细数几种“光热发电+”电站开发模式

2018-08-13 11:24:13 北极星太阳能光伏网　点击量：评论 (0)

光热发电技术主要分塔式、槽式、碟式、菲涅尔式四大类，这其中又因传储热介质、储热方式、聚光方式的差异而呈现多元化。

光热地热联合循环发电技术目前尚无太多实际案例。2016年3月29日，位于美国内华达州的全球首个地热和光伏光热两种太阳能发电系统联合运行的Stillwater混合电站投运。Stillwater地热电站由两个双循环发电单元构成，光热发电采用水工质槽式集热技术，与原有的地热发电系统共用相同的电力岛。该混合电站将结合双循环地热发电的持续发电优势，光热集热场的热量不直接发电，仅作为前端预热热源补充进入地热发电系统。

图：美国Stillwater混合电站

4)光热发电+生物质

代表项目：Termosolar Borges电站

生物质能作为可再生能源的一个分支，其与光热发电进行混合发电建立的新型电站同样可以定义为一个绿色可再生能源电站。同时，为实现光热电站24小时全天候运行，除了通过配置储热系统这条途径外，与生物质能发电进行混合发电也可以实现。这种混合发电技术可以使光热发电在无储热的情况下充当基础负荷电力。通过生物质能发电替代光热电站的储热系统，可以在增加发电量、实现全天候运行的同时降低因建设储热设施而耗费的大量投资。

2012年12月，全球第一个光热发电生物质能混合发电站Termosolar Borges电站正式投运，开启了光热生物质联合循环发电项目的先河。

该项目投资1.53亿欧元，于2011年3月底开工建设，建设期共20个月，总装机58.5MW，其中生物质发电装机36MW，太阳能热发电装机22.5MW，由槽式光热镜场和生物质能锅炉两大部分组成，在白天太阳光照较好的时候主要采用光热发电，在晚间或太阳光照条件不佳的时候主要采用生物质能发电，采用这种互补发电的方式可实现24小时持续发电。

图：Termosolar Borges电站

3.光热发电+传统化石燃料电站

此类电站开发模式已在全球范围内有多个实际项目案例，详见下文。

1)光热发电+燃气

代表项目：Ain Beni Mathar光热燃气ISCC联合循环项目

太阳能和燃气进行混合发电的电站投资要高于同等功率的传统燃气电站，但却远低于纯粹的光热电站，同时在二氧化碳减排方面，这种混合型电站也有明显优势。

摩洛哥在2010年建成了Ain Beni Mathar这一世界上首个ISCC(Integrated Solar Combined Cycle)光热燃气联合循环电站，阿尔及利亚和埃及紧随其后分别建成了一个ISCC电站，这三个ISCC电站也是世界上最早和最为知名的三大项目。

Ain Beni Mathar项目位于摩洛哥东北部城市乌季达，总占地面积160公顷，其采用槽式光热发电+燃气联合循环技术路线，总装计量490MW，其中光热装机量20MW，燃气装机量470MW。

图：Ain Beni Mathar ISCC电站

2)光热发电+煤电

代表项目：大唐天威嘉峪关10MW光煤互补项目

2014年，我国首个光煤互补示范项目——大唐天威嘉峪关10MW光煤互补项目一期1.5MW项目完成与大唐803燃煤电厂热力系统的连接工程建设，经过一个月左右的调试，实现联合运行。该项目为大唐集团新能源股份有限公司承担的国家863计划项目“槽式太阳能热与燃煤机组互补发电示范工程应用研究”重要组成部分，为我国首个槽式太阳能集热场与燃煤机组互补运行电站。

该示范项目位于甘肃嘉峪关大唐803燃煤电厂厂区，容量为1.5MWth，占地面积3.5万平方米，采用槽式太阳能热发电技术。在600米长的太阳能集热场内，导热油流经集热管加热至393℃，通过油水换热器将高温导热油的热量接入大唐八零三发电厂热力系统。以光煤互补发电的方式，利用太阳能资源来补充发电，可有效减少原火电机组煤耗量，降低污染排放，实现连续稳定发电。

海外市场方面，2016年11月4日，印度首个光热燃煤混合发电项目开工，该项目采用菲涅尔太阳能集热技术开发。印度能源环境公司Thermax和德国菲涅尔光热发电技术公司FRENELL组成的联合体中标该项目，其新建设的菲涅尔集热系统的热功率为15MWth，与其中一个210MW的水冷机组混合发电，每年为其蒸汽循环系统提供14GWh的热能。

图：大唐天威嘉峪关10MW光煤互补项目实景

3)光热发电+燃油

代表项目：Duba1项目

目前，沙特和科威特等光热市场即正在开发数个ISCC联合循环电站。沙特现正在开发50MW的Duba1项目(总装机600MW)，预计2018年完成。Duba1是沙特第一个ISCC项目，也是沙特第一个开建的商业化光热发电项目。不久前，沙特50MW的WaadAl-Shamal项目(总装机1390MW)已开始投入运行，其采用光热与天然气发电进行联合循环。Duba1项目则采用光热与燃油发电进行联合循环，而非燃气。