国际主要槽式太阳能热发电站介绍
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摩洛哥努奥二期槽式光热电站设计特点摩洛哥努奥二期槽式光热电站是一项重要的光热发电项目,它采用创新的槽式聚光技术,将太阳能转化为电能,为摩洛哥以及周边地区的清洁能源供应做出贡献。
本文将从设计特点的角度对摩洛哥努奥二期槽式光热电站进行详细介绍。
一、槽式光热电站的基本原理槽式光热电站是一种利用太阳能发电的技术,它的基本原理是利用反射器将太阳光聚焦到集热管上,集热管内的工质受热蒸汽驱动汽轮机发电。
槽式光热电站相比其他太阳能发电技术具有高效、可持续等优点,因此在各国得到广泛应用。
1. 创新的槽式聚光技术摩洛哥努奥二期槽式光热电站采用了最新的槽式聚光技术,这一技术能够将太阳光线聚焦到集热管上,使得集热管内的工质受热后可以迅速产生高温高压蒸汽,进而驱动汽轮机发电。
与传统的平板式光热电站相比,槽式聚光技术具有更高的聚光效率,可以更充分地利用太阳能资源,提高发电效率。
2. 高效的集热管设计摩洛哥努奥二期槽式光热电站采用了高效的集热管设计,集热管的材质选用了高温合金材料,能够在高温高压下保持稳定的工作状态,不易受到腐蚀和磨损。
集热管的结构设计经过精心优化,能够在较小的空间内实现更大的热量吸收,保证了整个系统的热效率。
3. 完善的热储能系统摩洛哥努奥二期槽式光热电站还配备了完善的热储能系统,能够将白天吸收的太阳能热量储存起来,在夜晚或天气不佳时释放,保证连续稳定的发电。
热储能系统采用了先进的热能储存材料,能够在长时间内保持高温状态,并且具有较低的能量损耗,确保了系统的可靠性和稳定性。
4. 智能化的控制系统摩洛哥努奥二期槽式光热电站还配备了智能化的控制系统,能够实现对整个发电系统的智能监控和调节。
通过先进的传感器和数据采集设备,实时监测和分析系统运行状态,自动调整聚光器和集热管的角度,以最大限度地提高系统的发电效率。
5. 环保节能的设计理念摩洛哥努奥二期槽式光热电站在设计上充分考虑了环保和节能的理念,优化了系统的能源利用,最大程度地减少了对环境的影响。
槽式、碟式、塔式热发电简介槽式、碟式、塔式热发电简介2014-02-12【摘要】槽式太阳能热发电系统是将多个槽型抛物面聚光集热器串联或并联排列而成,槽型抛物面反射镜将太阳光聚焦到线性集热管上,加热传导液产生高温高压蒸汽,推动汽轮机带动发电机发电... ...槽式太阳能热发电系统槽式太阳能热发电系统是将多个槽型抛物面聚光集热器串联或并联排列而成,槽型抛物面反射镜将太阳光聚焦到线性集热管上,加热传导液产生高温高压蒸汽,推动汽轮机带动发电机发电。
槽式太阳能热发电系统的反射镜镜面为单曲抛物线,聚光形式为线聚光。
槽式太阳能热发电装置如图1所示。
槽式太阳能热发电系统与碟式、塔式相比结构相对紧凑,集热器等装置一般安装于地面,安装维护较方便,且经济效益不受生产规模的限制,是目前最成熟的太阳能热发电技术。
据统计,截至2009年,全世界运行的太阳能槽式热发电站占全部太阳能热发电站的88%,占在建项目的97.5%。
由于槽式抛物面聚光集热器是一种线聚焦集热器,其主要缺点是集热器散热面积大,输热管道复杂,热损失较大。
碟式太阳能热发电系统碟式太阳能热发电系统是采用碟状抛物面反射镜,将太阳光聚焦到集热器上,传热介质流经集热器被加热,驱动汽轮机运转,进而带动发电机发电,一般在焦点上安装斯特林发电机发电。
碟式太阳能热发电系统的反射镜镜面为双曲抛物面,聚光形式为点聚光。
碟式太阳能热发电装置如图2所示。
由于槽式抛碟式太阳能热发电系统为点聚光,聚光面积小,发电效率高,最高可达29.4%;系统占地面积小,制造成本低,单机容量一般为5~25kW,适合建立分布式能源系统。
碟式太阳能热发电系统由于规模较小,所以初投资较高,商业化程度较低。
塔式太阳能热发电系统塔式太阳能热发电系统是采用众多定向反射镜,将太阳光发射到设置于高塔顶端的集热器上,加热集热器中的水产生水蒸气,驱动蒸汽机启动汽轮机进而带动发电机发电。
塔式发电系统的反射镜一般为平面镜。
塔式太阳能热发电装置如图3所示。
摩洛哥努奥二期槽式光热电站设计特点摩洛哥努奥二期槽式光热电站是目前世界上最大的光热电站之一,是摩洛哥努奥太阳能开发项目的重要组成部分。
该项目采用了先进的槽式光热技术,具有独特的设计特点和优势。
本文将介绍摩洛哥努奥二期槽式光热电站的设计特点,以期为读者提供一份全面的了解。
摩洛哥努奥二期槽式光热电站的设计充分考虑了当地的自然资源和气候条件。
努奥位于摩洛哥南部,阳光充足,气候干燥,这为光热发电提供了得天独厚的条件。
该电站在设计时充分充分利用了当地的光热资源,使得发电效率更高,运行成本更低。
该槽式光热电站采用了先进的热储存技术。
槽式光热电站依靠反射器将太阳光聚焦到集热管上,产生高温热能,再将热能转化为电能。
然而由于太阳能的不稳定性,光热电站在晴天时产生的热能可能远远超出电网的需求,而在阴雨天气则可能无法满足需求。
槽式光热电站需要采用热储存技术解决这一问题。
摩洛哥努奥二期槽式光热电站采用了先进的热储存技术,使得电站能够在阳光不足的情况下依然能够持续发电,极大地提高了发电的稳定性和可靠性。
摩洛哥努奥二期槽式光热电站的设计更加注重环保和可持续发展。
传统的化石能源发电方式会产生大量的温室气体排放,对环境造成不可逆的破坏。
而槽式光热电站则是一种清洁能源,不产生任何温室气体排放,对环境友好。
摩洛哥努奥二期槽式光热电站还充分利用了当地的盐碱土地资源,减少了土地的占用,降低了对环境的破坏。
该槽式光热电站不仅能够为当地提供清洁的电力,还能够保护当地的生态环境,实现可持续的发展。
第四,摩洛哥努奥二期槽式光热电站的设计还充分考虑了电站的运营和维护成本。
传统的光伏电站在运行时需要大量的人工维护和清洁,成本较高。
而槽式光热电站不受风沙的影响,清洁工作量相对较小,可降低运营成本。
热储存技术的运用也可以使得电站在低峰时段提供更多的电力,增加收益,降低了维护和运营的成本。
摩洛哥努奥二期槽式光热电站的设计更加注重了经济性和可持续性。
摩洛哥努奥二期槽式光热电站的设计特点包括充分利用当地光热资源、采用先进的热储存技术、环保和可持续发展、以及注重了经济性和可持续性。
槽式太阳能热发电技术的现状及进展槽式太阳能热发电技术简介槽式太阳能热发电是利用槽式聚光镜将太阳光聚在一条线上,在这条线上安装着一个管状集热器,用来吸收太阳能,并对传热工质进行加热,再借助蒸汽的动力循环来发电。
槽式聚光器的抛物面对太阳进行的是一维跟踪,聚光比为10~100,温度可以达到400℃。
20世纪80年代中期槽式太阳能热发电技术就已经发展起来了,目前美国加利福尼亚州已经安装了354 MW的槽式聚光热发电站,其工作介质是导热油,换热器可以使导热油产生接近400℃的过热蒸汽来驱动汽轮机发电。
槽式太阳能热发电技术特点槽式太阳能热发电技术最主要的特点是使用了大量的抛物面槽式聚光器来收集太阳辐射能,并把光能直接转化为热能,通过换热器使水变成高温高压的蒸汽,并推动汽轮机来发电。
因为太阳能是不确定的,所以在传热工质中加了一个常规燃料辅助锅炉,以备应急之用。
槽式太阳能热发电的缺点是:(1)虽然这种线性聚焦系统的集光效率由于单轴跟踪有所提高,但很难实现双轴跟踪,致使余弦效应对光的损失每年平均达到30%。
(2)槽式太阳能热发电系统结构庞大,在我国多风、高风沙区域难以立足。
(3)由于线型吸热器的表面全部裸露在受光空间中无法进行绝热处理,尽管设计真空层以减少对流带来的损失,但是其辐射损失仍然随温度的升高而增加。
槽式太阳能热发电技术集热系统结构(一)集热管集热管是槽式太阳能热发电集热系统的一个关键部件,能够将反射镜聚集的太阳直接辐射能转换成热能,温度可达400℃。
目前使用的集热管内层为不锈钢管,外层为玻璃管加两端的金属波纹管。
内管涂覆有选择性吸收涂层,以实现聚集太阳直接辐射的吸收率最大且红外波再辐射最小。
两端的玻璃一金属封接与金属波纹管实现密封连接,提供高温保护,密封内部空间保持真空。
减少气体的对流与传导热损,又加上应用选择性吸收涂层-使真。
摩洛哥努奥二期槽式光热电站设计特点摩洛哥努奥二期槽式光热电站是一座以太阳能资源为主要能源的电站,它的设计特点具有独特性和先进性。
本文将从技术、环保、经济等方面介绍摩洛哥努奥二期槽式光热电站的设计特点。
一、技术特点1.槽式光热技术努奥二期槽式光热电站采用了槽式光热技术,该技术是目前较为成熟和广泛应用的太阳能利用技术之一。
槽式光热技术通过集热器将太阳能聚焦在集热管上,将太阳能转化为热能,再通过发电机转化为电能。
这一技术能够高效利用太阳能资源,提高电站的发电效率。
2.热储能技术努奥二期槽式光热电站还采用了热储能技术,这一技术能够在太阳能资源不足或不稳定时,存储多余的热能以供后续使用。
通过热储能技术,电站可以实现24小时稳定供电,提高了电站的可靠性和稳定性。
3.先进的控制系统努奥二期槽式光热电站还配备了先进的控制系统,能够实现对整个发电系统的精细化控制和监测。
通过这一系统,可以实现对光热发电系统的高效运行和维护管理,提高了电站的运行效率和可靠性。
二、环保特点1.低碳排放槽式光热电站利用太阳能资源发电,不使用化石燃料,因此能够减少大量的二氧化碳等温室气体的排放。
相比传统燃煤发电厂,槽式光热电站具有较低的碳排放,对环境造成的影响更小。
2.减少资源消耗槽式光热电站利用太阳能资源发电,能够减少对传统化石能源的依赖,减少资源的消耗。
太阳能是一种永续可再生能源,利用太阳能发电能够更好地保护地球的资源。
3.减少环境污染槽式光热电站在发电过程中几乎不产生任何废气和废水,大大减少了对环境的污染。
与传统燃煤发电厂相比,槽式光热电站对环境的影响更小,能够更好地保护周围的生态环境。
三、经济特点1.降低发电成本努奥二期槽式光热电站利用太阳能资源发电,不需要额外的燃料支出,因此能够降低发电成本。
太阳能资源充足,能够为电站提供充足的能源,大大降低了电站的运行成本。
2.提高能源安全利用太阳能资源发电,不依赖于进口能源,能够提高国家的能源安全。
摩洛哥努奥二期槽式光热电站设计特点1. 引言1.1 摩洛哥努奥二期槽式光热电站简介摩洛哥努奥二期槽式光热电站是摩洛哥重要的可再生能源项目之一,位于摩洛哥南部奥瓦尔扎扎特,是世界上最大的槽式光热电站之一。
该电站采用集热式槽式光热发电技术,利用太阳能通过槽式反射器集中聚焦热能,驱动发电机发电。
努奥二期槽式光热电站的建设旨在减少对化石能源的依赖,实现清洁能源的可持续利用,降低碳排放量,推动可再生能源发展。
该电站实现了能源的多元化,提高了能源安全性,也为当地经济发展和就业创造了更多机会。
努奥二期槽式光热电站的建设对于推动摩洛哥可再生能源发展,减少环境污染和气候变化具有重要意义。
2. 正文2.1 槽式光热电站设计原理槽式光热电站的设计原理主要是利用反射器将太阳光聚焦到集热器上,集热器中的工质被加热后转化为蒸汽驱动涡轮发电。
整个系统包括太阳辐射追踪系统、集热器、储热系统、蒸汽发生器和涡轮发电机等组件。
太阳辐射追踪系统根据太阳的位置实时调整反射镜的角度,使太阳光能够被精确地聚焦到集热器上。
集热器中的热传输液被加热至高温,然后通过管道输送到储热系统中储存热量。
当需要发电时,集热器中的热传输液被释放到蒸汽发生器中,蒸汽产生后驱动涡轮发电机转动发电。
由于槽式光热电站采用集中式光热技术,可以实现高效的能量转换和存储,提高电站的发电效率和可靠性。
槽式光热电站还可以实现24小时不间断发电,具有较强的抗波动性和可控性。
通过合理设计和优化系统参数,槽式光热电站可以实现高效、稳定、环保的电力发电,为可再生能源领域的发展提供了重要支持。
2.2 槽式光热电站的核心技术槽式光热电站的核心技术是利用反射器将太阳光集中聚焦到集热管上,集热管中的工作介质被加热后产生高温高压蒸汽,再通过蒸汽轮机驱动发电机发电。
这个过程中涉及到多种关键技术:1. 反射器技术:反射器的设计与布局对光的聚焦效果至关重要。
优化的反射器可以增加光的利用效率,提高发电效率。
国际主要槽式太阳能热发电站介绍河海大学南京中材天成新能源有限公司.安翠翠张耀明王军刘德有郭苏摘要:本文对国际上槽式太阳能热发电系统进行了归纳;介绍了几座具有代表性的系统,详细说明了其参数、现状;并跟踪了正在建设的几座槽式系统。
关键词:太阳能;槽式;热发电虽然世界各国研究太阳能热发电技术已有很多年,但目前只有槽式太阳热电站实现了商业化示范运行,本文较为详细地介绍了世界各国槽式太阳能热发电的发展情况。
一、槽式太阳能热电系统简介槽式太阳能热发电系统的工作原理是:采用只向一个方向弯曲的抛物面槽形镜面集热器将太阳光聚焦到位于焦线的中心管上,使管内的传热工质(油或水)加热至350~390 ℃,然后被加热的传热介质经热交换器产生过热蒸汽,过热蒸汽推动常规汽轮发电机发电。
从20世纪80年代初开始各国就积极发展槽式太阳能热发电技术,美国、西欧、以色列、日本发展较快,表1列出了已建、在建的槽式太阳能热电站。
二、实践应用1 SEGS系统20世纪80年代早期,美国由于能源危机致使石油价格猛涨,开始寻找替代能源,美国鲁兹(LUZ)公司在1985~1991年的短短七年间,投资12亿美元,共建造了9座槽式太阳热发电系统(SEGS I-SEGSIX ),总装机容量达354MWe,至今仍在运行。
9座电站到2003年年发电总量见图1。
太阳能集热装置是槽式太阳能热发电系统的重要组成部分,LUZ公司分别开发了3种太阳能集热装置LS-I , LS-2和LS-3,并在SEGS I-SEGS IX上应用,从而大大降低了电站的运行费用。
LS-I和LS-2集热器,由带铬黑表面的不锈钢管和抽真空的玻璃外套构成,铬黑表面的吸收率为0.94,在300℃时反射率为0.240。
LS-3采用的是不锈钢管外表面涂覆有光谱选择性吸收涂层,太阳光吸收率为0.96,在350℃时的反射率为0.19。
三种太阳能集热装置的参数及应用情况详见表2。
2005年,除SEGS I和SEGS II外,其余7座电站均被FPL能源公司及SOLEL 接手。
SEGS III-SEGS IX七座电站采用天然气混合电站形式,其中天然气贡献25%电量,在夜间能工作较长时间,在阴天也能满足电网需求。
FPL也开始应用上述混合系统,其名下电站发电量成为美国电站之最。
SEGS所发电量均卖给了加利福尼亚南部电网公司,该协议从20世纪80年代起就由LUZ公司签订。
电站的很多改进工作也在进行中:①由于集热器装配所花费的费用占系统总费用的很大一部分,所以改进系统支撑结构已受到很大关注。
目前已建造了一种使用铝制骨架的新型支架结构,该支架质量轻,制造简单,抗腐蚀性好,安装容易且费用低。
该技术的关键在于设计结构时考虑了极限公差和结构承载力,从而保障了镜面的精确对焦,另外抗大风性能也是该结构的一个重要考虑方面(图2);②集热器方面也在尝试新的技术,一种由SCHOTT公司生产的新型集热管将应用于SEGS电站;③太阳能技术商业化公司开发了一套集热器系统用于监测集热器装置的反射性能,结果显示该系统重量轻,花费低,且集热性能非常好;④反射部分包括单独的集热装置和用来支撑镜面的钢结构,改进该部分的目的是减小镜面厚度,提高玻璃与金属封接的可靠性;在镜面上加涂层的目的是为改善镜面性能,开发一种新型的质量较轻的复合集热装置;⑤除此以外,用球形阀取代金属软管可使热油管中的压力降减少50%,在可以减少电能损失的同时提高系统安全性。
随着技术的不断改进,电站建造费用不断降低,由原来的SEGS I的4500美元/kW降低到SEGSⅧ的2650美元/kW , SEGS电站未来发展规划具体见表3。
2 DISS系统DISS系统是一项完全用于研发的工程,目的是发展一种新的槽式太阳能热发电系统,并将在该新型系统中应用改进的抛物线形槽式集热器单元和DSG技术,从而提高效率,减少工程投资。
DISS项目(图3)共分为两个阶段,1996~1998年11月为第一阶段,1998年12月~2001年8月是第二阶段。
该系统共有4组抛物面型槽式模块,每个抛物面镜的开口为5.76m,长度为12m;有11个太阳能集热器单元,总长度为550m,太阳光跟踪装置为南-北放置,跟踪轴倾斜角分别为0°, 2°, 4°, 6°, 8°,集热管内外直径分别为50mm, 70mm,一次通过单元内的水流量为1 kg/s,最大进出口温度400℃、压力10MPa。
DISS系统在运行和维护方面的情况如下:系统管道总长大于2400m,钢结构总重大于26吨;系统使用开环太阳跟踪系统,跟踪误差非常小(<4mrad);绝热及集热管布置形式的改变使得电站启动时间减少了50%。
至2005年,DISS系统的模块在lOMPa, 6MPa, 3MPa情况下过热蒸汽温度均为390℃,DISS系统已证明DSG 技术在真实光照情况下运行和应用于商业电站的可行性,该电站也证明了集热管水平放置时DSG技术的可行性。
3 Andasol一1和Andasol-2系统于2006年6月19日在西班牙南部KramerJunctiong省开工,该地辐射量为2201kWh/m2·a,太阳能场面积为510.12m2,装机容量均为50MW,储热介质为熔融盐,所储热能可提供9小时满负荷工作,净发电量均为179.1 GWh/a,每年产生的热能为594312MWh/a,蒸汽轮机的效率为38%,满负荷工作为3630h/a,两座电站总投资5.2亿欧元。
该系统中所应用的集热管是SKAL-ET150,其焦距为1.71m,焦点之间的平均距离为2.12m,集热元件(HCE)吸收装置半径为3.5cm, HCE长度为4m,口径宽度为5.77m,面积为817.5m2,集热器长度为148.5m,聚光集热单元(SCE)数量为12个,集热管数量为36根,总的光学效率为78%,集热器单元排与排之间距离为17.2m。
由于该电站所在地光照情况很好,Andasol电站每年可以工作1900 ~ 4400小时,根据所选择的太阳能场面积和储热能力,每年可以向电网提供94~210GWh的电量。
工程现场图见图4~7。
4 SOLAER-ONE2007年美国将在内达华州建造一座装机容量为64MW的槽式太阳能热发电站SOLAER-ONE,该电站将采纳其它电站的技术优势来提高效率和可靠性。
通过改善装置电站只需2%的天然气作为辅助能源,而SEGS中却使用了25%的辅助能源;电站中用于支撑抛物线形镜面的支架换成了质量较轻的铝质,这种结构节省了建造费用,而且也更容易装配。
该电站占地面积357.2m2, 30分钟储热,无热存储装置,年发电量可以满足4万户居民用电。
在SOLAER-ONE电站中共用了19300根SHOTT公司生产的新型集热管PTR70(图8).SHOTT公司对这种集热管进行了如下改革:①重新设计了集热管的波纹管和封接方式,使管子的有效面积提高到96%;②采用新型吸收涂层,吸收率达到95%,发射率小于14%;③改善玻璃-金属封接方式,不会因管内外膨胀系数不同而导致管子失效;④采用与金属具有同样膨胀系数的玻璃,适应内华达州巨大的昼夜温差,减少了维护和部件更换次数。
试验表明PTR70的效率较以往类型提高了2%.太阳能热利用专家认为,该电站的发电成本将在9~15美分/kWh之间。
一份由世界可再生能源实验室发出的报告称:槽式太阳能热发电系统的发电成本到2020年将降至4.3~6.2美分/kWh,完全有能力与传统能源相抗衡。
5 THESEUS1997年在希腊克里达岛建造了欧洲第一座大装机容量的槽式太阳能电站,从电站设计到真正运行经历了四年的时间。
电站装机容量50MW,占地面积30万m2。
电站采用液化石油气作为辅助能源,发电部分采用了传统的朗肯循环。
汽轮机可在太阳能单独工作、辅助能源单独或混合三种情况下发电。
该电站使用的是曾经应用于80MW SEGS电站上的LS-3集热器,并在后几年进行了很大改造。
电站工作系统图见图9.三、槽式太阳能热电系统发展情况槽式太阳能电站具有广阔的发展前景,世界各地都在开发建设该类型的电站,目前在建及计划建设的电站见表4.四、结语在三种太阳能热利用系统中,槽式太阳能热发电系统是唯一可以实现商业化运作的系统,投资成本相对较低,可以在白天用电高峰期提供很稳定的电能,而且在该系统中应用DSG技术的可行性也已得到证实。
槽式太阳能热发电系统的发展必将具有十分广阔的前景。
参考文献(1)王长贵,崔容强,周草.新能源发电技术.北京:中国电力出版社,2003,150~152(2)罗运俊,何梓年,王长贵.太阳能利用技术.北京:化学工业出版社,2005,263~265(3) Eduardo Zaraza,Loreto Valenzuela, Javier Leon.The DISSproject:Direct steam generation in parabolic troughs Operation andMaintenance experience. Update on project status. Solar Forum 2001,Solar Energy.(4) Paul Nava/FLAGSOL. Two Times SOMWe in Southern Spain-The Andasol projects.Solar 2004-Portland/Oregon.(5)Alex Marker.Nevada's Huge Solar Plant. ENERGYBIZMAGAZINE, 2006 May/June;68.(6) Greenpeace.SOLAR THERMAL POWER 2020-Exploring theheat from the sun to combat climate change.( 7 ) Appendix E:Solar Thermal-Concentrated Solar power. Poten-tial for RenewableEnergy in the San Diego Region August 2005.(8)AboutParabolicTroughSolat./energy/2005/09/ab out parabolic.html(9) Solar parabolic trough./solar_trough.pdf(10) Eduardo Zarza, Loreto Valenzuela, Javier Leon. Direct steamgeneration in parabolic troughs: Final results and conclusions of theDISS project. Energy, 2004(29),635~644(12) RainerAringhoff, Michael Geyer, Ulf Hermann. AndasolSOMW Solar Plants with 9 Hour Storage for Southern Spain./AndaSolPaperZurich2002-04-01.pdf(13 ) 2 * 50MW Andasol Power Plant Project in Spain. http://www.(14) Improved SCHOreceiver technology will reduce mainte-nance costs and enable new solar thermal power plant to capturemore energy from sun. /english/news/press.html?NID=150(15)Parabolic Trough Power Plant "Nevada Solar One" Facts andData. (16)Project Development Activities Outside of the US. /troughnet/pdfs/rainer_aringhoff_projdevel.pdfsolarpaces. org。