CSPPLAZA光熱發電網報道:近日,由主力能源有限公司(簡稱主力能源)參與建設的江蘇蘇州同里高溫相變光熱發電系統工程正式投入運行,該工程是同里綜合能源服務中心的一部分。據悉,同里綜合能源服務中心共涵蓋了15項世界領先的能源創新示范工程,充分詮釋能源變革的未來圖景。
據了解,上述相變光熱發電系統工程由國家電網江蘇省電力有限公司承擔設計與總承包,由國家電網統一負責實施,采用了主力能源獨立知識產權的碟式光熱聚光鏡2套,配合1套300kWh高溫箱變儲熱系統及10kW蒸汽輪機熱電聯產系統,可實現太陽能資源的分布式、城市化、靈活可控的綜合能源利用。


圖:同里綜合能源服務中心高溫相變光熱發電項目
擁有完整自主知識產權,光熱轉換效率可達75%以上
在該項目參與過程中,主力能源根據同里新能源小鎮實際條件,為分布式可再生能源就地消納、綜合能源利用效率提高、提供了量身定制解決方案,其所提供的熱電聯產系統由聚光集熱系統、儲熱島、常規島三部分組成。
具體工作原理為:太陽光經過碟式聚光鏡反射,聚集到焦點處的吸熱器上,將太陽能轉換為熱能。白天導熱油流經吸熱器,在這里加熱到330度,通過管道把熱量帶到相變儲熱罐中。熱量一邊在儲熱罐中積累,一邊通過換熱器,產生蒸汽,推動汽輪機發電。夜晚,相變介質慢慢釋放熱量,保證電站24小時連續運轉,產生源源不斷的電力。蒸汽推動汽輪機發電后排氣通過換熱產生熱水,進入供熱系統,實現高效的熱電聯產。
據悉,以碟式聚光鏡及聚光控制系統為主的主力能源光熱全產業鏈設備制造,擁有完整的自主知識產權;碟鏡采用單立柱雙軸跟蹤系統,光學攔截率達到93%以上,光熱轉換效率達到75%以上。截至目前,主力能源研制的碟式聚光鏡已擁有國內獨立知識產權16項,且產品成功通過了ISO體系認證,單體集熱面積100平方米,可為相變儲熱系統330℃運行的導熱油工質聚集熱量,進而推動10kW汽輪機發電,是國內外領先的熱電聯產解決方案。
瞄準清潔供熱市場,積極推進光熱供暖示范項目
面對國內供暖需求日益增長,環保約束不斷加碼,“煤改電”“煤改氣”等清潔能源供暖改造遭遇能源短缺的困境,除了參建同里綜合能源服務中心,主力能源也在將其碟式集熱技術積極推向北方供暖市場并已取得一定突破。
2018年5月11日,主力能源與遼寧沈陽康平縣政府簽署合作協議,雙方就沈陽市康平縣經濟技術開發區及其周邊16個鄉鎮太陽能光熱供暖示范項目達成合作意向。

圖:簽約儀式現場
在上述合作中,主力能源擬通過自主研發的碟式聚光鏡光熱供暖系統配合清潔經濟、低碳循環的生物質燃料構建太陽能光熱供暖示范項目。項目具有光熱轉換效率高、系統成本低、余弦損失少、環境適應強、地理需求低、系統魯棒性強等優勢。配合高精度跟蹤傳感器和自動控制系統,高精度追光、精度自矯正,實現無人自動運行、精度壽命穩定等特點,有效解決康平縣集中熱網無法覆蓋時的供熱問題。
據了解,主力能源專門針對供暖市場推出的碟式聚光鏡光熱供暖系統主要具有以下優點:
集熱能力強:清蕓主力碟式集熱裝置相比傳統太陽能熱利用,擁有無與倫比的集熱能力,正常工作溫度可達565℃,能夠提供幾乎任何場景下的熱水、蒸汽需求,在供熱領域能夠提供極好的出水溫度,確保供熱質量。
運行成本低:清蕓主力碟式太陽能供熱,相對于傳統的燃煤供熱、天然氣供熱、空氣源熱泵供熱等供熱方式,在運行期間的成本極低,僅需要在陽光不足的天氣通過生物質等方式進行補熱,運行成本僅相當于空氣源熱泵的十分之一。
維修保養易:傳統太陽能供熱系統在冰凍、結露、過熱、雷、雹、風等氣候條件下,極易發生故障、損毀,造成較高的維保成本,清蕓主力碟式集熱裝置,在抵抗自然災害方面擁有先天技術優勢。
使用壽命長:普通鍋爐的使用壽命約為15年,空氣源熱泵的壽命7-10年,傳統太陽能集熱裝置壽命約為10年,清蕓主力碟式集熱裝置采用光熱發電級工藝,使用壽命長達25年以上。
應用范圍廣:清蕓主力碟式集熱裝置,既能夠實現集中部署,集中供暖,又能夠分布式部署,滿足分散的供熱需求。
應用清華技術,推動以光熱為主的清潔能源事業發展
核心團隊由清華大學、中科院碩博士團隊組成的主力能源自成立以來,一直致力于填補國內光熱設備制造應用空白,現已掌握太陽能發電供熱的關鍵技術,取得了太陽能光熱全產業鏈的完整的自主知識產權,成功申報國家發明專利12項。
公司以北京海淀為研發中心,以山東萊蕪為生產基地,位于山東萊蕪高新區的設備廠區,占地總面積192畝,建筑面積13萬平方米,一期車間已投入使用,年產碟式聚光鏡產品300MW。
主力能源獨立知識產權的光熱聚光鏡,采用自主研發的背板粘接技術、整裝一次成型技術,碟鏡面型誤差<±1mm,碟鏡定日追蹤誤差<1.7mrad。碟鏡采用單立柱雙軸跟蹤系統、跟蹤精度高,光學攔截率可達93%以上。碟鏡配合腔式吸熱器使用,能實現75%以上的光熱轉換效率。配合由高精度太陽跟蹤傳感器和自動控制系統組成的聚光控制系統,對直射太陽角度跟蹤誤差小于1.7mrad。
該技術具有高精度追光精度,穩定的精度壽命的特點,能實現24小時無人值守自動運行,可接受控制中心遠程控制,并且提供快速避風,追蹤精度校正功能,除此之外,還可提供額外的系統溫度測試接口。
目前大型光熱電站所存儲的熱量難以經受遠距離傳輸的熱量折損,導致光熱供暖這一方式受限,而主力能源推出的碟式聚光鏡光熱供暖技術可以靈活部署,能夠滿足分散式村鎮以及城市集中的采暖需求。除了供暖,該項技術還可廣泛應用于工業蒸汽替代(如食品加工,服裝加工,混凝土加工,洗浴等行業)、海水淡化等市場,有望將可再生的清潔能源帶向千家萬戶。
