太陽能光熱發(fā)電是繼光伏發(fā)電后的一種新的太陽能發(fā)電方式,是一個新型的朝陽產(chǎn)業(yè),經(jīng)過20多年的技術(shù)研究,近年來國際太陽能熱發(fā)電進(jìn)入產(chǎn)業(yè)化發(fā)展期。2014年全球太陽能熱發(fā)電新增裝機(jī)達(dá)110萬千瓦,越來越多的國家把太陽能熱發(fā)電作為戰(zhàn)略性新能源產(chǎn)業(yè)。
我國太陽能熱發(fā)電雖起步較晚,但太陽能資源相當(dāng)豐富,可利用太陽能的國土面積占2/3以上,全年日照時數(shù)在2200~3300小時之間,年總輻射量超過1670kW·h/m2。因此我國擁有建立大規(guī)模太陽能熱發(fā)電站的地理條件,同時國家也在大力支持發(fā)展光熱發(fā)電技術(shù),早在2011年國家發(fā)改委頒布實(shí)施的《產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整指導(dǎo)目錄(2011年本)》中,就在新能源門類中將太陽能光熱發(fā)電處于重點(diǎn)扶持發(fā)展的位置。而今年9月30日國家能源局正式下發(fā)了《關(guān)于組織太陽能熱發(fā)電示范項目建設(shè)的通知》,總體規(guī)模將達(dá)1GW左右。意味著中國光熱發(fā)電示范項目的開發(fā)將進(jìn)入實(shí)質(zhì)階段,中國光熱發(fā)電市場將迎來首次爆發(fā),整個行業(yè)將由此進(jìn)入新的發(fā)展階段。
太陽能光熱發(fā)電,是指依靠各種聚光鏡面將太陽的直接輻射聚集,通過換熱裝置提供蒸汽,結(jié)合傳統(tǒng)汽輪發(fā)電機(jī)的工藝,從而達(dá)到發(fā)電的目的。它不同于光伏發(fā)電直接將太陽能轉(zhuǎn)換為電能的一次轉(zhuǎn)換,而是經(jīng)過光到熱再到電的二次轉(zhuǎn)換,因此具有諸多優(yōu)點(diǎn):1)產(chǎn)生的是與傳統(tǒng)火電一樣的交流電,與現(xiàn)有國家電網(wǎng)匹配性更好,可直接入網(wǎng)。2)利用發(fā)電過程中的過熱蒸汽,可與傳統(tǒng)的燃煤電站、燃?xì)怆娬净蛏镔|(zhì)發(fā)電廠進(jìn)行混合發(fā)電;也可以將其用于海水淡化、工業(yè)用熱、空調(diào)等領(lǐng)域。3)相對于光伏發(fā)電只能用電池存儲多余能量,光熱發(fā)電的能量存儲更加高效廉價,這是光熱發(fā)電最大的競爭優(yōu)勢。
目前光熱發(fā)電的幾種技術(shù)路線都是按照太陽能采集方式來劃分的,主要有塔式、槽式、菲涅爾式和碟式等四類。而全球范圍內(nèi)已建成或在建的項目,以槽式為最多,其技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)、運(yùn)營經(jīng)驗(yàn)以及分析數(shù)據(jù)都是比較成熟的。截至2012年3月,全球共有1.9GW的光熱電站裝機(jī)容量,其中約1.8GW為槽式光熱發(fā)電站。
槽式光熱發(fā)電主要由四部分組成:聚光集熱系統(tǒng)、換熱系統(tǒng)、儲熱裝置和汽輪發(fā)電裝置等部分組成。其工作原理是槽式反射鏡將太陽光匯聚到太陽能集熱管上,集熱管內(nèi)有吸熱管,用來吸收太陽光加熱內(nèi)部的導(dǎo)熱油,把導(dǎo)熱油加熱到400℃左右。導(dǎo)熱油通過熱交換器把水加熱到300℃左右形成蒸汽,水蒸汽去推動蒸汽輪機(jī)旋轉(zhuǎn)帶動發(fā)電機(jī)發(fā)電。在整個發(fā)電過程中,除了設(shè)備技術(shù)是影響系統(tǒng)效率的因素外,集熱管道中的高溫傳熱導(dǎo)熱油也很重要,它的傳熱效率和穩(wěn)定性同樣決定著系統(tǒng)的運(yùn)行效率和最大發(fā)電功率。
導(dǎo)熱油在光熱發(fā)電中作為傳熱介質(zhì),需在高溫300~400℃之間長期穩(wěn)定運(yùn)行,這對導(dǎo)熱油本身的耐熱性和穩(wěn)定性要求很高。以保證在槽式光熱電站25年的壽命期內(nèi),所用導(dǎo)熱油不需進(jìn)行更換。目前唯有聯(lián)苯聯(lián)苯醚導(dǎo)熱油能夠滿足這一嚴(yán)苛條件,而在世界范圍內(nèi)太陽能光熱行業(yè)主要還是使用國外品牌導(dǎo)熱油,具有供貨周期長,性價比不高的缺點(diǎn)。
江蘇中能化學(xué)有限公司作為國家太陽能光熱產(chǎn)業(yè)技術(shù)創(chuàng)新戰(zhàn)略聯(lián)盟成員,長期以來致力于攜手推動太陽能光熱發(fā)電國產(chǎn)化進(jìn)程。公司采用自產(chǎn)的高純度聯(lián)苯、聯(lián)苯醚為原料,經(jīng)過長時間的研發(fā)投入,成功開發(fā)出了SCHULTZ S740合成導(dǎo)熱油產(chǎn)品,并實(shí)現(xiàn)了規(guī)模化生產(chǎn),SCHULTZ S740導(dǎo)熱油純度最高達(dá)到99.99%,超過了同類產(chǎn)品99.9%的純度標(biāo)準(zhǔn);并且硫、氯含量達(dá)到了國際領(lǐng)先的≤5ppm,確保了光熱發(fā)電過程中導(dǎo)熱油的穩(wěn)定性和快傳導(dǎo)力。目前中能化學(xué)的SCHULTZ S740已被華能集團(tuán)運(yùn)用于海南省國家級槽式光熱發(fā)電示范項目裝置中,該裝置已投入運(yùn)行。
追求無止境,攜手共發(fā)展。中能化學(xué)將伴隨我國光熱發(fā)電事業(yè)共謀發(fā)展,充分發(fā)揮自身在原料上、技術(shù)上和本土化方面的優(yōu)勢,將SCHULTZ S740打造成世界一流的太陽能發(fā)電行業(yè)專用導(dǎo)熱油。