科海拾贝丨光热不只是聚光烧开水,它使用温度560℃的液体传储热发电
2020.05.07 来自:科海拾贝2020
但水上塔的光热发电已经不是主流技术路线,最主流的熔盐上塔光热发电已不能简单地用聚光烧开水来解释。熔盐上塔光热发电利用了介质熔盐作为传热和储热介质,熔盐在它的工作区间290-560℃内,可以像水一样流动。
熔盐光热发电原理
高温熔盐会储存在高温罐中,就相当于能量被储存起来了,在需要的时候,可以从高温熔盐罐中打出熔盐,与换热系统中的水换热,产生水蒸气,推动汽轮机发电。熔盐塔式光热电站可以稳定连续的发电正是因为高温罐可以大量地储存高温熔盐,即使是在多云及晚上的时候,这是光热发电相对于光伏发电的最大优势。而水上塔的光热发电站不方便配合储热系统,已较少见到这种技术路线的电站。
另外,熔盐在约224℃的时候会凝结成固体,导致系统中所有熔盐经过的地方都需要使用电伴热,以保证系统在停机时熔盐不会凝固成固体堵塞熔盐管道。使用电伴热极大的提升了系统系统的投资成本及运行成本,但即使使用了电伴热,还是会有熔盐冻堵的发生,特别是管径特别小的吸热器,美国的新月沙丘项目就是因为熔盐堵塞吸热器导致系统多次停机维修,损失巨大。
熔盐一个重要的性质
经常有人将熔盐写成熔岩,这部分人可能把熔盐当成了是融化的岩石,熔盐其实是指熔融状态的盐类,类似我们吃的食盐。光热电站上使用的熔盐是硝酸钠与硝酸钾的混合物,质量配比6比4。熔盐有一个重要的性质大家经常会忽略,那就是熔盐从固态变为液态时体积会膨胀,个人实验的经验会膨胀10%左右,这个性质是吸热器爆管的重要原因。
光热发电相对于光伏发电最大的优势就是有储热系统,所以易于和储热系统结合的熔盐塔式电站便是光热发电的重要发展方向。
相关线下活动:
第十届光热发电中国聚焦大会2020(6月18-19日,中国北京)
第五届光热发电中东北非大会2020(9月9-10日,阿联酋迪拜)
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