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“十三五”电力科技重大发展方向及关键技术
发布时间:2016-11-22 15:04浏览: 字体大小[ ]

  可再生能源发电及利用技术可再生能源是世界各国科技创新部署的重点,是未来能源电力技术发展的方向。
 
  当前,以新能源为支点的我国能源转型体系正加速变革,大力发展新能源已经上升到国家战略高度,未来我国新能源还将大规模发展。
 
  1、海上风力发电技术欧洲海上风电起步早、发展快,全球已建成的海上风电90%位于欧洲,截至2014年,欧洲累计海上风电装机达到805万千瓦,分布在欧洲11个国家的74个海上风电场。欧洲6MW海上风电机组已形成产业化并批量安装,8MW海上风电机组进入样机试运行阶段。我国海上风电综合实力整体较弱,机组容量以3MW~4MW为主,6MW机组处于样机试验阶段,并且我国严重缺少海上风电施工经验、运行维护与专业监测亟需加强。到2020年,形成具备8MW及以上大型海上风机制造能力;突破海上风电施工和建设、并网运行关键技术;建成海上风电全景监视及综合控制系统。中外海上风电厂家、项目介绍2016年6月,西门子与歌美飒签订约束性协议,合并双方的风电业务以打造全球风电市场的领先企业,尤其在海上风电项目上,西门子领跑全球海上风电市场。西门子已提出到2025年通过数字化和基础创新等方法使海上风电的度电成本降到8欧分/千瓦时以下,提高能源供应的竞争力加强气候保护。丹麦是世界风电发展最快最好的国家,在1991年建成全球第一座海上风电场,拥有20多年的海上风电场运营经验,有完整的产业链,走在了世界前列。
 
  目前,欧洲三家公司具备生产8MW海上风电机组能力:丹麦维斯塔斯Vestas公司V164-8MW;Adwen公司AD-180-8MW;西门子首台SWT-8.0-154机组将于2017年初安装,预计将在2018年初获得机组型式认证。2013年7月4日,全球最大近海风发电场--英国“伦敦阵列”,在英国东南海岸开始运营,装机容量630兆瓦,采用了德国西门子SWT-3.6-120涡轮机,安装地点是距离海岸20公里的海面上。已耗资15亿英镑的“伦敦阵列”绵延20公里,装备175台涡轮机,加强了英国在全球近海风力发电领域的优势地位。2016年5月,西门子将为苏格兰Beatrice海上风电场项目提供、安装并调试84个风力发电机组,每一个转子直径为154米,发电量可达7兆瓦。
 
  目前,国内已有金风科技、华锐风电、联合动力、湘电股份和海装风电等厂家完成5MW及以上大型风电机组的吊装和试运行。亚洲首个海上风电场——上海东海大桥102MW海上风电示范项目的34台风机全部由华锐风电提供,已顺利运行5年,并成功走出质保进入后运维服务阶段;华能如东300兆瓦海上风电场工程是目前国内最大规模的海上风电场,该项目规划建设50台4兆瓦和20台5兆瓦海上风电机组,北区选取西门子4兆瓦风机和中船重工海装风电5兆瓦风机,南区则是远景风机,在国内首次大规模使用5兆瓦海上风机,预计2016年年底实现首批机组投产发电,2016年6月26日,金风科技首个近海海上项目三峡响水项目首台机组顺利完成吊装。响水项目为三峡集团首个海上示范商业运营项目,采用18台金风科技121/3000KW直驱海上型机组,项目离岸垂直距离6海里,水深5--9米。
 
  2、太阳能光热发电技术我国太阳能热发电起步较晚,我国太阳能光热发电在核心设备上与国外相比有很大差距,导致转换效率低,若使用国外产品则成本更高,由于投资成本高导致进展缓慢。重点突破光热电厂系统集成技术和机组运行技术,重点研发熔盐吸热介质的槽式集热管、线性菲涅尔集热系统、太阳能超临界CO2布雷顿循环发电系统和设备;推广太阳能光热发电系统,2020年建成西部多个太阳能光热发电示范项目。
 
  国家能源局刚刚批复了20个示范项目
 
  槽式太阳能热发电技术槽式太阳能热发电技术是目前商业化程度最高的一种太阳能热发电技术,主要采用导热油作为传热工质,通过油水换热器产生过热蒸汽,推动汽轮机发电。国际上,意大利于2003年开始进行连续性试验测试研究,2010年底,5MW阿基米德熔融盐抛物面槽式太阳能发电站在意大利西西里岛建成,并于2011年10月投入商业化运行,集热器出口熔融盐温度为560℃,汽轮机入口蒸汽参数10MPa/545℃。2014年7月,我国首个商业化槽式光热发电项目,中广核青海德令哈50MW槽式太阳能热发电项目正式开工,先期实验回路项目已经建设完成。
 
  塔式太阳能发电技术塔式太阳能热发电系统组成灵活度高,并且具有更高的聚光比,可以得到更高的系统运行温度和发电效率。西班牙Gemasolar电站于2011年5月投入商业化运行,装机容量19.9兆瓦,是全球首座采用熔融盐作为传热和储热介质的商业化塔式电站。Gemasolar的熔盐蓄热系统可在没有阳光的情况下持续发电15小时,夏季电站可实现24小时不间断供电,是世界上第一家实现全天供电的商业化太阳能光热电站。2016年2月22日,美国SolarReserve公司装机110MW的新月沙丘塔式熔盐光热电站现已正式并网发电,并实现了110MW的满功率输出。这标志着全球装机最大的塔式熔盐光热电站正式实现商业化运转,该电站因其采用领先的塔式熔盐技术,配10小时储热系统,首次在百兆瓦级规模上成功验证了塔式熔盐技术的可行性,而成为光热发电发展史上重要的里程碑。。2013年7月浙江中控青海德令哈10MW塔式太阳能热发电工程成功并网发电。这是中国第一个商业化运行的太阳能热发电示范工程。2014年8月,首航光热技术股份有限公司敦煌100MW+10MW熔盐塔式电站正式开工。一期建设容量为1×10MW,采用高温高压凝汽式汽轮发电机组,该项目带有储热系统,建成后可实现24小时连续发电。光热电站一般在50MW以上开始体现规模效益。该项目一期10MW为示范电站,规模较小,投资相对较大,尚难以产生规模效益。
 
  碟式太阳能热发电技术碟式太阳能热发电系统是通过斯特林循环或者布雷顿循环发电的太阳能热发电系统,其光学效率可达到90%,吸热器工作温度可达800℃以上,系统峰值光--电转化效率可达29.4%。碟式太阳能热发电系统可以采用空冷技术、仅消耗少量的水对聚光镜进行清洁等,减少对水资源的耗费,更适合沙漠、戈壁地带。2010年,全球首个碟式光热示范电站Maricopa电站在美国亚利桑那州投运,该项目由TesseraSolar开发,采用现已破产的SES斯特林能源系统公司的SunCatcher碟式发电设备,装机1.5MW,单个系统发电功率25KW,共采用了60个SunCatcher碟式斯特林发电机。2016年3月,国内首座碟式太阳能发电示范电站落户铜川,中航工业西安航空发动机有限公司投资建设的碟式太阳能实验基地建设现场,50台碟架发电设备主体安装到位。作为国内第一座兆瓦级碟式斯特林太阳能发电示范电站,项目建成后可年发电量126万度,同时为碟式太阳能热发电行业标准的建立提供依据,促进碟式太阳能热发电产业化。
 
  线性菲涅尔太阳能热发电技术线性菲涅尔太阳能热发电是通过吸收太阳能加热传热流体,通过热力循环进行发电。的菲涅尔光热电站成为最大的已投运菲涅尔电站。2014年11月,印度信实电力公司在Rajasthan邦投建的100MW菲涅尔光热电站项目正式并网发电,这使其成为目前全球最大的在运行菲涅尔光热发电项目。2012年10月,华能集团在海南三亚南山电站完成了1.5MW线性菲涅尔式示范项目。2015年3月,国内首个10MW线性菲涅尔式聚光太阳能发电示范项目落户甘肃敦煌,将成为我国首个采用线性菲涅尔聚光太阳能发电的大型集中式电站。2016年7月青海盐湖佛照蓝科锂业公司太阳能集热加温供水项目将建成投产,该项目建成后将成为我国甚至全球最大的线性菲涅尔太阳能集热供热站,也是首个将太阳能集热技术用于大工业供热的项目。

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