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煙臺太陽能供熱發展“兩步走”梯級升溫技術

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煙臺太陽能供熱發展“兩步走”梯級升溫技術

發布日期:2018-04-04 作者: 點擊:

煙臺太陽能


煙臺太陽能供熱當然也應發展"兩步走"梯級升溫的技術。

第一步利用價廉、技術較簡單的溫度和品位較低的太陽能,將水加溫成為160—200℃中低溫的水蒸汽。

第二步利用技術較復雜、成本也相對較高的"定日鏡+集熱面+小塔"裝置,將低品位的中低溫的水蒸汽,繼續升溫加熱到發電機組所需高溫高壓的水蒸汽,推動渦輪機組發電。

水的比熱約為 1cal/g·℃,水蒸汽的比熱約為0.5cal/g·℃,液態水轉化為氣態蒸汽吸收的"相變"熱,高達540cal之多。所以,在"兩步走"的太陽能集熱裝置的設計中,其"第一步"由冷水加溫到 160—200℃的水蒸汽,所收集的太陽能將占到全部熱量的70%—80%;"第二步"升溫所吸收的高品位的太陽能僅占全部熱量的20%—30%。

由于"第一步"吸收的熱量,用廉價而品位較低的太陽能,占全部熱量的70%—80%;所以"兩步走"升溫技術將大幅度地降低太陽能熱發電技術的集熱成本。

初步測算,如果用"5倍聚光轉盤+集熱小塔+陳定日鏡",而又用"水蒸汽"作為傳熱介質,完全可能將每千瓦造價下降到15000—16000元,而且有和火力發電技術近似相同的持續運轉壽命,所發電能還是可直接上網的交流電。

問題是這一發電技術,難以避免太陽能所固有的"間隙性"的缺點. 如果遭遇連陰天,這一太陽能的"間隙性"可用秸稈氣化或沼氣發電來彌補。 但如果要求太陽能熱發電能"持續、穩定"地供電8—10小時,這一缺點就最好用"光伏電站+鋰離子儲能電池+直流變交流的逆變器"來彌補太陽能供電的"間隙性". 這一方案的優點是:比"純"光伏電站少用3/4的"鋰離子儲能電站+逆變器"卻仍能持續供電8—12小時,又有大量"廢"熱用作農業生產供熱和維持某些鋰離子儲能電池持續運轉時所需的"恒溫"。

如果農業上僅有"小型"供電、供熱需要,完全可用8m×8m 的"定日鏡+秸稈氣化或沼氣+太陽能鍋爐"直接推動小型蒸汽渦輪機組或單螺桿式機組發電,只不過煙臺太陽能專家認為,這一太陽能熱發電效率較低,但卻能回收較多熱能。


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