孙锐：槽式太阳能热发电技术仍是主流趋势

2013年8月12日至14日，由中国可再生能源学会、中国工程热物理学会及科技部高新技术发展及产业化司联合主办，中国科学院电工研究所、国家太阳能光热产业技术创新战略联盟承办，国际太阳能热发电和热化学组织、海南省可再生能源协会、首航节能光热技术股份有限公司和皇明太阳能股份有限公司协办的“第七届太阳能热发电技术三亚国际论坛”在海南省三亚市隆重召开。本届论坛部分代表的发言内容和观点总结如下：


在发言中介绍：我国《太阳能发电发展“十二五”规划》中，原计划太阳能发电建设规模为2100万千瓦（其中太阳能热发电为100万千瓦），现在已调整到3500万千瓦。为落实该发展目标，促进太阳能热发电技术的应用步伐，国家能源局决定要开展示范工程的建设。受国家能源局委托，由电规总院牵头，以业内科研、设计院、大学等单位的太阳能热发电技术方面经验较丰富的专家组成的工作组为实体，开展了“太阳能热发电厂示范工程技术条件及实施方案研究”。国际上已达到商业化应用水平的太阳能热发电总装机量2388MW，在建2708MW，主要是槽式、塔式、线性菲涅尔、碟式等型式(已投运机组数量分别为52台、8台、8台和1台)。国内开展项目多为槽式、塔式热发电型式，也有线性菲涅耳。

目前，槽式技术最为成熟，但机组初参数较低，使发电效率难以提高；槽式太阳能热发电技术目前仍是几种太阳能热发电技术中规模和装机最大的技术，已投单套最大机组容量89MW，在建最大150MW。塔式技术已日趋成熟，尽管目前投运机组较少，但其技术发展迅速，未来有较好的发展前景。由于其传热工质能够达到较高的工作温度，机组初参数可与常规火电机组取得一致，达到较高的热电转换效率，适合于大规模、大容量商业化应用。因此，近年塔式热发电项目增加很多，目前在建熔盐工质最大单塔机组容量已达150MW、水工质最大单塔机组容量已达130MW且即将投运。线性菲涅尔式太阳能热发电技术有一定的应用，但规模较小，工程经验不多。碟式太阳能热发电技术尚没有大规模的工程应用。综合考虑国际上太阳能热发电项目应用及建设情况、国内太阳能热发电项目研发建设及前期工作情况、各种太阳能热发电型式技术成熟性及先进性、热电转换效率、规模化应用等因素，初步建议太阳能热发电示范项目按槽式、塔式考虑，其中塔式热发电型式按传热工质为熔盐工质、水工质两种分别建设示范工程。相对于光伏发电和风力发电可再生能源利用形式，太阳能热发电的一个显著优点就是能够借助相对廉价的蓄能系统来存储热能。可以在不需要化石燃料补充的情况下连续稳定发电，电网更加乐于接受。综合考虑热稳定性、传热系数、对普通材质管道及阀门的兼容性、储热性能、造价、应用业绩等因素，建议示范工程储热介质优先按融熔盐考虑。太阳能热发电厂建设阶段，集热器的采购方式及安装精度在一定程度上影响电厂运行性能及经济收益。目前国内的分包商或安装施工单位缺乏太阳能热发电厂安装施工经验。为保证整体性能，建议示范工程项目均集成采购集热系统（包括镜面、镜面支撑、立柱、跟踪装置、 驱动装置以及配套动力及通信电缆等）。另外，汽轮发电机组的初参数、是否再热，应根据集热工质和集热型式确定。同时应充分考虑太阳能热发电的特点，具有快速响应进汽参数变化的能力，在干旱缺水地区，采用空冷系统，减少工程用水量；有条件地区可采用湿冷机组。在槽式太阳能热发电机组示范工程特殊技术要求说明方面，建议机组出参数选择为中温高压参数，汽轮机进汽额定参数温度不低于370℃、压力高于9.81MPa。在熔融盐工质塔式太阳能热发电机组示范工程特殊技术要求方面，建议单机容量不小于50MW，建设100MW等级塔式太阳能热发电机组具有可行性，可降低千瓦造价。目前国际上即将建成的塔式电站，位于美国内华达州Tonopah的新月沙丘电站额定功率110MW；RICE电站为150MW。在水工质塔式太阳能热发电机组示范工程特殊技术要求方面，国际上已投运水工质塔式电站最大单机容量为20MW，在建最大单机容量130MW；国内已有IMW、10MW运行业绩。综合考虑国际业绩、国内投运情况、DNI值、国内企业参与等因素，建议单机容量不小于50MW。(供稿：国家太阳能光热产业技术创新战略联盟)