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光热电站如何选择蒸汽发生器以保障收益?

2018.01.18 来自:CSP Focus 光略咨询

太阳能热发电电站是利用蒸汽发生系统(Steam Generation System,SGS)进行导热介质(一般为导热油或熔融盐)与水的热能转换,从而产生蒸汽推动汽轮机发电。光热发电蒸汽发生装置相当于传统火电机组中的锅炉。

 

如下图所示,一种较为典型的光热电站蒸汽发生系统由一个预热器/省煤器(preheater/economizer)、一台蒸发器(evaporator)、一台过热器(superheater)和两台再热器(reheater)构成。


 图:光热电站中蒸汽发生系统连接光场及常规岛(Aalborg CSP奥尔堡)

 

据海外研究机构CSP Today初步统计,光热电站的投资成本(CAPEX)可由以下三部分组成,具体情况如下表:

                      

电站构成

投资占比

描述

能量获取与传输部分(Energy  Harvesting)

70%

 

工程设计、传热&储热系统(HTF&TES)、太阳岛

发电部分(Power Generation)

29%

工程设计、常规岛、电气安装

蒸汽发生系统(SGS)

1%

蒸汽发生组件

 

蒸汽发生系统连接光场与常规岛,尽管仅占整个电站投资成本的约1%,却起到至关重要的作用。若蒸汽发生器不能持续运转,整个电站都必须停止运行,这将对整个电站无论是技术还是经济上造成巨大影响。因此,电站在采购蒸汽发生装置时要兼顾装置的短期和长期运转能力。

图:光热电站投资成本三角图(Aalborg CSP奥尔堡)

 

丹麦蒸汽发生系统领先供应商奥尔堡(Aalborg CSP)根据项目实际经验总结,全球已建成的光热电站中大多会遇到蒸汽发生器中渗漏问题,这多是由于光热电站较为频繁的启停造成的。一次故障一般需要4-5天的时间修复,蒸汽发生器需要排水和冷却,在修复期间整个电站无法运行,在夏季光照情况较好的条件下,一次5天的停运将会造成电站全年收益约2%的损失。由此可见,选择合适的蒸汽发生装置对光热电站来说尤为重要。

 

相关报告下载:CSP蒸汽发生器设备技术手册


包括奥尔堡在内的全球多家光热发电蒸汽发生器及换热器厂商均在努力不断提升设备性能、延长使用寿命。经过多年的实践积累,目前,奥尔堡已可向业主做出“五年无渗漏”的承诺。

 

作为较早进入光热发电领域的公司,奥尔堡自2007年以来持续投入开发和产品升级,目前其导热油SGS3、熔融盐SGS4、油盐换热器、熔盐塔式吸热器等产品已运用于全球多个光热电站当中,包括西班牙5 x 50MW槽式电站、西班牙20MW + 10MW塔式电站、印度50MW Godawari & 25MW Gujarat Solar One光热电站等。

 

在中国,奥尔堡已联合国内合作方江苏力沃新能源科技有限公司签订了金钒阿克塞50MW熔盐槽式的蒸汽发生装置供应合约。近年来,Aalborg一直对处于不断发展中的中国光热发电行业保持着持续关注,而随着我国第一批1.349GW光热发电示范项目的实际推进,中国光热发电市场发展形势不断趋好,Aalborg有望凭借其在全球光热发电领域所积累的先进技术和丰富经验,在中国光热市场一显身手。

 

目前,我国多个光热发电示范项目已发布了蒸汽发生装置招标,包括首航节能敦煌100MW塔式熔盐光热发电示范项目、中电建青海共和50MW塔式光热发电示范项目、玉门龙腾50MW槽式光热发电项目、兰州大成敦煌熔盐线性菲涅尔50MW光热发电示范项目、中电工程哈密50MW塔式熔盐光热发电项目等。我国东方锅炉、哈尔滨锅炉厂、上海锅炉厂、杭州锅炉集团、双良节能、山东北辰机电等公司已中标或参与投标。

 

图:奥尔堡Aalborg CSP 蒸汽发生系统

 

提及对中国光热发电市场的建议和看法,奥尔堡技术及销售副总裁Jens Taggart Pelle表示,“光热电站投资和运行成本的下降有助于实现较低的上网电价。然而,尤其对像中国这样的新兴光热发电市场来说,不能只追求低投资成本,而要从长远考虑,选择最合适的电站技术和设备以保障电站至少25年的高质量运行。”

 

为更进一步分享奥尔堡蒸汽发生系统经验以及对光热电站运行的建议,Jens Taggart Pelle将出席即将于2018年3月22-23日在北京召开的CSP Focus光热发电中国聚焦大会并发表演讲。同时,奥尔堡也将在大会展区与与会者交流产品及项目经验。欢迎业内同行参与大会并现场交流。


活动报名路径:2018 CSP Focus光热发电中国聚焦大会(3月22-23 北京)

              

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