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导热油为介质的太阳能槽式热发电

2016.03.16 来自:CSP Focus

采用导热油作为吸热和储热介质,已成为太阳能热发电环节中的主要形式。槽式系统中绝大部分都采用导热油作为吸热工质,为考虑简化系统的目的,储热系统也采用导热油是理想选择。

 

以导热油为传热工质的槽式系统,分为两种:导热油为介质的无蓄热发电以及导热油为介质的蓄热发电。




一、 导热油为介质的无蓄热发电



以导热油为吸热介质,水/水蒸气作为发电工作介质,完成了从热到电的转换,燃料用于起动和补燃,无蓄热功能,只能间断发电。



  • 电站范例—美国SEGS太阳能热发电站


1985~1991年期间,美国Luz公司在加州建造了总容量为354MW抛物面槽式太阳能热发电站,统称为SEGS电站,其为建设最早,规模最大的太阳能抛物面槽式电站,电站已成功运行25年以上。电站共9台机组,单机最小容量14MW,最大容量80MW。

 

由于电站完全无蓄热功能,当天空有云时,机组负荷将发生波动,特别不足的是全天发电小时数只占不到一半时间,这也是世界各国没有复制美国SEGS电站的原因。




二、导热油为介质的蓄热发电



导热油为介质的蓄热发电电站原理图

(储热罐中的储热介质为导热油)


以导热油为吸热及储热介质,水/水蒸气作为发电工作介质。

 

将导热油作为蓄热介质的困难程度和投资成本都是非常大的,由于导热油的蓄热时间和导热油量成正比,另外,导热油的工作温度在在300~400℃之间,高温下导热油将气化,为了保持导热油的液态,需要施加一定压力,为储存1700t的导热油,需要建设相当提及的压力罐,这样建设成本将很高,因此,当蓄热量增加,采用导热油作为介质蓄热是很困难的。



  • 电站范例—太阳能1号

太阳能1号是美国继SEGS电站后建设的,在SEGS电站基础上增加了蓄热部分,通过研究也意识到,利用导热油作为蓄热介质到困难程度和投资成本增加的幅度。

 

由太阳能1号电站的建设得出的结论是,采用导热油作为储热介质,只能储存少量的热量,以解决在多云天气负荷的波动问题,而要储存更大量的热量,解决连续发电问题,就需要寻找新的蓄热材料。


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