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美國能源部此前撥款149900美元助力光熱發(fā)電與地?zé)峄旌习l(fā)電技術(shù)的研發(fā)，該項(xiàng)研發(fā)通過對(duì)原有的地?zé)犭娬炯友b一個(gè)光熱發(fā)電集熱陣列進(jìn)行混合發(fā)電性能研究以探究光熱地?zé)峄旌习l(fā)電的可行性。項(xiàng)目所在地位于俄勒岡州克拉馬斯瀑布附近的俄勒岡州理工學(xué)院。
該項(xiàng)目的申請(qǐng)方Rappaport能源咨詢公司介紹，項(xiàng)目已經(jīng)被納入美國小企業(yè)創(chuàng)新研究計(jì)劃（SBIR）。（注：1982年，美國小企業(yè)創(chuàng)新研究計(jì)劃（SBIR）出臺(tái)，開始進(jìn)入正式實(shí)施階段，通過資助中小企業(yè)創(chuàng)新，鼓勵(lì)其走向市場化。）
Rappaport公司CEO Marc Rappaport介紹稱，項(xiàng)目將研究探索光熱和地?zé)岬膮f(xié)同增效效應(yīng)。“我們計(jì)劃在未來為適合建設(shè)光熱和地?zé)峄旌习l(fā)電項(xiàng)目的地方提供工程設(shè)計(jì)服務(wù)。”
無獨(dú)有偶，俄勒岡州的UEF（Utility Energy Forum）和PacifiCorp公司最近發(fā)布了一份光熱地?zé)峄旌习l(fā)電的概念性研究文件（見附件），其以PacifiCorp運(yùn)營的位于猶他州Beaver村的Blundell地?zé)犭姀S為例進(jìn)行了光熱耦合發(fā)電的可行性研究。UEF總監(jiān)Guy Nelson表示，Blundell有開發(fā)利用光熱進(jìn)行混合發(fā)電的潛力，這里擁有儲(chǔ)量豐富的地?zé)岷吞柲芄庹召Y源。
NREL與愛達(dá)荷國家實(shí)驗(yàn)室也在著手進(jìn)行此方向的研究，他們正聯(lián)合開發(fā)一個(gè)示范項(xiàng)目對(duì)此項(xiàng)技術(shù)進(jìn)行驗(yàn)證，預(yù)計(jì)該項(xiàng)目將于2014年投運(yùn)。
光熱地?zé)崧?lián)合循環(huán)系統(tǒng)的優(yōu)勢明顯，光熱系統(tǒng)將來自地?zé)嵩吹娘柡驼羝訜釣檫^熱蒸汽，提高其焓值；并將多余的熱量存儲(chǔ)在蓄熱子系統(tǒng)中，以便發(fā)電系統(tǒng)在早晚和白天云遮間歇的時(shí)間內(nèi)，能夠依靠存儲(chǔ)的太陽能來維持正常運(yùn)行。
為提高發(fā)電系統(tǒng)的熱經(jīng)濟(jì)性，并且提供連續(xù)穩(wěn)定的做功工質(zhì)，運(yùn)行中將地?zé)岙a(chǎn)生的熱流體分為兩部分：一部分直接進(jìn)入汽輪機(jī)機(jī)組的中、低壓缸做功；另一部分則通過光熱系統(tǒng)將地?zé)崴a(chǎn)生的蒸汽加熱為過熱蒸汽送入汽輪機(jī)機(jī)組高壓缸做功。這樣就可以做到在用電高峰期利用太陽能將地?zé)釤崃黧w加熱為過熱蒸汽多做功；在用電低谷期只利用地?zé)岙a(chǎn)生的熱流體帶動(dòng)汽輪機(jī)組發(fā)電。這樣既巧妙利用了太陽能熱能本身所具有的優(yōu)點(diǎn)；同時(shí)又滿足調(diào)峰的需要，抑制了作為自然能源本身所固有的缺點(diǎn)。
光熱地?zé)崧?lián)合閃蒸發(fā)電系統(tǒng)運(yùn)行方式較為獨(dú)特，機(jī)組采用滑壓運(yùn)行，在光熱系統(tǒng)工作時(shí)汽輪機(jī)組的高壓缸、中、低壓缸都進(jìn)汽；光熱系統(tǒng)不工作時(shí)則只有中、低壓缸進(jìn)汽。也就是說，在光熱系統(tǒng)不接受太陽光以及蓄熱子系統(tǒng)的能量用完時(shí)，將只采用中、低壓缸進(jìn)汽運(yùn)行方式。中、低壓缸運(yùn)行是指汽輪機(jī)組運(yùn)行時(shí)高壓缸不進(jìn)汽，僅打開中壓調(diào)節(jié)汽門進(jìn)汽運(yùn)行，待光熱系統(tǒng)開始工作并帶一定負(fù)荷后，再切換到常規(guī)高、中、低壓缸聯(lián)合進(jìn)汽方式運(yùn)行。
利用地?zé)?、光熱?lián)合發(fā)電，不僅可以使焓值較低的地?zé)崮苻D(zhuǎn)變?yōu)殪手递^高的能源加以利用，提高機(jī)組的經(jīng)濟(jì)性，又可以維持機(jī)組連續(xù)運(yùn)行，避免了單一太陽能發(fā)電系統(tǒng)的缺點(diǎn)。在我國西藏等同時(shí)擁有地?zé)岷吞柲苜Y源的地區(qū)推廣此項(xiàng)技術(shù)，擁有較好前景。 |
