而南(nan)北(bei)軸水平菲(fei)涅耳單位鏡面全年累(lei)計集(ji)熱(re)管得熱(re)量僅約為608kWh/m2，與前兩者相差(cha)較大(da)，特別是在深冬季節(jie)幾(ji)個月的得熱(re)量未達(da)到HLIACS的一半。
另外，HLIACS集熱系統采用的跟蹤傳動裝置為純機械式構造，簡單可靠，跟蹤精度高，抗風沙，維護簡單；其雙玻璃冷彎微曲面鏡片經濟可靠，精度高，壽命長，配合小夾角二次高倍聚光設計，在實現綜合聚光倍率高達150到200倍的情況下仍有較好的光學容差角度。高倍率時聚光集熱效率明顯提高，可有效利用低DNI強度的光照資源，彌補光照不足，特別適合我國進行大規模光熱電站開發的地域、氣候及光照資源特點。
在(zai)中國光(guang)熱電(dian)(dian)站(zhan)開發多風沙粉塵的(de)(de)(de)自(zi)然環境中，鏡面(mian)清洗尤為重要，多地的(de)(de)(de)實(shi)測結(jie)果表明，在(zai)清洗間隔三(san)周左右的(de)(de)(de)情況(kuang)下(xia)，鏡面(mian)直射(she)光(guang)反(fan)射(she)率平均(jun)下(xia)降(jiang)超過(guo)8%，對發電(dian)(dian)量(liang)影響巨(ju)大(da)，清洗車(che)的(de)(de)(de)高頻次高效(xiao)率低成(cheng)本(ben)運行(xing)(xing)成(cheng)為電(dian)(dian)站(zhan)正常運行(xing)(xing)和(he)高效(xiao)發電(dian)(dian)的(de)(de)(de)必然需求。HLIACS聚光(guang)集熱系統在(zai)結(jie)構設計(ji)中已經配套了全自(zi)動干式(shi)清洗車(che)，無(wu)人操作、無(wu)需耗費水資源，清洗頻率為隔日清洗，經過(guo)折算30年(nian)的(de)(de)(de)清洗壽命測試，鏡面(mian)無(wu)損傷，可(ke)實(shi)現鏡面(mian)反(fan)射(she)率平均(jun)下(xia)降(jiang)值不超過(guo)1%。但平均(jun)全年(nian)清洗耗電(dian)(dian)量(liang)僅占電(dian)(dian)站(zhan)年(nian)發電(dian)(dian)量(liang)的(de)(de)(de)0.18%，幾乎(hu)可(ke)忽略不計(ji)。
長期(qi)以(yi)來(lai)，著眼于更低成本(ben)、更安全可靠的(de)儲(chu)能技術(shu)發(fa)展目(mu)標(biao)，全球范(fan)圍內多家科研機構(gou)和企業(ye)都對固(gu)態混(hun)凝土(tu)儲(chu)熱這(zhe)一技術(shu)進行了研發(fa)試驗(yan)，但(dan)卻未能有一個固(gu)態混(hun)凝土(tu)儲(chu)熱系統投入商業(ye)化(hua)運(yun)行。
作為(wei)兆陽(yang)光熱技(ji)術(shu)體系的另一大(da)創新(xin)點(dian)，其為(wei)該項目(mu)配(pei)置的獨特的14小時配(pei)方混凝土儲熱系統已經建成，實現了混凝土儲熱技(ji)術(shu)在全球范圍(wei)內的首次(ci)商業(ye)化應用。
遠(yuan)遠(yuan)望去，這(zhe)個儲熱系統就像一座大樓，但卻是一座“實心(xin)”建筑，系統整體(ti)由兆陽光熱研(yan)發的配方(fang)混凝土逐層澆鑄而成，外部采用整體(ti)保溫方(fang)式保溫。
該儲(chu)熱系(xi)統(tong)的最高(gao)(gao)有(you)效儲(chu)熱容量達720 MWh（th），設計壓(ya)力為16MPa，長期運行(xing)條件(jian)下最高(gao)(gao)可耐(nai)550℃高(gao)(gao)溫(wen)，設計工作(zuo)溫(wen)度450℃。
據介(jie)紹，該(gai)固(gu)態混凝土儲(chu)(chu)熱系(xi)統具有儲(chu)(chu)熱介(jie)質材料性(xing)(xing)能環保、總(zong)體造價低(di)廉、結構(gou)穩固(gu)可(ke)靠、無凍堵分解隱患、熱力學性(xing)(xing)能穩定(ding)、運行管理簡單(dan)安全等(deng)優點，可(ke)實(shi)現24小(xiao)時連續(xu)發電(dian)，對氣(qi)候和光照(zhao)條件依賴性(xing)(xing)低(di)，在熱量存滿后(hou)如果出現長(chang)期連續(xu)陰雨雪天(tian)的(de)極端(duan)情況(kuang)，在不需要外部加(jia)熱保溫的(de)情況(kuang)下，還能夠實(shi)現低(di)負荷連續(xu)發電(dian)7天(tian)以上(shang)，確(que)保電(dian)站的(de)連續(xu)穩定(ding)運行。
圖：建(jian)設(she)中的配方(fang)混凝土(tu)儲熱系統
圖(tu)：已完工的配方混(hun)凝(ning)土儲熱系統
該混凝土儲(chu)熱(re)系統的專(zhuan)利研發、總體設計及施工管(guan)理(li)均由兆陽光熱(re)自(zi)行(xing)完成，系統綜(zong)合(he)換熱(re)儲(chu)熱(re)和蒸汽(qi)發生功能于一體，集熱(re)系統產出的高(gao)溫蒸汽(qi)直接進入該儲(chu)熱(re)系統換熱(re)以存儲(chu)熱(re)量，或由水直接通入該儲(chu)熱(re)系統產生高(gao)溫蒸汽(qi)以釋放熱(re)量。
其(qi)專(zhuan)有技術專(zhuan)利的配(pei)方(fang)混(hun)凝土具(ju)有成(cheng)本低(di)，導熱(re)性能(neng)(neng)良好(hao)，比熱(re)容高(gao)，密度高(gao)，膨脹系數匹(pi)配(pei)性好(hao)，高(gao)溫(wen)強(qiang)度高(gao)，常年反復熱(re)循環使用條件下壽命(ming)長，可泵(beng)送，便于高(gao)效連續施工等特點，經過(guo)多年實(shi)驗驗證及(ji)第三方(fang)權威(wei)檢測機構驗證，完全可以滿足光熱(re)電站儲熱(re)系統(tong)的設計要(yao)求，并可推廣至更多熱(re)能(neng)(neng)存儲應用領(ling)域，發(fa)展前景廣闊。相比傳(chuan)統(tong)熔鹽儲熱(re)系統(tong)對(dui)維(wei)溫(wen)防凝的嚴格要(yao)求，該(gai)混(hun)凝土儲熱(re)系統(tong)具(ju)有顯著優勢(shi)。
行業內的(de)一般觀(guan)點認為，混(hun)凝土儲(chu)熱(re)技術的(de)最大問題在于換熱(re)效率較低，而(er)據了解，兆陽(yang)光熱(re)經過多(duo)年反復試驗(yan)開發的(de)專有增(zeng)強換熱(re)結構可靠、經濟、壽命(ming)長，適合大規模生產應用，成功解決了這個難題。
為驗證此(ci)儲熱(re)(re)(re)系(xi)統中最(zui)關鍵的(de)綜合(he)換(huan)熱(re)(re)(re)系(xi)數指標，以(yi)已(yi)蒸干游離(li)水的(de)混凝土儲熱(re)(re)(re)系(xi)統作(zuo)為測試(shi)(shi)對象，兆陽(yang)光(guang)熱(re)(re)(re)已(yi)經進行了系(xi)統性的(de)換(huan)熱(re)(re)(re)能(neng)(neng)(neng)力測試(shi)(shi)試(shi)(shi)驗，結(jie)果表(biao)明，其實測換(huan)熱(re)(re)(re)性能(neng)(neng)(neng)指標與(yu)設計計算結(jie)果一致(zhi)，完全(quan)能(neng)(neng)(neng)夠滿足各種工況條件下的(de)儲熱(re)(re)(re)、放熱(re)(re)(re)工藝需求，標志著兆陽(yang)光(guang)熱(re)(re)(re)混凝土儲熱(re)(re)(re)技術體系(xi)已(yi)具備大規模推廣條件。
在光熱(re)(re)(re)行業普遍(bian)將水這(zhe)種傳熱(re)(re)(re)工質(zhi)“棄之(zhi)不(bu)用”的(de)(de)大(da)環境下(xia)，兆(zhao)陽(yang)光熱(re)(re)(re)選擇(ze)了水；在光熱(re)(re)(re)行業對熔(rong)鹽儲(chu)熱(re)(re)(re)青睞有加的(de)(de)大(da)背景下(xia)，兆(zhao)陽(yang)光熱(re)(re)(re)選擇(ze)了混凝土(tu)。水和混凝土(tu)，兩種極其易得且(qie)廉價的(de)(de)材料(liao)，卻成(cheng)為了兆(zhao)陽(yang)光熱(re)(re)(re)體(ti)系(xi)(xi)的(de)(de)關鍵(jian)工質(zhi)選擇(ze)，并在此基礎上構建了兆(zhao)陽(yang)光熱(re)(re)(re)的(de)(de)獨特技術體(ti)系(xi)(xi)。
一切看起來(lai)都是那(nei)么地與眾不(bu)同，但和(he)眾多(duo)懸(xuan)于(yu)空中(zhong)樓閣的創新技(ji)術不(bu)同的是，這一切的不(bu)同都源自(zi)兆陽(yang)光(guang)熱十多(duo)年來(lai)對(dui)光(guang)熱技(ji)術的持續研究和(he)全方位的分項系統性能驗證。自(zi)2006年至今，這一技(ji)術體系經(jing)歷了(le)從理論到(dao)小試(shi)、再到(dao)中(zhong)試(shi)，再到(dao)今天的15MWe商業(ye)化示范(fan)電站的穩健發展，并最(zui)終成功商業(ye)化。
這(zhe)也(ye)(ye)是近些年(nian)來，在全球范圍內唯(wei)一(yi)一(yi)個由中國人獨創的(de)真正實現商業(ye)化(hua)“落地”的(de)完整的(de)創新(xin)型光熱(re)技術體系。其徹底革(ge)新(xin)了傳統的(de)光熱(re)技術，也(ye)(ye)將對(dui)現有的(de)光熱(re)技術和行業(ye)發展(zhan)產生重大影響。
今天，通過華強兆(zhao)(zhao)陽(yang)(yang)(yang)張家口(kou)一(yi)號(hao)15MW示范電站的成(cheng)功建設，兆(zhao)(zhao)陽(yang)(yang)(yang)光(guang)熱(re)(re)(re)(re)技術(shu)體(ti)系的可(ke)行性已經獲得初步(bu)驗(yan)證(zheng)。但，我們的問題還(huan)有(you)很多，兆(zhao)(zhao)陽(yang)(yang)(yang)光(guang)熱(re)(re)(re)(re)技術(shu)體(ti)系為何(he)(he)獨辟蹊徑？HLIACS鏡場集熱(re)(re)(re)(re)系統(tong)到底(di)是一(yi)個什(shen)么樣的設計？水蒸汽工質如(ru)何(he)(he)實現傳熱(re)(re)(re)(re)儲熱(re)(re)(re)(re)？混凝土儲熱(re)(re)(re)(re)系統(tong)如(ru)何(he)(he)實現高效儲放(fang)熱(re)(re)(re)(re)？如(ru)何(he)(he)保證(zheng)電站系統(tong)長(chang)期連續可(ke)靠運行？雨水收集及(ji)綜合應用的意義何(he)(he)在？兆(zhao)(zhao)陽(yang)(yang)(yang)光(guang)熱(re)(re)(re)(re)技術(shu)體(ti)系的經濟性究竟如(ru)何(he)(he)？CSPPLAZA將(jiang)在近期予以連續深(shen)度(du)報道，敬請(qing)關(guan)注。
關于兆陽光熱
北京兆陽光(guang)熱(re)技(ji)(ji)術(shu)有限(xian)公(gong)司依托(tuo)其(qi)十多年來的(de)技(ji)(ji)術(shu)研發，經過數(shu)年的(de)小試中試，最終形成了一套完整獨特的(de)專利技(ji)(ji)術(shu)體系，并具(ju)備了電(dian)站(zhan)設(she)計(ji)(ji)、建設(she)、調試和運(yun)行能力。兆陽光(guang)熱(re)目前獲(huo)得國(guo)內專利授權 100項，獲(huo)得國(guo)際專利授權12項，并已(yi)具(ju)備電(dian)力行業新能源發電(dian)、變電(dian)工(gong)程(cheng)、送(song)電(dian)工(gong)程(cheng)、火(huo)力發電(dian)（含核電(dian)站(zhan)常規島設(she)計(ji)(ji)）和建筑行業（建筑工(gong)程(cheng)）等工(gong)程(cheng)設(she)計(ji)(ji)資質，以及工(gong)程(cheng)勘察(cha)工(gong)程(cheng)測(ce)量(liang)、電(dian)力工(gong)程(cheng)施(shi)工(gong)總(zong)承包、建筑工(gong)程(cheng)施(shi)工(gong)總(zong)承包等系列資質。
在(zai)首批(pi)光(guang)熱(re)(re)(re)示范項(xiang)(xiang)(xiang)目(mu)(mu)中，目(mu)(mu)前采用兆陽光(guang)熱(re)(re)(re)類菲涅耳(er)技術(shu)體系的(de)項(xiang)(xiang)(xiang)目(mu)(mu)有(you)兩(liang)個，包(bao)括(kuo)華強(qiang)兆陽能源有(you)限公(gong)司張家口水工(gong)質(zhi)類菲涅耳(er)式(shi)5萬千(qian)瓦(wa)光(guang)熱(re)(re)(re)發(fa)(fa)電項(xiang)(xiang)(xiang)目(mu)(mu)和中信張北(bei)新(xin)能源開發(fa)(fa)有(you)限公(gong)司水工(gong)質(zhi)類菲涅耳(er)式(shi)5萬千(qian)瓦(wa)光(guang)熱(re)(re)(re)發(fa)(fa)電項(xiang)(xiang)(xiang)目(mu)(mu)菲涅耳(er)。該15MW項(xiang)(xiang)(xiang)目(mu)(mu)的(de)成(cheng)功建設為這兩(liang)大示范項(xiang)(xiang)(xiang)目(mu)(mu)的(de)開發(fa)(fa)奠(dian)定了(le)堅實基礎，預計(ji)未來(lai)將有(you)更多(duo)光(guang)熱(re)(re)(re)項(xiang)(xiang)(xiang)目(mu)(mu)采用兆陽光(guang)熱(re)(re)(re)技術(shu)體系。
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