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并投運9座槽式光熱電站SEGS I~SEGS IX,總裝機353.8MW。其中SEGS I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,于1984年12月20日投運。
該電站的容量因子為生物質發電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。
該項目由西班牙Comsa Emte公司和西班牙Abantia集團共同設計建設并持有,槽式光場系統共裝配了2688套槽式反射鏡系統(共56個回路)。其采用水冷系統,同時配備了一定量的天然氣用于光場系統的輔助加熱。
八、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。
該混合電站由意大利國家電力公司旗下的Enel綠色電力公司位于美國的子公司負責建設。該電站通過采用光伏、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于平均值的時候,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,該項目舉行了投運儀式。
九、全球首個塔式CSPV示范項目--澳大利亞Newbridge塔式CSPV示范項目

圖:建設中的Newbridge示范項目
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示范項目在澳大利亞維多利亞州的Newbridge建成。該項目采用Raygen公司的CSPV技術建設。據了解,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,其采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,每一個塔式模塊安裝一個大小約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。
置于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。
十、全球首個沙子工質塔式光熱電站--意大利西西里島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于意大利西西里島,該電站裝機2MWth,配備786臺定日鏡,將太陽光通過集熱塔上方的二次反射鏡,集中于下置的集熱器上。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。
該項目的核心技術是STEM,即Solar Thermo Electric Magaldi的簡寫,這是一種基于空氣/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進行示范的電站,能夠吸收,儲存太陽能并將熱量轉化為電力和其他熱能使用。
十一、全球首個光熱綜合能源利用項目--丹麥Aalborg CSP Sundrop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,該項目由丹麥Aalborg CSP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Sundrop農場每年可生產約1700萬公斤溫室番茄,幾乎占據澳大利亞全國西紅柿產能的15%。
據了解,這個基于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,相當于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,并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,通過凈化從附近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。
十二、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范項目

圖:金釩阿克塞50MW熔鹽槽式光熱發電示范項目建設現場
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。這是中國乃至全球范圍內首個商業化的高溫熔鹽型槽式太陽能熱發電站。
該項目采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年年底實現并網發電,確保2019年6月30日前全部建成且并網發電。
目前,該項目已完成了集熱場樁基的全部澆筑任務,樁基承臺和封閉蓄水池完成澆筑;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,進入基礎澆筑階段,項目配套建設的110KV匯流升壓站已開工建設。
十三、全球首個投運的單機百兆瓦級別的光熱電站--阿聯酋Shams 1 100MW槽式太陽能熱發電站

圖:建在沙漠中的Shams 1光熱電站
裝機為100MW的阿聯酋Shams 1槽式太陽能熱發電站于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。該電站于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,鏡場總采光面積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。此次股權出售后,Abengoa不再持有該電站的股權。
十四、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范項目實景
蘭州大成敦煌熔鹽菲涅爾光熱項目選址于甘肅省敦煌市七里鎮光電產業園,是目前全球范圍內在建裝機規模最大的熔鹽工質線性菲涅爾式項目。該項目總發電裝機為50MW,配置了13小時熔鹽儲熱,先期工程已于2015年5月投入建設。
該項目計劃于2019年6月30日前實現并網發電。項目已取得環評、安評、水保、節能評估、建設項目選址意見書、壓覆礦、土地預審穩評等前期手續;并取得電力接入系統一次、二次設計報告批復以及土地批復文件。項目主要設備招標采購工作順利完成,正在進行其他附屬設備的招標工作。
項目自2017年開始施工,現場場平工作已完成,項目圍墻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。
該項目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并網發電,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知識產權的線性菲涅爾式聚光集熱器具有占地少、抗風能力強、建設周期短、調試簡單以及易維護等特點。
十五、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
位于張北縣二圪塄村的華強兆陽張家口一號15MW光熱發電項目于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。該項目采用了北京兆陽光熱技術有限公司具有完全自主知識產權的類菲涅爾式太陽能光熱發電技術,在機組正常運行、機組的啟動期間均采用太陽能,僅在施工期采用少量天然氣,對環境影響極小。
2017年7月10日,該項目常規島沖轉試發電一次成功,這標志著其開始進入聯機調試試運行階段。據了解,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,上述為一期項目,二期和三期項目位于張北縣公會鎮,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。
十六、全球首個硅基導熱油光熱發電項目--玉門龍騰導熱油槽式5萬千瓦光熱發電示范項目
目前正在推進建設的中國首批光熱示范項目之一——玉門龍騰導熱油槽式5萬千瓦光熱發電示范項目位于甘肅玉門東鎮境內,占地面積約2.5平方公里,采用拋物面槽式集熱技術,建設1套50MW太陽能熱發電空冷凝汽式機組,配9小時熔鹽儲熱系統。項目的一大亮點是將采用新一代硅油作為傳熱流體而非常規槽式電站所使用的聯苯/聯苯醚,這將使該項目成為全球首個采用硅油為傳熱介質的大型商業化光熱電站。
該項目計劃于2019年12月底前建成并投入運行。項目計劃2018年4月正式開工建設,目前項目前期工作已基本完成,已獲得當地政府開工許可批復。項目初步設計已由電力規劃設計總院完成初評。主機設備(汽輪機、發電機)已完成招標、定標,目前汽輪機和發電機合同已簽訂完成,正在按照進度履行合同內容,硅油已采購且部分已到貨項目地。蒸汽發生器、油鹽換熱器已完成招標、評標,待定標,熔鹽泵等其它輔機正在招標過程中。
