如何优化DISS系统？

2023-06-23 理论教育版权反馈

【摘要】：DISS系统是一项完全用于研发的工程，其目的是发展一种新的槽式太阳能热发电系统，并将在该新型系统中应用改进的抛物线形槽式集热器单元和DSG技术，从而提高效率，减少工程投资。至2005年，DISS系统的模块在10MPa、6MPa、3MPa情况下过热蒸汽温度均为390℃，DISS系统已证明DSG技术在真实光照情况下运行和应用于商业电站的可行性，该热发电站也证明了集热元件水平放置时DSG技术的可行性。

DISS系统是一项完全用于研发的工程，其目的是发展一种新的槽式太阳能热发电系统，并将在该新型系统中应用改进的抛物线形槽式集热器单元和DSG技术，从而提高效率，减少工程投资。DISS项目共分为两个阶段，1996年～1998年11月为第一阶段，1998年12月～2001年8月是第二阶段。该系统共有4组抛物面型槽式模块，每个抛物面镜的开口为5.76m，长度为12m；有11个太阳能集热器单元，总长度为550m，太阳光跟踪装置为南-北放置，跟踪轴倾斜角分别为0°、2°、4°、6°、8°，集热元件内外直径分别为50mm、70mm，一次通过单元内的水流量为1kg/s，最大进出口温度400℃、压力10MPa。

DISS系统在运行和维护方面的情况如下：系统管道总长大于2400m，钢结构总重大于26t；系统使用开环太阳跟踪系统，跟踪误差非常小（<4mrad）；绝热及集热元件布置形式的改变使得热发电站启动时间减少了50%。至2005年，DISS系统的模块在10MPa、6MPa、3MPa情况下过热蒸汽温度均为390℃，DISS系统已证明DSG技术在真实光照情况下运行和应用于商业电站的可行性，该热发电站也证明了集热元件水平放置时DSG技术的可行性。

1.AndasoI—1和AndasoI—2

系统于2006年6月19日在西班牙南部心amerJunctiong省开工，该地辐射量为2201kW·h/m²·a，太阳能场面积为510.12m²，装机容量均为50MW，储热介质为熔融盐，所储热能可提供9小时满负荷工作，净发电量均为179.1GW·h/a，每年产生的热能为594312MW·h/a，蒸汽轮机的效率为38%，满负荷工作为3630h/a，两座热发电站总投资5.2亿欧元。该系统中所应用的集热元件是SKAL-ET150，其焦距为1.71m，焦点之间的平均距离为2.12m，集热元件吸收装置半径为3.5cm，集热元件长度为4m，口径宽度为5.77m，面积为817.5m²，集热器长度为148.5m，太阳能集热器单元数量为12个，集热元件数量为36根，总的光学效率为78%，集热器单元排与排之间距离为17.2m。

由于该电站所在地光照情况很好，Andasol热发电站每年可以工作1900～4400h，根据所选择的太阳能场面积和储热能力，每年可以向电网提供94～210GW·h的电量。

2.SOLAER—ONE

2007年美国在内达华州建造一座装机容量为64MW的槽式太阳能热发电站SOLAER—ONE，该热发电站将采纳其他电站的技术优势来提高效率和可靠性。通过改善装置，热发电站只需2%的天然气作为辅助能源，而SEGS中却使用了25%的辅助能源；热发电站中用于支撑抛物线形镜面的支架换成了质量较轻的铝质，这种结构节省了建造费用，而且也更容易装配。该热发电站占地面积357.2m²，30min储热，无热存储装置，年发电量可以满足4万户居民用电。

在SOLAER—ONE热发电站中共用了19300根Schott公司生产的新型集热元件PTR70。Schott公司对这种集热元件进行了如下改革：（1）重新设计了集热元件的波纹管和封接方式，使管子的有效面积提高到96%；（2）采用新型吸收涂层，吸收率达到95%，发射率小于14%；（3）改善玻璃-金属封接方式，不会因管内外膨胀系数不同而导致管子失效；（4）采用与金属具有同样膨胀系数的玻璃，适应美国内华达州巨大的昼夜温差，减少了维护和部件更换次数。试验表明PTR70的效率较以往类型提高了2%。

太阳能热利用专家认为，该热发电站的发电成本将在9～15美分/kW·h。一份由世界可再生能源实验室发出的报告称：槽式太阳能热发电系统的发电成本到2020年将降至4.3～6.2美分/kW·h，完全有能力与传统能源相抗衡。

3.THESEUS

1997年在希腊克里达岛建造了欧洲第一座大装机容量的槽式太阳能热发电站，从热发电站设计到真正运行经历了四年的时间。热发电站装机容量50MW，占地面积30万平方米。热发电站采用液化石油气作为辅助能源，发电部分采用了传统的朗肯循环。汽轮机可在太阳能单独工作、辅助能源单独或混合工作三种情况下发电。该热发电站使用的是曾经应用于80MW SEGS热发电站上的LS—3集热器，并在后几年进行了很大改造。

4.内蒙古50MW槽式太阳能热发电站

经国家能源局批准，在内蒙古鄂尔多斯市杭锦旗巴拉贡镇建设装机规模为50MW槽式太阳能热发电站，计划2012年开工建设，2014年投产运菅，建设期30个月。热发电站采用纯太阳能运行模式，加设熔盐储能装置，汽轮机冷凝系统采用空冷系统，经济使用年限：20年，热发电站年平均效率不低于11%，年利用小时数为2400h，发电成本为0.85元/kW·h。该热发电站技术指标见表4-33。

表4-33 内蒙古50MW槽式太阳能热发电站技术指标

如何优化DISS系统？

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