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熔盐槽式光热电站的特点和优势详解(3)

光热发电  来源:CSPPLAZA  作者:CCO Services  2016/1/7 9:07:43  我要投稿  

熔盐防凝问题

目前,全球许多研发项目都希望找到一种在600℃以上的高温情况下也能保持稳定运行的流体工质,同时该工质的凝固温度也很低,可以满足冬天光热电站的运行需要。但是到目前为止,这一研究课题还没有取得突破性进展。目前,我们可以通过配置热能存储系统或者备用加热器来解决防冻难题,在一些试验设施和工业应用项目上上述防冻保护管理措施已经被证明是可行的。因此,防冻管理技术将成为一项专门的技术,而且在熔盐槽式光热电站等应用领域,上述已经比较先进的防冻技术还有很大的提升空间。

虽然有上述安全措施作为保障,但熔盐仍有发生凝固的可能,这时我们可以利用集肤效应原理,用电来加热吸收器管道。在其他一些示范性项目中,这一解冻技术已被意大利PrioloGargallo的ISCC电站证明是可行的,而且不会对设备造成任何损坏。管道电阻抗加热是可以应用在熔盐槽式光热电站的一项专业技术。

材料方面的挑战

在400℃以上的运营温度下需要使用不锈钢或特殊合金钢。对熔盐槽式光热发电系统来说,这意味着在高温情况下,要求相关系统组件的级别更高,自然成本也会更昂贵,质量控制也需要更加严格。但与导热油系统相比,熔盐槽式光热系统的管道总需求量、传热介质需求量以及相关支持系统需求量明显减少,因此使用高合金钢所带来的额外成本就得到了一定的补偿。

熔盐槽式光热发电系统和导热油槽式光热发电系统的性能和商业化对比

一般性对比

从基本原理来看,熔盐被选为传热介质,因为它能实现更高的效率和能源密度。工作温度可以达到550℃以上,较高的系统温度使整个系统所需热工质的总量大大减少。例如,采用运行温度范围在290℃到550℃的热工质槽式光热发电系统与采用运行温度范围在290℃到390℃的热工质(以导热油为传热工质的常规槽式光热电站)相比,热工质存储储罐的体积可以缩小60%左右。

其实从运行工作温度角度来说,采用熔盐为传热工质的光热系统和采用导热油为传热工质的光热系统在本质上是两种技术思路完全不同的光热系统。

针对上述不同的光热发电设计进行技术优化之后便形成了不同规模的电厂。因为建设一个大规模存储系统所带来的巨大成本,以及在释放热量时系统整体净效率较低,所以采用导热油做传热工质的光热电站所配置的储热系统的储热时长一般不会超过8小时。反之,采用熔盐做传热工质的光热系统储热成本较低,为了尽可能降低发电成本,根据地域不同储热系统的储热时长最高可以达到14个小时以上。这意味着配置长时间储热系统的光热电站可预见性的成为几周或者几个月的基础电力负荷。

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