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《储能用太阳能熔盐》标准--太阳能光热发电应用的重要保障

2019.01.09 来自:中华标局

T/CPCIF 0005-2017《储能用太阳能熔盐》


简介


随着全球能源资源紧缺以及对生态环境安全重视的提升,新能源和可再生能源利用越来越受到重视,太阳能就是最重要的新能源之一。近年来太阳能发电得到快速发展,熔盐式太阳能热动力发电具有能量转换效率高、迎风面积小的优点,并且容易扩充至兆瓦级。因此,逐步得到广泛应用。目前,熔盐已由空间发电发展到地面太阳能电站发电。运用熔盐发电可使太阳能电站操作温度大幅提高,蒸汽汽轮机发电效率提高到40%。此外,运用熔融盐可使储热效率提高2.5倍,从而减小蓄热容器的体积。


由于太阳能光热发电是近年来发展起来的,目前尚无相关的产品质量标准,无法保证产品的应用效果。因此,急需制定标准以保证储能用太阳能熔盐产品质量,并有利于促进国际贸易。


亮点速写


到目前为止,光热电站遍布美国、西班牙、德国、法国、阿联酋、印度、埃及、摩洛哥、阿尔及利亚、澳大利亚等国家。我国国家能源局首次明确提出建设20个光热发电示范项目,大力推进太阳能热发电示范项目建设。首批20个光热发电示范项目基本进入了项目规划阶段。相信在这20个光热电站的带动下,太阳能光热发电模式一定会得到迅猛发展。首批光热发电总规模为1.35GW,理论上能满足十三万户家庭的用电。如果这批示范项目运行成功,按照国家“十三五”规划,后续将推进5GW的光热电站项目,并逐渐将光热发电推向市场化。形成国内光热电站建设的全产业链。


美国新月沙丘太阳能发电站

 

西班牙塞维利亚附近丰特斯-德安达卢西亚太阳能发电厂


熔盐作为光热发电的热载体,是光热发电必不可少的重要组成部分。由于其具有较高的使用温度、高热稳定性、高比热容、高对流传热系数、低粘度、低饱和蒸汽压、低价格等“四高三低”的优势,成为目前光热发电领域中认可度最高的传储热介质之一。


通过《储能用太阳能熔盐》团体标准的制定,确保了我国光热电站示范项目的建设,同时保障了今后光热电站的长期稳定、安全可靠运行。该标准的制定引领了我国光热发电技术的发展及水平,具有广泛的应用前景,标准的实践意义十分巨大,在大气污染防止与治理、减少污染物排放,产生巨大的环境生态效益,对于推动绿色能源发展、加快清洁能源的利用也具有重要意义。


关键技术指标说明


本标准在制定评价指标的过程,本着高端引领的指导思想,对评价指标的确定充分考虑了先进性、创新性等:


(1)产品的主要成分,表征了产品的组成,与性能相关。


(2)防腐蚀性关键指标。与设备长周期运行及经济性密切相关,并涉及安全。具有创新性。


(3)设备安全运行关键指标。防止安全生产事故发生。具有创新性。


(4)防止系统堵塞及保证换热效果关键指标。保证换热效果,防止非正常停工。具有创新性。


(5)产品性能包括:分解温度、熔点、粘度、比热容、密度、导热系数等,这些指标是表征产品应用效果的重要指标。


成效一览


本标准发布实施以来,在相关行业得到广泛的应用,截至目前,共计9个首批示范项目在实际建设中,2018年底全面投运的示范项目有中广核德令哈50MW槽式光热电站、首航节能敦煌100MW塔式光热电站、中控德令哈50MW塔式光热电站这三个项目,总装机约200MW。


我国中控德令哈50MW塔式光热电站


我国首航节能敦煌100MW塔式光热电站


我国中广核德令哈50MW槽式光热电站


目前10余家储能用太阳能熔盐生产企业及已开始建设的首批光热发电示范项目实施应用了本标准,通过本标准的实施,为我国光热发电站建设提供了优质的储能用太阳能熔盐产品。标准应用示范效果显著,对引领和推进绿色能源发展提供了重要的技术支撑和发挥了引领发展作用,得到了行业的广泛好评。


在首批光热发电示范项目带动下,国内硝酸钾和硝酸钠产品生产加大生产投入,提升产能。但储能用太阳能熔盐产品在品质与价格方面都与采用工业级、农用硝酸钾和硝酸钠生产的熔盐产品有较大差别[常见的光热发电用熔盐产品有二元盐(40%硝酸钾+60%硝酸钠)、三元盐(53%硝酸钾+7%硝酸钠+40%亚硝酸钠)和其他低熔点熔盐产品等。对于光热发电而言,二元熔盐的应用较为广泛及成熟]。同时熔盐在生产与使用过程中也因自身特性导致的一系列问题已成为业内关注的重点。通过本标准制定,推动了生产企业加大资金投入,通过生产工艺技术改造,提升产品品质,扩大产能,生产出满足光热发电的储能用太阳能熔盐产品,从而保证了光热电站的长期稳定、安全可靠运行。


机构简介


中国石油和化学工业联合会成立于2001年4月28日,是石油和化工行业具有服务和一定管理职能的全国性、综合性的社会中介组织,目前有专业协会52个,基本覆盖了石油化工行业的各个领域。联合会依据章程独立开展活动,有六大职责和14个业务方面的职能。在标准化领域,石化联合会管理的标准化技术组织有110余家,归口标准6693(国标3486,行标3207)项。为响应和落实国家有关标准化改革政策和措施,2014年联合会成立了标准化工作委员会,专门负责团体标准化工作,着力以社会公益性服务事业致力于联合会团体标准品牌建设。目前,石化联合会共立项团体标准132项,发布24项,为全面推进国家新型标准体系建设作出了贡献。



相关线下活动:


第九届CSP Focus光热发电中国聚焦大会(2019.3.21-22,北京)

第四届CSP Focus光热发电中东北非聚焦大会(2019.6.27-28,迪拜)


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