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2025-04-18 13 新能源及电力行业报告
从装置构成来看,塔式、槽氏与线性菲涅尔氏光热发电系统均包括四个部分, 分别为集热系统、热传输系统、蓄热与热交换系统、发电系统,而碟式光热发电系 统则不具有蓄热功能。其中,对于前三类储热型光热发电技术而言,光热发电系统 不仅可以发电,而且具备储能的功能。以塔式光热发电系统为例: (1)当白天日光充足时,通过定日镜将太阳光反射至集热塔顶的吸热器上,对 传热储热介质(如熔盐)进行加热。之后,利用其中一部分加热之后的传热储热介 质,通过蒸汽发生系统产生高温高压的蒸汽推动汽轮发电机组发电。 (2)夜晚来临以后,可以利用剩余的白天已经被加热的传热储热介质(如熔盐), 继续通过蒸汽发生系统产生高温高压的蒸汽推动汽轮发电机组发电。通过光热发电及储能功能运行的原理,可以发现传热储热介质的选择十分重要。 目前主要的传热储热介质包括水/水蒸汽、混凝土、导热油以及熔盐等,其中熔盐 具有工作温度高、传热性能好、安全性强、使用寿命长等一系列的优点,已经成为 传热储热介质的主流选择。在熔盐的选择方面,根据酸根离子的不同,常见的熔盐种类包括硝酸盐、氟化 盐、氯化盐、碳酸盐、硫酸盐和混合熔盐等。其中,硝酸盐具有熔点低、比热容大、 热稳定性高、腐蚀性相对较低等优点,目前被广泛使用。
与此同时,从成分构成来看,常见的熔盐品种有二元盐(40%KNO3+60%NaNO3)、 三元盐(53%KNO3+7%NaNO3+40%NaNO3)和低熔点熔盐产品等,目前二元熔盐的 应用最为普遍与成熟。国内光热发电产业大规模建设起源于 2016 年,当年 9 月国家能源局印发了《国 家能源局关于建设太阳能热发电示范项目的通知》,共 20 个项目入选国内首批光热 发电示范项目名单,总装机合计 1.35 GW。后因融资、技术、企业经营决策等各方 面问题,截至目前,20 个首批光热发电示范项目中实现并网或试运行并网的项目仅 有 8 个,合计装机规模 500MW。此外,鲁能海西州塔式 50MW 光热发电项目作为 鲁能海西州多能互补项目之一,也于 2019 年 9 月正式并网。 从地区分布来看,国内现已并网或试运行并网的 9 个光热发电项目均集中于西 北地区,其中甘肃、青海、内蒙古与新疆分别占比 37%、36%、18%、9%。 按照技术类型来看,塔式光热发电已经成为主流选择,装机占比达到 64%,此 外槽式与线性菲涅尔氏光热发电装机占比分别达到 27%、9%。近年来,伴随国内光伏/风电装机规模的快速增长,可再生能源发电量迅速提升。 然而,受自然条件的影响,风光发电具有较强的波动性与间歇性,大规模并网会对 电网的安全稳定性带来显著的负面影响。在此背景下,大力发展相应的配套储能技 术有助于解决风光发电的不稳定性问题,从而实现风光发电的充分有效利用、避免 “弃光弃电”现象。
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