储热容量对槽式太阳能热发电的影响研究

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1、第38卷第9期华电技术Vol.38No.92016年9月HuadianTechnologySep.2016储热容量对槽式太阳能热发电的影响研究高高(中国电力工程顾问集团东北电力设计院有限公司，长春130021)摘要:基于槽式太阳能热发电技术特点，概述配置熔融盐储热系统的槽式太阳能热发电技术，分析认为集热面积和储热时间是影响槽式太阳能热发电经济性的关键因素。以50MW装机规模为计算模型,依据某地区太阳能资源条件，以最低单位电价为优化目标,分析了单位电价随集热面积、储热时间的变化关系,为工程设计中优化设计提供依据。关键词:槽式太阳能热发电;集热面积;储热时间;储热容量中图分类号:TM615文献标志

2、码：B文章编号=1674-1951(2016)09-0071-03采用太阳能热发电的经济性要高于光伏发电〇引言系统。储热系统对于太阳能光热发电电力的平稳输出1.2熔融盐储热介质有重要作用，储热系统容量的选择对光热电站年发太阳能热发电技术是利用聚集太阳能的辐射能电量的输出、配套镜场面积的选取等重要指标有明生产蒸汽推动汽轮机发电的绿色能源技术，目前商显影响，进而影响单位电价（元/(kW•h))。储热业化成熟的发电形式主要是槽式太阳能热发电和塔系统的优化设计对于项目前期可研阶段有重要式太阳能热发电。槽式太阳能热发电吸热工质是导意义。热油，储热工质是熔融盐;塔式太阳能热发电的吸热、储热工质均是熔融盐。

3、由此可见，熔融盐作为储1配置储热系统的槽式太阳能热发电系统热工质已在太阳能热发电行业得到广泛认可[4]。1.1槽式太阳能热发电系统目前，在槽式太阳能热发电技术中应用较为普遍的槽式太阳能光热发电技术通过抛物面槽式集热是采用二元熔融盐作为储热介质的双罐式储热系器收集太阳能，将热量暂时储存在导热油或者熔融统，利用液体显热储热技术，通常其组分约为60%盐等工作介质中，输送到蒸汽生产区加热水形成蒸NaN〇3和40%KN〇3。国内目前也有部分科研院校汽，最终送至动力区推动汽轮机发电[1]。镜场中的与企业进行多元盐的开发，力图使熔融盐具有更大工作介质是导热油，储热区的工作介质是熔融盐，导的温升空间，降低熔融

4、盐的凝固温度，在相同储热量热油在管道内循环流动，太阳光将其循环加热，达到的情况下，尽可能降低熔融盐使用总量，进而降低储一定温度后流向蒸汽发生区或者储热区进行发电或热系统的成本[5]。目前较常见熔融盐的凝固温度储能，熔融盐在冷罐和热罐之间循环流动进行储热为230°C，国内也有开发出熔融盐凝固温度为或放热。120°C的多元盐企业，在未来熔融盐技术日益发展槽式太阳能发电技术从是否配置储热系统的角的趋势中，熔融盐凝固温度的不断下降是必然趋势，度可分为两类:带储热系统和不带储热系统。早期这也将推动太阳能光热发电成本的降低。的槽式太阳能热发电技术由于储能技术不成熟等因2集热面积与储热时间对单位电价的影响素

5、，少有配置储能系统，如美国SEGS系列槽式电站均未配置储热系统。后期随着储热技术的成熟完太阳能热发电技术中影响单位电价的因素很善，采用槽式太阳能热发电技术、配置储热系统的电多，除去常规热力系统范围内的因素，主要有集热面站越来越多，如Andaol。太阳能热发电系统中采用积（即镜场采光面积）的优化、储热容量的优化、镜储热技术的目的是提高年发电小时数，降低发电成场布置的优化、高低温熔融盐泵配置的优化等。本本，它可以实现:（1)提高年利用率；（2)电力输出文在其他条件相同的情况下，只针对集热面积和储更平稳;（）降低发电成本等[2]。文献[3]指出，对热时间对单位电价的影响进行优化计算。得出在集于全年太

6、阳辐射高于1300(kW•h)/m2的地区，热面积一定时，储热时间在一定范围内增大可以增加年发电量，但储热时间继续增加而年发电量不再收稿日期:2016-06-22;修回日期:2016-08-11增加时，单位电价随着储热成本的上升而上升;在储•72•华电技术第38卷1X【一丨(热时间一定的条件下，在一定范围内增大集热面积.81f.7-也可增加年发电量，但随着集热面积的继续增加而^.61X1X占抽赵許.5年发电量不再增加时，单位电价随着镜场成本、土地.41Ix成本等因素的上升而上升。上述两种方式年发电量.31X1X1X.2的增加均伴随项目投资的增加，储热时间和集热面.1积的优化是一项复杂但对项目初

7、期有着重要意义的储热时间/h设计过程。图1单位电价随储热时间变化曲线本文通过建立计算模型，力图找到合适的优化由于集热面积一定，集热场能提供的年集热量是一方法，即在相同储热时间下，镜场集热面积存在一个定的，而储热时间增加只是增大了储热容量，多余的值，使其对应的单位电价最低；同样，在相同镜场面储热容量没有得到充分利用，所以没有带来发电量积下，储热时间同样会存在一个值使对应的单位电的增加，而过大的储热容