)接近52%,地面(mian)吸熱(re)機效(xiao)(xiao)(xiao)率(lv)91%,最后得到(dao)的(de)(de)光熱(re)發電(dian)系統的(de)(de)總(zong)效(xiao)(xiao)(xiao)率(lv)是19%,上網總(zong)效(xiao)(xiao)(xiao)率(lv)17.45%。
為什么要做(zuo)小(xiao)的(de)(de)單(dan)(dan)模塊(kuai)疊加形成一個電場,首先從占(zhan)地(di)進行考慮,標準大塔型的(de)(de)電場,最密靠(kao)近塔的(de)(de)一圈把鏡子抽出來(lai)最后形成,單(dan)(dan)位裝機8.9英畝(mu),現在這么做(zuo)單(dan)(dan)位裝機只(zhi)有5.3英畝(mu),單(dan)(dan)位Gwh發電量只(zhi)有1.89英畝(mu),按照NIREL統計是(shi)(shi)(shi)2.8,也就是(shi)(shi)(shi)說占(zhan)地(di)率比國際同樣的(de)(de)塔式水(shui)平占(zhan)地(di)水(shui)平高48%,地(di)不(bu)是(shi)(shi)(shi)免費(fei)的(de)(de),能省就要省,不(bu)光是(shi)(shi)(shi)地(di)價(jia)的(de)(de)問(wen)題也是(shi)(shi)(shi)后期土建處理的(de)(de)費(fei)用。
從(cong)塔(ta)(ta)式設計的(de)角度或者從(cong)光(guang)學角度來(lai)說是一(yi)個的(de)規律,離塔(ta)(ta)越近鏡子越密,占地(di)率越高,離塔(ta)(ta)越遠(yuan),鏡子占地(di)率越低。離塔(ta)(ta)越近,光(guang)學效(xiao)率越高,離塔(ta)(ta)越遠(yuan),光(guang)學效(xiao)率越低。這是數學定(ding)律。為什么大(da)(da)家要往大(da)(da)大(da)(da)塔(ta)(ta)來(lai)做(zuo),可能是因此熱功太貴(gui)(gui)了,我們核算過,單50兆瓦(wa)的(de)塔(ta)(ta)定(ding)日(ri)鏡和10個5兆瓦(wa)模塊,同樣(yang)的(de)配置、同樣(yang)的(de)發(fa)電量(liang),占地(di)多(duo)30%多(duo),造(zao)價也差(cha)不(bu)多(duo)貴(gui)(gui)30%,至少在我們這個案子里小塔(ta)(ta)更(geng)有優勢。
圖--熔鹽管(guan)道壓降與溫(wen)降
塔式電(dian)(dian)(dian)(dian)站的(de)(de)熔鹽管(guan)很(hen)(hen)長,100兆(zhao)瓦(wa)電(dian)(dian)(dian)(dian)場熔鹽總管(guan)道6.48公(gong)里。左邊是(shi)(shi)這(zhe)6.48公(gong)里沿程(cheng)阻力,570度是(shi)(shi)熱(re)(re)熔鹽輸送過程(cheng)熱(re)(re)損(sun),第二行(xing)是(shi)(shi)冷熔鹽輸送回去過程(cheng)熱(re)(re)損(sun)表,整個(ge)全部把熱(re)(re)損(sun)用(yong)電(dian)(dian)(dian)(dian)補上大(da)(da)概只有(you)1.75%,相對于地面吸熱(re)(re)器,泵功很(hen)(hen)小,揚(yang)程(cheng)只有(you)3-4米,相對于100米揚(yang)程(cheng)的(de)(de)大(da)(da)塔至(zhi)少7%到8%自(zi)用(yong)電(dian)(dian)(dian)(dian)率(lv)(lv)(lv),這(zhe)樣1.7%自(zi)用(yong)電(dian)(dian)(dian)(dian)率(lv)(lv)(lv)是(shi)(shi)賺(zhuan)了的(de)(de),還(huan)有(you)一個(ge)好(hao)處是(shi)(shi),中國業(ye)主(zhu)比較喜(xi)歡的(de)(de),多模(mo)塊(kuai)可(ke)(ke)以(yi)(yi)分(fen)布建(jian)設,比如說100兆(zhao)瓦(wa)需要20個(ge)模(mo)塊(kuai),先(xian)建(jian)十個(ge)模(mo)塊(kuai),建(jian)一個(ge)常規島,可(ke)(ke)以(yi)(yi)滿(man)功率(lv)(lv)(lv)發(fa)電(dian)(dian)(dian)(dian),發(fa)電(dian)(dian)(dian)(dian)效率(lv)(lv)(lv)不(bu)會(hui)變化,但(dan)是(shi)(shi)發(fa)電(dian)(dian)(dian)(dian)時長變化了,這(zhe)樣周期是(shi)(shi)在一年的(de)(de)時間就可(ke)(ke)以(yi)(yi)電(dian)(dian)(dian)(dian)站建(jian)成發(fa)電(dian)(dian)(dian)(dian),甚至(zhi)更(geng)進一步(bu)可(ke)(ke)以(yi)(yi)把建(jian)成發(fa)電(dian)(dian)(dian)(dian)的(de)(de)電(dian)(dian)(dian)(dian)站先(xian)抵押了,雖(sui)然是(shi)(shi)半個(ge)電(dian)(dian)(dian)(dian)站,剩下的(de)(de)一年時間過了冬天以(yi)(yi)后再(zai)建(jian)剩下的(de)(de)十個(ge)鏡場模(mo)塊(kuai),這(zhe)樣把兩年半的(de)(de)建(jian)設周期分(fen)成兩個(ge)階段,可(ke)(ke)以(yi)(yi)大(da)(da)大(da)(da)改善業(ye)主(zhu)前(qian)五年的(de)(de)項目(mu)建(jian)設期和項目(mu)前(qian)期的(de)(de)財務環境,對財務模(mo)型有(you)很(hen)(hen)大(da)(da)的(de)(de)改善。
蓄熱(re)(re)(re)和太(tai)陽(yang)倍(bei)(bei)數(shu)的(de)(de)(de)(de)問(wen)題,把所有的(de)(de)(de)(de)數(shu)據帶進(jin)去計算,它不是(shi)(shi)(shi)(shi)單一(yi)(yi)的(de)(de)(de)(de)值,可(ke)能是(shi)(shi)(shi)(shi)一(yi)(yi)個區間,縱軸是(shi)(shi)(shi)(shi)代(dai)表蓄熱(re)(re)(re)小時(shi)數(shu),橫軸是(shi)(shi)(shi)(shi)太(tai)陽(yang)倍(bei)(bei)數(shu),太(tai)陽(yang)倍(bei)(bei)數(shu)進(jin)場輸出(chu)規模是(shi)(shi)(shi)(shi)汽(qi)輪機的(de)(de)(de)(de)倍(bei)(bei)數(shu),顏色越(yue)深代(dai)表的(de)(de)(de)(de)電(dian)價(jia)越(yue)低,其(qi)實是(shi)(shi)(shi)(shi)一(yi)(yi)個區間,可(ke)以1.2個太(tai)陽(yang)倍(bei)(bei)數(shu),接近(jin)6小時(shi)蓄熱(re)(re)(re)和選(xuan)1.4的(de)(de)(de)(de)倍(bei)(bei)數(shu)接近(jin)8小時(shi)蓄熱(re)(re)(re),其(qi)實單位成本(ben)電(dian)價(jia)上是(shi)(shi)(shi)(shi)一(yi)(yi)樣的(de)(de)(de)(de),這(zhe)樣提(ti)供了另外一(yi)(yi)種可(ke)能性,按照這(zhe)樣的(de)(de)(de)(de)模型(xing)有沒有可(ke)能建完一(yi)(yi)個100兆瓦電(dian)站,如果覺得再擴(kuo)容幾個模塊、擴(kuo)容一(yi)(yi)些熱(re)(re)(re)罐是(shi)(shi)(shi)(shi)不是(shi)(shi)(shi)(shi)可(ke)以保證原來(lai)最(zui)低的(de)(de)(de)(de)單位成本(ben)電(dian)價(jia)。
從幾(ji)個(ge)角度去考慮怎么設計(ji)這(zhe)個(ge)電站,最終獲得(de)更低的綜(zong)合成本(ben),一縮短(duan)工(gong)(gong)(gong)程(cheng)設計(ji)周期,相(xiang)對大(da)塔需要很(hen)長(chang)的設計(ji)周期,設計(ji)一個(ge)進(jin)場模(mo)塊(kuai)其他的拷貝就可以了(le),工(gong)(gong)(gong)程(cheng)設計(ji)量大(da)大(da)的減(jian)少了(le),第(di)二(er)加快(kuai)工(gong)(gong)(gong)程(cheng)安裝施工(gong)(gong)(gong),因為(wei)都(dou)是(shi)(shi)模(mo)塊(kuai)化設計(ji)。每一個(ge)模(mo)塊(kuai)化施工(gong)(gong)(gong)很(hen)快(kuai),第(di)三熔鹽蓄熱是(shi)(shi)安全穩定,減(jian)少了(le)運營(ying)成本(ben),第(di)四鏡場模(mo)塊(kuai)是(shi)(shi)最佳性價比,分布投資(zi)提高資(zi)本(ben)的利用率,最后達到更低的綜(zong)合成本(ben)。
謝謝大家!