【从可靠性角度看太阳能热发电体系】太阳能胎压监测怎么设置

时间：2019-05-15 03:23:07　来源：柠檬阅读网本文已影响人

　　目前太阳能热发电作为一种清洁能源，正在全世界范围内快速发展，由于技术以及发电成本的限制，真正投入商业化运行的太阳能热发电站寥寥无几。目前我国太阳能热发电仅仅是处于初步试验阶段，还有很长的路需要走。
　　目前世界上的太阳能热发电体系主要分为两大类：槽式太阳能热发电体系和塔式太阳能热发电体系。下面就这两类太阳能热发电形式运行时的可靠性发表一下个人的看法。
　　槽式太阳能热发电体系：
　　槽式太阳能发电体系主要是由大面积槽式聚光镜、集热管道、导热油以及蒸汽发电模块组成。基本发电原理是把太阳能经槽式反射镜的聚光效应，把太阳光的能量汇聚到处于反射镜焦点位置的管道上，借此加热管道内的导热油，导热油可以被加热到400~500度左右，然后经过热交换，把液态水加热到可以推动汽轮机发电的热蒸汽，下面部分就跟普通的火力发电体系相同了。在这个过程中，太阳能的光能 �H7 导热油的热能 �H7 蒸汽的内能 �H7 汽轮机转子的机械能 �H7 发电机的机械能 �H7 电能。在这个过程中，蒸汽发电部分的技术已经相当成熟，但是前期收集热量的技术尚处于摸索阶段。
　　槽式太阳能发电体系需要大片的土地来安排其庞大的集热镜场，所以一般槽式太阳能热发电厂需要建在比较偏僻的地方，一般会建在沙漠边缘地区，但是这些地区一般风沙较大，并且不时会出现强烈的极端天气，所以大规模的镜场必然会受到影响。除此之外，由于集热镜暴露在户外环境中，所以镜场中的电线、软管等设备极易遭到老鼠、野兔等野外生物的啃噬，从而对电厂的安全运行造成威胁。并且鸟类的粪便极易污染聚光镜，这对镜面的清洁性以及聚光效率带来很大考验。其次，由于导热油管道很长，需要多处连接，其连接的可靠性也受到考验。一旦发生管道泄漏等突发事件，如何安全的处理温度高达400摄氏度的泄露导热油是一大难题。因为温度很高，所以很容易对抢修人员带来安全威胁，轻则烫伤，重则危及生命。除此之外，如果高温的导热油处理不当，很可能将其他怕高温的部件烧毁，从而给电厂带来巨大损失。所以我们有必要制定更加严密的应急情况处理措施，确保即使在管道破裂的情况下在最短的时间内把损失降到最低。笔者认为可以在管道阀门的布局和控制上做合理的规划：每个分路的开关在紧急情况下能灵活的开关；主管路最好有并联安全系统，即在主管道发生泄漏时也能选择其他备用管路来保证正常运行；当发生泄漏的管路部分出现不可修复的损坏时，管道的更换一定要方便、安全；泄漏的导热油因为温度极高，为了保证工作人员以及其他设备的安全，最好规划废油回收专用通道，以便能最快控制漏油的面积。
　　一般太阳能热发电场都要配备一定功率的其他常规发电形式，这样能保证电厂运行的稳定性和可靠性，保证不会对电网造成大的冲击。并且要有足够容量的能量储备系统，以维持夜间的正常发电。由于夜间很长时间储能系统得不到能量补充，这就对储能技术提出了巨大考验。
　　塔式太阳能热发电体系：
　　太阳能塔式热发电体系与槽式发电体系相比，系统结构更复杂，运行起来的风险系数更高，但是其发电效率与槽式相比更高。
　　塔式太阳能发电体系主要由大面积集热镜场、集热塔、吸热器、蒸汽发电部分组成。运行形式与槽式很相近，只不过目前塔式太阳能体系直接以水作为加热工质，省去了导热油的热交换环节，所以热传导效率更高。塔式太阳能体系基本原理是各个分布的集热镜将阳光反射到集热塔顶部的吸热器上，在多束太阳光线叠加下，集热器的温度会达到400~600摄氏度，这个温度加热水就能得到用来发电的高温蒸汽。但这其中存在较多的运行可靠性问题：
　　由于每个反射镜系统是单独调节的，在室外多风的环境中，经过一段时间的运行，集热镜的精确度势必会降低，一个热电厂有相当多的集热镜，保证所有镜子反射角度的精确性是一件相当困难的事情。即便是调节所有镜子精度符合要求，在定日跟踪过程中保证每一个镜子的准确跟踪运行也是相当难的，这就使得塔式太阳能发电体系的可靠运行系数大打折扣，所以这的确是目前太阳能塔式发电体系存在的一个很棘手问题。其次，塔式太阳能的集热塔一般会有上百米高，所以输水管道的压力会很大，给水系统的安全性问题不容忽视，一旦发生紧急情况，对高温热水以及高温蒸汽的处理措施也要详细考虑。由于集热器在顶部，如果里面的水位不足，极易烧坏集热器，所以供水的可靠性也很关键；与此同时，在出现紧急情况，快速分散所有的集热镜技术也需要考虑进来，如何在不对顶部集热器造成损坏的情况下，合理安排集热镜的分散形式需要我们认真去研究规划。
　　不论是槽式太阳能热发电体系还是塔式太阳能热发电体系，都处于初步发展阶段，在投入商业运行之前，还有很多问题需要解决，但是我们相信太阳能热发电产业前景一片光明，在不久的将来，必将会成为可再生能源的重要构成部分。我国太阳能热发电产业仍处于探索研究阶段，这需要广大研究工作人员不断探索研究，以推进我国太阳能热发电事业的快速稳定发展。
　　（作者单位：华北电力大学）

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