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光熱發電項目十五項“全球首個” 你知道幾項?

技術的發展離不開創新與突破。 從上個世紀50年代至今, 光熱發電技術的實踐之路不斷得以拓展, 全球建成了總量超5GW、不同技術路線、不同裝機的專案。 在不斷追求創新與突破的過程中, 光熱發電技術日臻成熟, 並創造出諸多的“全球首個”。

1.全球首個投運的商業化槽式光熱電站--美國SEGSI光熱電站

圖:SEGS槽式電站

1984-1991年, 以色列和美國聯合組建的LUZ公司在美國加州沙漠相繼建成並投運9座槽式光熱電站SEGSI~SEGSIX, 總裝機353.8MW。 其中SEGSI電站為全球首座槽式太陽能熱發電商業電站, 裝機規模13.8MW, 於1984年12月20日投運。

該專案採光面積為82,960m², 運營方為凱雷投資集團旗下的Cogentrix公司, 所採用的集熱器類型為LS-1。 其建成時配有3小時的儲熱系統, 採用導熱油儲熱方案, 但該儲熱系統在1999年因一次火災而被毀壞, 此後未再修復。 電站於2016年1月份正式停運, 不再供電, 執行時間共計30餘年。

2.全球首個投運的商業化塔式光熱電站--西班牙PS10塔式光熱電站

圖:PS10塔式電站

西班牙PS10塔式光熱電站裝機為11MW, 於2005年7月開工建設, 並於2007年6月投運, 是全球首個投運的商業化塔式光熱電站。

該電站採用塔式水工質技術路線, 場址面積為55公頃, 由AbengoaSolar負責開發, 並配置1小時蒸汽儲熱系統。

該專案集熱塔高度為115m,總採光面積達75,000m², 冷卻方式為水冷。

3.全球首個投運的商業化菲涅爾光熱電站--西班牙PuertoErrado2菲涅爾光熱電站

圖:PuertoErrado2電站

西班牙PuertoErrado2菲涅爾光熱電站於2011年4月開工建設, 並於2012年3月並網發電, 是全球首個投運的商業化菲涅爾光熱電站。 該專案裝機為30MW,

儲熱時長0.5小時, 共配置28個16米寬的集熱陣列, 總採光面積為302,000m²。 該專案開發商、EPC廠商與運維商均為NovatecSolar。

4.全球首個採用熔鹽儲熱的光熱電站--西班牙Andasol-1槽式光熱電站

圖:Andasol-1電站

裝機為50MW的西班牙Andasol-1槽式光熱電站不僅是世界上首個採用熔鹽儲熱的光熱電站, 同時也是歐洲第一個槽式太陽能熱發電站。

該項目開工建設日期為2006年7月, 投運日期為2008年11月。 其位於西班牙陽光資源豐富的Andalusia的Guadix附近, 占地面積為200公頃, 配置了7.5小時的儲熱系統, 總採光面積達510,120㎡, 設計發電量為158,000MWh/yr。

5.全球首個商業化塔式熔鹽光熱電站兼全球首個實現24小時連續發電的光熱電站--西班牙Gemasolar塔式光熱電站

圖:Gemasolar光熱電站

坐落於西班牙南部小鎮塞維利亞(Seville)的Gemasolar光熱電站始建於2009年2月,於2011年4月實現並網發電。其裝機規模為19.9MW,儲熱時長長達15個小時,設計發電量為110,000MWh/yr,可以滿足當地27500戶居民的日常用電,每年可減少30000噸的CO2排放量,是全球範圍內最早實現24小時全天候不間斷發電的光熱電站。

2013年夏天,Gemasolar電站創造了連續36天無間斷24小時持續運行的記錄,它也因此成為西班牙工程設計建築業的驕傲,並被視為世界上最具創造性的光熱電站和可再生能源革命的里程碑之作。在2015年舉辦的世界氣候大會上,Gemasolar這一具有開創性意義的太陽能熱發電站被選為西班牙的國家“形象大使”。

6.全球首個二次反射塔式光熱發電示範/商業化項目--阿聯酋Masdar二次反射塔式光熱發電示範項目/玉門鑫能5萬千瓦塔式熔鹽光熱示範項目

圖:阿聯酋Masdar二次反射塔式光熱發電示範項目

全球首個基於二次反射原理的塔式光熱發電示範項目於2010年1月份在阿聯酋Masdar建成,裝機容量100kWth。項目由全球首個專為可再生能源教育而設立的大學阿聯酋Masdar理工學院和日本東京工業大學等單位共同設計,並由日本三井造船株式會社建設完成。

該專案由33套聯動的定日鏡組成光場系統,集熱塔是一種特殊的二次反射塔,塔頂安裝二次反射鏡,將太陽能二次反射至置於地面的熱量接收裝置,與傳統的塔式熱發電的熱量接收器的位置完全不同。

定日鏡場以三個同心圓的方式排列,每個定日鏡系統有前、中、後三面反射鏡板組成,前後兩個反射鏡板又各由14面鏡片組成,中間的反射鏡板由15面鏡片組成。單個鏡片的面積為0.2025m²,中間的反射鏡板的中心兩面鏡片的面積較小。單個定日鏡系統的總鏡面面積為8.5m²,總反射面積為280.5m²。

集熱塔塔高20米,上方安裝二次反射鏡系統,共由45面固定式CR平面鏡組成,也以同心圓的方式排列,通過此將太陽能二次反射至置於距水平面2米高處的陶瓷集熱器上。

圖:玉門鑫能5萬千瓦塔式熔鹽光熱示範項目

全球首個採用二次反射塔式熔鹽技術開發的商業化光熱電站為中國首批光熱示範專案之一——玉門鑫能5萬千瓦塔式熔鹽光熱示範項目。

該項目位於玉門鄭家沙窩光熱發電示範區,占地面積2.47平方公里,總裝機容量為50MW,設計由15個二次反射塔集熱模組組成,每個模組的集熱功率達17MW,配備時長9小時的儲熱系統,年發電量預計達2億kWh。計畫總投資約17.9億元,包括太陽島、儲熱系統、動力島、生產基地和運維琪地及配套建設的相關附屬設施。

該專案已於2017年6月8日開工建設,目前,該專案1號模組在有序推進中,正在進行二次反射塔網架拼裝,塔柱塗刷及定日鏡安裝工作;同時又啟動了2、3、4、5號模組的施工,力爭今年年底實現並網發電。

7.全球首個光熱發電生物質混合電站--Termosolar Borges電站

圖:Termosolar Borges電站

全球第一個光熱發電生物質能混合發電站TermosolarBorges電站已於2012年年底並網發電。

該專案投資1.53億歐元,於2011年3月底開工建設,建設期共持續20個月,總裝機58.5MW,其中生物質發電裝機36MW,太陽能熱發電裝機22.5MW,由槽式光熱鏡場和生物質能鍋爐兩大部分組成,在白天太陽光照較好的時候主要採用光熱發電,在晚間或太陽光照條件不佳的時候主要採用生物質能發電,採用這種互補發電的方式可實現24小時持續發電。

該電站的容量因數為生物質發電15%,太陽能熱發電22.4%。年發電量可達101.6GWH,生物質貢獻發電量47.3GWH,太陽能貢獻發電量44.1GWH,另有燃氣輔助貢獻發電量10.2GWH。年發電能力可滿足27000戶普通家庭的日常用電需求,年減排二氧化碳24500噸。

該專案由西班牙ComsaEmte公司和西班牙Abantia集團共同設計建設並持有,槽式光場系統共裝配了2688套槽式反射鏡系統(共56個回路)。其採用水冷系統,同時配備了一定量的天然氣用於光場系統的輔助加熱。

8.全球首個商業化光熱地熱混合電站--美國Stillwater地熱光熱混合發電項目

圖:Stillwater光熱地熱混合電站

美國Stillwater地熱光熱混合發電項目是全球首個地熱和光伏、光熱兩種太陽能發電系統聯合運行的混合電站。

該混合電站由義大利國家電力公司旗下的Enel綠色電力公司位於美國的子公司負責建設。該電站通過採用光伏、光熱和地熱互補發電的形式,可以實現較高的能源使用效率。據項目方介紹,當陽光充裕和氣溫較高——地熱發電系統產能低於平均值的時候,該電站主要依靠光伏和光熱發電系統發電。

2009年,Enel北美公司在美國Reno以東75英里,Fallon農牧區和Stillwater國家野生動物保護區的中間區域建造了最初的地熱電站。2012年,該地熱電站加入了新的太陽能光伏發電系統,2015年又添加了裝機17MWth的槽式太陽能光熱發電系統。

2016年3月29日,該專案舉行了投運儀式。

9.全球首個塔式CSPV示範專案--澳大利亞Newbridge塔式CSPV示範專案

圖:建設中的Newbridge示範專案

2015年3月27日,全球首個將光伏發電與光熱發電相結合的創新型塔式太陽能發電CSPV示範項目在澳大利亞維多利亞州的Newbridge建成。該專案採用Raygen公司的CSPV技術建設。據瞭解,該項目共耗資360萬美元,其中170萬美元由ARENA提供。

和常見的塔式技術一樣,其採用定日鏡反射陽光至集熱塔產生高溫熱能,聚光倍數為750倍,每一個塔式模組安裝一個大小約1平方米的高效聚光GaInP/GaAs/Ge三結太陽能電池,發電功率為200kW。

RayGen的CSPV技術集合了光熱發電可廉價存儲、光伏發電成本較低的雙重優勢。750倍的聚光能量照射在高效聚光太陽能電池板上,一平方米的電池板可產出的電能是同等面積的普通電池板的1500倍。

置於塔頂的能量吸收器分為兩個部分,上層部分為熱量吸收器,主要吸收紅外輻射,下層部分為聚光光伏電池板,主要吸收可見光發電。吸收的熱量存入儲熱系統,聚光光伏電池發出的電能用壓縮機來壓縮空氣存入壓縮空氣罐中,發電時釋放壓縮空氣中的空氣驅動空氣透平發電,同時利用儲熱系統加熱空氣,空氣受熱膨脹做功,發電效率大幅提升。

10.全球首個沙子工質塔式光熱電站--義大利西西里島2MWth塔式光熱電站

全球首個以沙子作為工質的塔式光熱電站坐落於義大利西西里島,該電站裝機2MWth,配備786台定日鏡,將太陽光通過集熱塔上方的二次反射鏡,集中於下置的集熱器上。其占地面積2.25公頃,日產蒸汽量為20.5噸,每年可減少約890噸的二氧化碳排放量。

該專案的核心技術是STEM,即SolarThermoElectricMagaldi的簡寫,這是一種基於空氣/沙子流化床的太陽能蒸汽發生技術,該項目是首個在MW級規模對STEM進行示範的電站,能夠吸收,儲存太陽能並將熱量轉化為電力和其他熱能使用。

11.全球首個光熱綜合能源利用項目--丹麥AalborgCSPSun農場項目

圖:光熱綜合利用系統

2016年10月,全球首個專為沙漠農場供給清潔能源的商業化光熱發電項目在南澳大利亞正式投運,該專案由丹麥AalborgCSP公司負責開發,可為沙漠農場持續不斷供應再生光熱能源和海水淡化水,確保這座占地面積約20萬平方米的Sun農場每年可生產約1700萬公斤溫室番茄,幾乎佔據澳大利亞全國番茄產能的15%。

據瞭解,這個基於光熱技術的綜合能源系統(IES)每年可以生產1700MWh的電能和250000m³淡水,每年可減排二氧化碳16000噸,相當於每年澳大利亞的道路上少了3100輛疾馳的汽車。

和世界上其他只單一產出一種能源(比如電能)的光熱電站不同,該集成能源系統能滿足多種能源需求,實現了太陽資源利用最大化。安裝在沙漠地區的超過23000個定日鏡(由電腦控制的鏡子)收集太陽光線,並將太陽光線反射至高達127米的集熱塔的頂端。

太陽能的聚集會產生超高溫度,在冬天,這些高溫將為溫室中的作物提供充足熱能。在夏天涼爽的夜晚,通過淨化從附近5千米的Spencer海灣引入的海水為溫室提供淡水。該系統還會利用產生的高溫蒸汽驅動蒸汽輪機來生產溫室所需的電能。該集成系統的能量生產會根據溫室對能量需求的季節性變化而相應變動,以實現全年能源成本的最低化。

12.全球首個商業化熔鹽槽式光熱電站--金釩阿克塞50MW熔鹽槽式光熱發電示範項目

圖:金釩阿克塞50MW熔鹽槽式光熱發電示範項目建設現場

2013年9月12日,由深圳市金釩能源科技有限公司投資建設的50MW槽式太陽能光熱發電項目在甘肅阿克塞正式開工。這是中國乃至全球範圍內首個商業化的高溫熔鹽型槽式太陽能熱發電站。

該項目採用熔鹽傳熱儲熱槽式技術,配置15小時儲熱系統,設計建設152個回路,設計年發電量2.56億千瓦時,總投資19.86億元。其力爭2018年年底實現並網發電,確保2019年6月30日前全部建成且並網發電。

目前,該項目已完成了集熱場樁基的全部澆築任務,樁基承台和封閉蓄水池完成澆築;已安裝集熱器支架700多個,發電主廠房、儲熱罐完成基礎開挖,進入基礎澆築階段,項目配套建設的110KV匯流升壓站已開工建設。

13.全球首個投運的單機百兆瓦級別的光熱電站--阿聯酋Shams1100MW槽式太陽能熱發電站

圖:建在沙漠中的Shams1光熱電站

裝機為100MW的阿聯酋Shams1槽式太陽能熱發電站於2010年7月開始建設,占地面積2.5平方公里,年發電量210GWH,總投資額約為6億美元,可滿足2萬戶普通家庭的日常電力需求,年減排二氧化碳175,000噸。該電站於2013年3月17日正式投運,它不僅是阿聯酋甚至中東和北非地區首個大型光熱電站,也是全球首個投運的單機百兆瓦級別光熱電站。

該電站太陽能集熱場由258,048面槽式反射鏡組建,共設置了192個集熱回路,每個回路擁有4套集熱單元,總計768套集熱單元,單個集熱單元由36套槽式集熱器組成,共使用了27648根真空集熱管,鏡場總採光面積627,840平方米。

該電站原本由阿聯酋Masdar(占60%股份),法國Total公司(占20%股份),西班牙Abengoa太陽能公司(占20%股份)三家公司共同投資建設運營,2016年2月4日,深陷破產危機的Abengoa宣稱已將其在阿聯酋Shams1槽式電站中持有的20%股權出售給了Masdar。此次股權出售後,Abengoa不再持有該電站的股權。

14全球首個熔鹽菲涅爾商業化光熱電站--蘭州大成敦煌50MW熔鹽菲涅爾光熱項目

圖:敦煌大成光熱發電示範項目實景

蘭州大成敦煌熔鹽菲涅爾光熱專案選址于甘肅省敦煌市七裡鎮光電產業園,是目前全球範圍內在建裝機規模最大的熔鹽工質線性菲涅爾式專案。該專案總發電裝機為50MW,配置了13小時熔鹽儲熱,先期工程已於2015年5月投入建設。

該專案計畫於2019年6月30日前實現並網發電。專案已取得環評、安評、水保、節能評估、建設專案選址意見書、壓覆礦、土地預審穩評等前期手續;並取得電力接入系統一次、二次設計報告批復以及土地批復檔。專案主要設備招標採購工作順利完成,正在進行其他附屬設備的招標工作。

專案自2017年開始施工,現場場平工作已完成,專案圍牆和廠內臨時設施建設工作已完成,集熱場首期運行回路正在建設調試。其他相關的工作也正在有序推進中。

該專案業主為蘭州大成科技股份有限公司,其自2008年起在太陽能光熱領域開展關鍵件以及系統集成開發研究,至2012年5月國內首個200kW線性菲涅爾+槽式太陽能熱發電系統成功並網發電,在國內率先掌握了太陽能熱發電整個流程的集成經驗。

蘭州大成自主研發具有完全智慧財產權的線性菲涅爾式聚光集熱器具有占地少、抗風能力強、建設週期短、調試簡單以及易維護等特點。

15.全球首個類菲涅爾電站--華強兆陽15MW光熱發電項目

圖:華強兆陽15MW光熱發電項目

位於張北縣二圪塄村的華強兆陽張家口一號15MW光熱發電項目於2015年3月份正式開工建設,總投資7億元,年發電量達7500萬度。該項目採用了北京兆陽光熱技術有限公司具有完全自主智慧財產權的類菲涅爾式太陽能光熱發電技術,在機組正常運行、機組的啟動期間均採用太陽能,僅在施工期採用少量天然氣,對環境影響極小。

2017年7月10日,該專案常規島沖轉試發電一次成功,這標誌著其開始進入連線調試試運行階段。據瞭解,項目至2018年上半年預計可投入商業化運行。

張北華強兆陽光熱發電項目共分為三期,上述為一期專案,二期和三期項目位於張北縣公會鎮,將建設總裝機規模為100MW(二期三期各50MW)的光熱電站及配套現代設施農業項目。

圖:Gemasolar光熱電站

坐落於西班牙南部小鎮塞維利亞(Seville)的Gemasolar光熱電站始建於2009年2月,於2011年4月實現並網發電。其裝機規模為19.9MW,儲熱時長長達15個小時,設計發電量為110,000MWh/yr,可以滿足當地27500戶居民的日常用電,每年可減少30000噸的CO2排放量,是全球範圍內最早實現24小時全天候不間斷發電的光熱電站。

2013年夏天,Gemasolar電站創造了連續36天無間斷24小時持續運行的記錄,它也因此成為西班牙工程設計建築業的驕傲,並被視為世界上最具創造性的光熱電站和可再生能源革命的里程碑之作。在2015年舉辦的世界氣候大會上,Gemasolar這一具有開創性意義的太陽能熱發電站被選為西班牙的國家“形象大使”。

6.全球首個二次反射塔式光熱發電示範/商業化項目--阿聯酋Masdar二次反射塔式光熱發電示範項目/玉門鑫能5萬千瓦塔式熔鹽光熱示範項目

圖:阿聯酋Masdar二次反射塔式光熱發電示範項目

全球首個基於二次反射原理的塔式光熱發電示範項目於2010年1月份在阿聯酋Masdar建成,裝機容量100kWth。項目由全球首個專為可再生能源教育而設立的大學阿聯酋Masdar理工學院和日本東京工業大學等單位共同設計,並由日本三井造船株式會社建設完成。

該專案由33套聯動的定日鏡組成光場系統,集熱塔是一種特殊的二次反射塔,塔頂安裝二次反射鏡,將太陽能二次反射至置於地面的熱量接收裝置,與傳統的塔式熱發電的熱量接收器的位置完全不同。

定日鏡場以三個同心圓的方式排列,每個定日鏡系統有前、中、後三面反射鏡板組成,前後兩個反射鏡板又各由14面鏡片組成,中間的反射鏡板由15面鏡片組成。單個鏡片的面積為0.2025m²,中間的反射鏡板的中心兩面鏡片的面積較小。單個定日鏡系統的總鏡面面積為8.5m²,總反射面積為280.5m²。

集熱塔塔高20米,上方安裝二次反射鏡系統,共由45面固定式CR平面鏡組成,也以同心圓的方式排列,通過此將太陽能二次反射至置於距水平面2米高處的陶瓷集熱器上。

圖:玉門鑫能5萬千瓦塔式熔鹽光熱示範項目

全球首個採用二次反射塔式熔鹽技術開發的商業化光熱電站為中國首批光熱示範專案之一——玉門鑫能5萬千瓦塔式熔鹽光熱示範項目。

該項目位於玉門鄭家沙窩光熱發電示範區,占地面積2.47平方公里,總裝機容量為50MW,設計由15個二次反射塔集熱模組組成,每個模組的集熱功率達17MW,配備時長9小時的儲熱系統,年發電量預計達2億kWh。計畫總投資約17.9億元,包括太陽島、儲熱系統、動力島、生產基地和運維琪地及配套建設的相關附屬設施。

該專案已於2017年6月8日開工建設,目前,該專案1號模組在有序推進中,正在進行二次反射塔網架拼裝,塔柱塗刷及定日鏡安裝工作;同時又啟動了2、3、4、5號模組的施工,力爭今年年底實現並網發電。

7.全球首個光熱發電生物質混合電站--Termosolar Borges電站

圖:Termosolar Borges電站

全球第一個光熱發電生物質能混合發電站TermosolarBorges電站已於2012年年底並網發電。

該專案投資1.53億歐元,於2011年3月底開工建設,建設期共持續20個月,總裝機58.5MW,其中生物質發電裝機36MW,太陽能熱發電裝機22.5MW,由槽式光熱鏡場和生物質能鍋爐兩大部分組成,在白天太陽光照較好的時候主要採用光熱發電,在晚間或太陽光照條件不佳的時候主要採用生物質能發電,採用這種互補發電的方式可實現24小時持續發電。

該電站的容量因數為生物質發電15%,太陽能熱發電22.4%。年發電量可達101.6GWH,生物質貢獻發電量47.3GWH,太陽能貢獻發電量44.1GWH,另有燃氣輔助貢獻發電量10.2GWH。年發電能力可滿足27000戶普通家庭的日常用電需求,年減排二氧化碳24500噸。

該專案由西班牙ComsaEmte公司和西班牙Abantia集團共同設計建設並持有,槽式光場系統共裝配了2688套槽式反射鏡系統(共56個回路)。其採用水冷系統,同時配備了一定量的天然氣用於光場系統的輔助加熱。

8.全球首個商業化光熱地熱混合電站--美國Stillwater地熱光熱混合發電項目

圖:Stillwater光熱地熱混合電站

美國Stillwater地熱光熱混合發電項目是全球首個地熱和光伏、光熱兩種太陽能發電系統聯合運行的混合電站。

該混合電站由義大利國家電力公司旗下的Enel綠色電力公司位於美國的子公司負責建設。該電站通過採用光伏、光熱和地熱互補發電的形式,可以實現較高的能源使用效率。據項目方介紹,當陽光充裕和氣溫較高——地熱發電系統產能低於平均值的時候,該電站主要依靠光伏和光熱發電系統發電。

2009年,Enel北美公司在美國Reno以東75英里,Fallon農牧區和Stillwater國家野生動物保護區的中間區域建造了最初的地熱電站。2012年,該地熱電站加入了新的太陽能光伏發電系統,2015年又添加了裝機17MWth的槽式太陽能光熱發電系統。

2016年3月29日,該專案舉行了投運儀式。

9.全球首個塔式CSPV示範專案--澳大利亞Newbridge塔式CSPV示範專案

圖:建設中的Newbridge示範專案

2015年3月27日,全球首個將光伏發電與光熱發電相結合的創新型塔式太陽能發電CSPV示範項目在澳大利亞維多利亞州的Newbridge建成。該專案採用Raygen公司的CSPV技術建設。據瞭解,該項目共耗資360萬美元,其中170萬美元由ARENA提供。

和常見的塔式技術一樣,其採用定日鏡反射陽光至集熱塔產生高溫熱能,聚光倍數為750倍,每一個塔式模組安裝一個大小約1平方米的高效聚光GaInP/GaAs/Ge三結太陽能電池,發電功率為200kW。

RayGen的CSPV技術集合了光熱發電可廉價存儲、光伏發電成本較低的雙重優勢。750倍的聚光能量照射在高效聚光太陽能電池板上,一平方米的電池板可產出的電能是同等面積的普通電池板的1500倍。

置於塔頂的能量吸收器分為兩個部分,上層部分為熱量吸收器,主要吸收紅外輻射,下層部分為聚光光伏電池板,主要吸收可見光發電。吸收的熱量存入儲熱系統,聚光光伏電池發出的電能用壓縮機來壓縮空氣存入壓縮空氣罐中,發電時釋放壓縮空氣中的空氣驅動空氣透平發電,同時利用儲熱系統加熱空氣,空氣受熱膨脹做功,發電效率大幅提升。

10.全球首個沙子工質塔式光熱電站--義大利西西里島2MWth塔式光熱電站

全球首個以沙子作為工質的塔式光熱電站坐落於義大利西西里島,該電站裝機2MWth,配備786台定日鏡,將太陽光通過集熱塔上方的二次反射鏡,集中於下置的集熱器上。其占地面積2.25公頃,日產蒸汽量為20.5噸,每年可減少約890噸的二氧化碳排放量。

該專案的核心技術是STEM,即SolarThermoElectricMagaldi的簡寫,這是一種基於空氣/沙子流化床的太陽能蒸汽發生技術,該項目是首個在MW級規模對STEM進行示範的電站,能夠吸收,儲存太陽能並將熱量轉化為電力和其他熱能使用。

11.全球首個光熱綜合能源利用項目--丹麥AalborgCSPSun農場項目

圖:光熱綜合利用系統

2016年10月,全球首個專為沙漠農場供給清潔能源的商業化光熱發電項目在南澳大利亞正式投運,該專案由丹麥AalborgCSP公司負責開發,可為沙漠農場持續不斷供應再生光熱能源和海水淡化水,確保這座占地面積約20萬平方米的Sun農場每年可生產約1700萬公斤溫室番茄,幾乎佔據澳大利亞全國番茄產能的15%。

據瞭解,這個基於光熱技術的綜合能源系統(IES)每年可以生產1700MWh的電能和250000m³淡水,每年可減排二氧化碳16000噸,相當於每年澳大利亞的道路上少了3100輛疾馳的汽車。

和世界上其他只單一產出一種能源(比如電能)的光熱電站不同,該集成能源系統能滿足多種能源需求,實現了太陽資源利用最大化。安裝在沙漠地區的超過23000個定日鏡(由電腦控制的鏡子)收集太陽光線,並將太陽光線反射至高達127米的集熱塔的頂端。

太陽能的聚集會產生超高溫度,在冬天,這些高溫將為溫室中的作物提供充足熱能。在夏天涼爽的夜晚,通過淨化從附近5千米的Spencer海灣引入的海水為溫室提供淡水。該系統還會利用產生的高溫蒸汽驅動蒸汽輪機來生產溫室所需的電能。該集成系統的能量生產會根據溫室對能量需求的季節性變化而相應變動,以實現全年能源成本的最低化。

12.全球首個商業化熔鹽槽式光熱電站--金釩阿克塞50MW熔鹽槽式光熱發電示範項目

圖:金釩阿克塞50MW熔鹽槽式光熱發電示範項目建設現場

2013年9月12日,由深圳市金釩能源科技有限公司投資建設的50MW槽式太陽能光熱發電項目在甘肅阿克塞正式開工。這是中國乃至全球範圍內首個商業化的高溫熔鹽型槽式太陽能熱發電站。

該項目採用熔鹽傳熱儲熱槽式技術,配置15小時儲熱系統,設計建設152個回路,設計年發電量2.56億千瓦時,總投資19.86億元。其力爭2018年年底實現並網發電,確保2019年6月30日前全部建成且並網發電。

目前,該項目已完成了集熱場樁基的全部澆築任務,樁基承台和封閉蓄水池完成澆築;已安裝集熱器支架700多個,發電主廠房、儲熱罐完成基礎開挖,進入基礎澆築階段,項目配套建設的110KV匯流升壓站已開工建設。

13.全球首個投運的單機百兆瓦級別的光熱電站--阿聯酋Shams1100MW槽式太陽能熱發電站

圖:建在沙漠中的Shams1光熱電站

裝機為100MW的阿聯酋Shams1槽式太陽能熱發電站於2010年7月開始建設,占地面積2.5平方公里,年發電量210GWH,總投資額約為6億美元,可滿足2萬戶普通家庭的日常電力需求,年減排二氧化碳175,000噸。該電站於2013年3月17日正式投運,它不僅是阿聯酋甚至中東和北非地區首個大型光熱電站,也是全球首個投運的單機百兆瓦級別光熱電站。

該電站太陽能集熱場由258,048面槽式反射鏡組建,共設置了192個集熱回路,每個回路擁有4套集熱單元,總計768套集熱單元,單個集熱單元由36套槽式集熱器組成,共使用了27648根真空集熱管,鏡場總採光面積627,840平方米。

該電站原本由阿聯酋Masdar(占60%股份),法國Total公司(占20%股份),西班牙Abengoa太陽能公司(占20%股份)三家公司共同投資建設運營,2016年2月4日,深陷破產危機的Abengoa宣稱已將其在阿聯酋Shams1槽式電站中持有的20%股權出售給了Masdar。此次股權出售後,Abengoa不再持有該電站的股權。

14全球首個熔鹽菲涅爾商業化光熱電站--蘭州大成敦煌50MW熔鹽菲涅爾光熱項目

圖:敦煌大成光熱發電示範項目實景

蘭州大成敦煌熔鹽菲涅爾光熱專案選址于甘肅省敦煌市七裡鎮光電產業園,是目前全球範圍內在建裝機規模最大的熔鹽工質線性菲涅爾式專案。該專案總發電裝機為50MW,配置了13小時熔鹽儲熱,先期工程已於2015年5月投入建設。

該專案計畫於2019年6月30日前實現並網發電。專案已取得環評、安評、水保、節能評估、建設專案選址意見書、壓覆礦、土地預審穩評等前期手續;並取得電力接入系統一次、二次設計報告批復以及土地批復檔。專案主要設備招標採購工作順利完成,正在進行其他附屬設備的招標工作。

專案自2017年開始施工,現場場平工作已完成,專案圍牆和廠內臨時設施建設工作已完成,集熱場首期運行回路正在建設調試。其他相關的工作也正在有序推進中。

該專案業主為蘭州大成科技股份有限公司,其自2008年起在太陽能光熱領域開展關鍵件以及系統集成開發研究,至2012年5月國內首個200kW線性菲涅爾+槽式太陽能熱發電系統成功並網發電,在國內率先掌握了太陽能熱發電整個流程的集成經驗。

蘭州大成自主研發具有完全智慧財產權的線性菲涅爾式聚光集熱器具有占地少、抗風能力強、建設週期短、調試簡單以及易維護等特點。

15.全球首個類菲涅爾電站--華強兆陽15MW光熱發電項目

圖:華強兆陽15MW光熱發電項目

位於張北縣二圪塄村的華強兆陽張家口一號15MW光熱發電項目於2015年3月份正式開工建設,總投資7億元,年發電量達7500萬度。該項目採用了北京兆陽光熱技術有限公司具有完全自主智慧財產權的類菲涅爾式太陽能光熱發電技術,在機組正常運行、機組的啟動期間均採用太陽能,僅在施工期採用少量天然氣,對環境影響極小。

2017年7月10日,該專案常規島沖轉試發電一次成功,這標誌著其開始進入連線調試試運行階段。據瞭解,項目至2018年上半年預計可投入商業化運行。

張北華強兆陽光熱發電項目共分為三期,上述為一期專案,二期和三期項目位於張北縣公會鎮,將建設總裝機規模為100MW(二期三期各50MW)的光熱電站及配套現代設施農業項目。

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