太陽能光熱系統夜間發電解決方案原文版

光熱發電系統夜間發電解決方案

一、方案概述

現有光熱發電系統中，利用白天陽光加熱儲熱介質進行儲能，夜間儲熱介質產生蒸汽驅動汽輪機發電。為實現儲熱物質例如氯化鈉或岩石吸收放熱過程，需投資建設耐溫級別較高的儲熱罐。

1、傳統儲熱工藝弊端

（1）儲熱系統造價高，執行工藝複雜，維護成本高。建造耐溫

600℃以上的高溫罐體造價很高，為減少罐內熱量損失，還需進行罐體加強保溫。高溫下的電氣和管道以及裝置耐溫等級都要相應提高，要進行耐溫處理，這增加了電廠整體造價。

（2）熱損失率高。儲熱系統在執行時需將存放在罐內的高溫物質

（熔岩、熔鹽等）與水進行熱交換，產生過熱蒸汽，做功後的乏汽所含熱量很難利用，一般是進入冷卻塔冷凝，這個過程熱損失率是很高的。散熱學中，物體溫度越高，與外界溫差越大，熱損失也就越大。

（3）高溫物質在執行中存在很大安全隱患。在太陽能光熱發電系

統中，雖然沒有易燃易爆物質，但儲熱系統中存放的600℃-1000℃的物質，在這種環境下電氣、工藝管道以及裝置都要承受超高溫的嚴峻考驗。儲熱罐體一旦出現洩漏，高溫物質外溢，其後果將是災難性的。

2、本方案的特點

（1）所有裝置均處於常溫下執行，使用市面上的常規裝置和材

料，對其他裝置沒有特殊要求，故造價低，維護簡單。

（2）沒有高溫、有毒及易燃易爆物質，不存在燃爆可能。萬一發

生洩漏不會對人員造成致命傷害，安全係數較高。文介紹一種夜間儲能方式，施工成本大幅降低，工藝簡單，維護可靠，完全沒有燃爆危險。

（3）絕對零排放，不產生任何汙染物。現有工藝可產生少量氯化鈉，硝酸鈉等化學物質，本方案動力介質為壓縮空氣，因此絕對不會排放多餘物質。

二、方案原理

1、建造大型空壓電單車間，內安裝大型空壓機6-10臺。白天利用太陽光熱發電時，汽輪機發電側產生的約五分之三電能輸送至空壓電單車間作為動力用電，其餘五分之二的電能上網。因白天可發電時間約為8個小時（8-16點），而夜間發電時間為16小時。

故要維持機組夜間持續發電，白天上網電能佔總發電量五分之二較理想。空壓機的型號和數量可根據整體發電負荷確定。

2、建造10-20個大型壓縮空氣罐，用高壓管道與空壓車間相連線。白天，開啟閥門1，關閉閥門2、閥門3和閥門4，使空壓車間產生大量高壓空氣，經高壓管道輸送至壓縮空氣罐內進行儲存。壓縮空氣罐的尺寸和數量可根據整體發電負荷確定。

3、安裝適合壓縮空氣驅動的大型空氣輪機組，以便夜間由壓縮空氣進行驅動發電。壓縮空氣汽輪機組類似於風力發電機，但由於工作環境相對封閉，機組效率和可靠性都比現有風力發電機高的多。壓縮空氣輪機機組型號和數量可根據整體發電負荷確定。

也可選用適合蒸汽和壓縮空氣兩種介質的通用型汽輪機，白天由蒸汽發電，夜間轉換為壓縮空氣。執行時，只需關閉4，開啟閥門3即可。

4、上述裝置建造完成後，即可進入執行除錯。具體工藝為：白天開啟空壓車間，利用汽輪機產生的多餘電力，生產壓縮空氣。

此時，開啟閥門1，關閉閥門2、閥門3、和閥門4。令壓縮空氣進入大型高壓空氣罐儲存。至夜間，關閉空壓機，同時關閉閥門1，開啟閥門2。

如果選用通用汽輪機時，關閉閥門3，切斷風機發電供氣管路，開啟閥門4，由壓縮空氣驅動汽輪機發電。如果選用空氣輪機發電，則關閉汽輪機供氣管道閥門4，開啟閥門3，向汽輪機供氣。

5、夜間發出的電力經輸電線路傳輸至電網。