一、光電儲能發電
是一種使用太陽能發電的技術,其利用光電效應將太陽光轉化為電能。光電儲能發電具有許多優點,如清潔、可再生、無噪音、無污染等。同時,它也具有調峰電源和儲能雙重功能,對于電網的穩定運行具有重要意義。光電儲能發電系統通常包括太陽能電池板、儲能電池、逆變器等組成部分。其中,太陽能電池板是用來接收太陽光并將其轉化為電能的主要設備,儲能電池則將太陽能電池板產生的電能儲存起來,逆變器則將直流電轉換為交流電,以滿足不同設備的用電需求。在家庭用電領域,光電儲能發電系統可以滿足日常用電需求,并可以在斷電或電力供應不足時提供應急電力。在分布式能源系統和微電網領域,光電儲能發電系統可以與其他能源系統相結合,提供可靠的電力供應,并可以減少對傳統能源的依賴。具有廣闊的應用前景和重要的戰略意義。
二、我國在光電儲能發電領域技術優勢:
首先,我國的光伏產業在近年來得到了快速發展,光伏電池和組件的制造技術不斷提高,生產成本不斷降低,為光電儲能發電的應用提供了良好的基礎。
其次,我國在光伏儲能技術方面也取得了一些重要進展。例如,光伏儲能系統在電力系統的發、輸、配、用各個環節都可以發揮作用,被社會上部分企業、專家渲染為電力系統安全、優質運行的剛性需求和標配。此外,光伏儲能系統還可以輔助電網安全運行,比如輔助動態運行、調頻、調壓、調峰、備用容量、無功支持、可再生能源平滑輸出/削峰填谷、爬坡率控制、電能質量、緊急備用等等,能夠提升電壓質量和電網運行安全水平。
最后,我國在光電儲能發電的應用方面也具有一些優勢。例如,光電儲能發電可以解決無電地區的人口用電問題,改善貧困地區的能源結構和生活條件。此外,隨著分布式電源、微網的發展,以及電力市場和峰谷價差背景下,用戶出于節省支出和套利考慮,也有了發展儲能的動力。這些應用場景的擴大為光電儲能發電的發展提供了廣闊的空間。
綜上所述,我國在光電儲能發電領域擁有一定的技術優勢和應用場景優勢,這些優勢為光電儲能發電的發展提供了良好的條件。
三,光熱儲能發電
是一種利用太陽光的熱量來發電的技術,通過大規模陣列式的平面反光鏡和拋物面反射鏡將太陽熱能反射到既定的小區域,從而收集太陽熱能,再通過熱交換裝置提供蒸汽,結合傳統汽輪發電機的工藝從而達到發電的目的。這種發電方式具有儲能功能,通常采用熔鹽儲熱,可以白天收集太陽的日照熱量儲存起來,儲存起來的熱量除了白天發電,剩余的熱量晚上沒有太陽后可以繼續發電,所以光熱發電是發電+儲能一體化,比光伏發電要穩定很多,基本能達到火電(煤電)的穩定電力輸出質量,發展前景大。
四、我國光熱發電應用的技術工藝:
槽式導熱油傳熱熔鹽儲熱:該技術使用拋物面槽型聚光器和集熱管,采用合成導熱油、熔鹽等作為工作介質的雙回路系統技術,目前被認為是最成熟的光熱發電技術路線之一,商業化驗證程度較高。
線性菲涅爾:該技術采用線性菲涅爾反射鏡聚光,將太陽
光聚焦到傳熱介質(如水、導熱油或熔鹽)中,加熱介質產生蒸汽推動汽輪機發電。
塔式熔鹽傳熱:該技術以高塔為中心,定日鏡圍繞高塔呈圓形排布,將太陽光發射到高塔吸熱器加溫塔頂端的熔鹽介質,通過高溫熔鹽的循環加熱水產生蒸汽推動汽輪機進行發電。
碟式:該技術采用拋物面反射鏡聚光,將太陽光聚焦到位于中心的吸熱器上,加熱介質產生蒸汽推動發電機發電。
這些技術工藝在光熱發電領域都有各自的特點和優勢,具體應用哪種技術工藝需要根據實際情況進行選擇。
五、光熱儲能和光電儲能的區別:
能量轉換方式:光熱儲能是利用太陽光的熱能進行能量轉換,而光電儲能則是將太陽光直接轉換成電能。
技術原理:光熱儲能的技術原理是將太陽光能通過太陽熱集熱器進行熱能轉換,利用太陽能獲取“熱量”輸送到用戶使用。而光電儲能的技術原理是通過太陽能收集板采集太陽光,使太陽光能臨時轉化為電能,以供家庭及商業用戶使用。
能量形式:光熱儲能所轉換的能量形式為熱能,而光電儲能所轉換的能量形式為電能。
使用方式:光熱儲能通常用于供熱等領域,而光電儲能則可以用于離網型和上網型電力系統的能量存儲和釋放。
綜上所述,光熱儲能和光電儲能在能量轉換方式、技術原理、能量形式和使用方式等方面存在明顯的區別。
六、光熱儲能的主要包括以下步驟:
太陽能收集:通過太陽能集熱器(如拋物面反射鏡)將太陽光聚焦到一點,這個點通常放置在集熱器的中心位置,稱為“焦點”。集熱器將太陽光轉化為熱能。
熱能儲存:熱能被儲存在儲熱系統中,通常采用熔鹽或混凝土等材料作為熱儲存介質。這些介質可以長時間儲存熱能,并可以在需要時釋放出來。
熱能轉換:儲存在儲熱系統中的熱能可以通過換熱器被轉換成電能。這個過程通常使用汽輪機或斯特林發動機等設備來實現。
電能儲存和釋放:轉換得到的電能可以通過電池或其他儲存設備進行儲存,以便在需要時釋放出來。
光熱儲能技術的核心在于通過集熱器和儲熱系統來收集、儲存和轉換太陽能,將其轉化為可儲存和釋放的電能。與光電儲能技術相比,光熱儲能技術具有更高的能量密度和更長的儲存時間,同時也需要更大的初始投資成本。
七、總發電量的算法:
計算10萬千瓦光熱(儲能)+90萬千瓦光伏的總發電量:
首先,我們需要了解光熱和光伏的發電量各自是多少,然后將它們相加得到總發電量。
光熱發電量(GWh_CSP)和光伏發電量(GWh_PV)分別可以用以下的數學公式表示:
GWh_CSP = 10萬 × 光熱轉換效率
GWh_PV = 90萬 × 光伏轉換效率
總發電量 = GWh_CSP + GWh_PV
這里,我們假設光熱轉換效率和光伏轉換效率都是0.3(這是一個常見的假設值,實際值可能有所不同)。
將上述公式中的數值代入,即可求出答案。
計算結果為:10萬千瓦光熱(儲能)的年發電量是 3 GWh,90萬千瓦光伏的年發電量是 27 GWh。
所以,10萬千瓦光熱(儲能)+90萬千瓦光伏的總發電量是 30 GWh。
八、光熱(儲能)項目需要蒸發結晶的物質
通常來自于太陽能集熱器或儲熱系統。
在光熱儲能系統中,太陽能集熱器將太陽光能轉化為熱能,并加熱集熱器中的工質(如水、油或鹽)。
這些工質吸收熱能并被加熱到高溫狀態,然后輸送到儲熱系統中進行儲存。儲存的熱能可以在需要時通過換熱器等設備釋放出來,用于發電或供熱等應用。
在蒸發結晶系統中,儲存的熱能被用來加熱和蒸發結晶介質(如鹽類),使其中的水分和雜質被去除,留下濃縮的晶體。這些濃縮的晶體可以進一步處理和分離,以得到高品質的儲能介質。
因此,蒸發結晶的物質主要來自于太陽能集熱器和儲熱系統中的工質和結晶介質。這些物質在光熱儲能系統中被用來儲存和釋放熱能,并通過蒸發結晶過程得到高品質的儲能介質,以提高系統的效率和可靠性。
九、光熱(儲能)需要蒸發結晶系統的原因
在于其具體應用環節中的作用和優勢。
首先,蒸發結晶系統在光熱儲能項目中是用于熱能儲存和釋放的重要環節之一。光熱儲能系統通過吸收太陽光能并將其轉化為熱能儲存起來,在需要時將儲存的熱能釋放出來進行發電。蒸發結晶系統可以將這些儲存的熱能以結晶鹽等形式儲存,并在需要時通過蒸發結晶過程將其釋放出來,用于發電。
其次,蒸發結晶系統的應用可以提供可靠的儲能介質。光熱儲能系統中的儲能介質需要具備高效、安全、可靠等特性。蒸發結晶系統中的結晶鹽等物質可以作為可靠的儲能介質,在儲存和釋放熱能的過程中,能夠保持穩定的性能和高效的能量轉換效率。
此外,蒸發結晶系統還可以提高光熱儲能項目的效率和可靠性。蒸發結晶過程中,通過對結晶鹽的處理和分離,可以去除雜質和水分,提高儲能介質的純度和質量。這有助于提高光熱儲能系統的能量轉換效率和可靠性,降低運行維護成本。
綜上所述,蒸發結晶系統在光熱(儲能)項目中是用于熱能儲存和釋放的重要環節之一,提高項目的效率和可靠性。
十、光熱儲能項目的市場價值
首先,光熱儲能項目的投資通常包括太陽能集熱器、儲熱系統、蒸發結晶系統等設備的購置和建設成本。這些設備的購置和建設成本較高,因此項目投資也相對較大。但是,光熱儲能項目可以通過電力銷售、政府補貼等方式獲得回報。在電力銷售方面,光熱儲能項目可以在電力市場上銷售電力,獲得經濟回報。同時,政府也通常會提供一定的補貼,以鼓勵可再生能源的發展和應用。
其次,光熱儲能項目的市場前景受到多個因素的影響。一方面,隨著全球對可再生能源的需求不斷增加,光熱儲能項目的市場潛力也在逐漸增大。另一方面,光熱儲能技術在不斷提高和優化,其效率和可靠性也在逐漸提升,使得項目的投資回報率和競爭力得到提高。此外,政府對可再生能源的支持和鼓勵政策也是推動光熱儲能項目市場發展的重要因素之一。
在光熱儲能方面,光熱儲能項目的投資價值主要體現在以下幾個方面:
電力調峰:光熱儲能項目可以作為電力調峰電源,在電力需求高峰期釋放儲存的熱能發電,平衡電網負荷,提高電力系統的穩定性。
能源供應:光熱儲能項目可以作為能源供應的補充手段,在電力供應緊張或中斷的情況下,通過釋放儲存的熱能來滿足能源需求。
新能源并網:光熱儲能項目可以作為新能源并網的支撐手段,在風能、太陽能等新能源發電量波動較大時,通過釋放儲存的熱能來平衡電網負荷,提高新能源的并網率和利用率。
總體來說,光熱儲能項目具有潛在的商業價值和市場前景,但具體的投資和回報以及市場前景還需根據地區和具體項目進行分析和評估。以及市場前景因地區和具體項目而異,光熱儲能項目具有潛在的商業價值和市場前景。
十一、光熱儲能的需要人工的操作環節
在光熱儲能項目中,人工操作通常包括設備的維護和檢修、熱能儲存和釋放的操作、電力轉換和輸配等環節。這些操作需要專業技術人員和管理人員的參與,以確保項目的正常運行和安全性。此外,人工操作還需要對項目進行監控和管理,及時處理可能出現的問題和故障,并采取相應的措施來保證項目的穩定性和可靠性。
雖然現代光熱儲能項目通常采用自動化和智能化技術來提高效率和可靠性,但人工操作仍然是必不可少的。技術人員和管理人員需要根據項目的實際情況進行監督和管理,確保項目的安全性和穩定性。同時,人工操作也可以根據實際需求進行靈活調整和優化,以滿足項目的不同需求。
綜上所述,光熱儲能項目需要人工操作,但具體操作內容和頻率需要根據項目的實際情況進行評估和管理。
十二、完成光熱儲能需要的設備
聚光器:將太陽光聚集到集熱器上,提高太陽光的能量密度。
集熱器:吸收太陽光并將其轉化為熱能,加熱內部的傳熱介質(如導熱油或熔融鹽)。
吸熱器:將集熱器中加熱后的傳熱介質進一步加熱,使其達到更高的溫度,以進行后續的熱能儲存和發電。
熔鹽罐:儲存熔融鹽,作為傳熱介質和熱能儲存介質。
定日鏡:將太陽光反射到聚光器上,幫助提高太陽光的能量密度。
這些設備在光熱儲能系統中起著不同的作用,共同完成光熱儲能的過程。需要注意的是,不同類型的光熱儲能項目可能需要不同的設備,具體配置和規格需根據項目實際情況進行選擇。
十三、光熱(儲能)開發的制約因素
資金問題:光熱儲能項目需要大量的資金投入,包括設備購置、建設、調試和試運行等。由于資金問題,一些項目可能會面臨停滯或進展緩慢的情況。
技術難度:光熱儲能技術相對復雜,需要先進的技術和設備支持。目前,光熱儲能的技術水平還不夠成熟,存在一些技術瓶頸和難題,需要進一步研究和開發。
地理和氣候條件:光熱儲能項目的開發和建設受到地理和氣候條件的制約。一些地區的光照資源有限,或者氣候條件惡劣,不利于光熱儲能項目的建設和運行。
政策和市場環境:政策和市場環境也是制約光熱儲能開發的重要因素。一些國家和地區缺乏明確的光熱儲能政策和規劃,或者市場接受程度不高,也會影響光熱儲能項目的開發和建設。
產業鏈和配套設施:光熱儲能項目的開發和建設需要完整的產業鏈和配套設施支持,包括設備制造、安裝、調試、運行和維護等。一些地區的光熱儲能產業鏈還不夠完善,也會制約項目的開發和建設。
綜上所述,光熱(儲能)開發的制約因素包括資金、技術、地理和氣候條件、政策和市場環境以及產業鏈和配套設施等多個方面。為了促進光熱儲能的開發和應用,需要克服這些制約因素,加強技術研發和市場推廣,完善政策和產業鏈,提高項目的效益和競爭力。
十四、千瓦級光熱(儲能)項目需要的環節
完成建設和投產的具體時間取決于項目的規模、技術方案、資金和人力資源的投入、政策支持等因素。一般來說,從項目啟動到建成投產需要經過以下幾個階段:
項目規劃和可行性研究:這個階段需要對項目進行全面的規劃和可行性研究,包括市場調研、技術方案設計、資金和人力資源的規劃等。這個階段可能需要幾個月到一年不等的時間。
設計和招標:在項目規劃和可行性研究的基礎上,需要進行項目的設計和招標工作,選擇合適的設備供應商和承包商。這個階段可能需要幾個月到一年不等的時間。
施工建設:在設計和招標完成后,開始進行項目的施工建設,包括設備的安裝、調試和試驗等。這個階段可能需要幾個月到一年不等的時間。
調試和試運行:在施工建設完成后,需要進行項目的調試和試運行,確保項目的正常運行和安全性。這個階段可能需要幾個月到一年不等的時間。
投產運營:在調試和試運行完成后,項目可以正式投入運營,開始產生收益。這個階段可能需要幾個月到一年不等的時間。
綜上所述,千瓦級光熱(儲能)項目的建設和投產時間通常需要一年以上,具體時間取決于項目的實際情況和各種因素。
通常光熱儲能發電使用周期一般在30年左右。具體來說,帶17.5小時儲能的110MW塔式太陽能光熱電站全生命周期(30年)每千瓦時凈發電量的氣候變化指標為9.8 gCO2 當量 /kWh。
請注意,使用周期可能會受到多種因素的影響,如設備質量、運行維護等,因此具體使用周期會因實際情況而異。
十五、我國從事光熱儲能和光電儲能的公司:
首航高科:主要從事光熱發電、光熱儲能+多能互補、氫能利用、電站空冷、余熱發電、清潔供暖、海水淡化等領域的研發、設計、制造、設備供應、建設、運維,項目投資及項目總承包等服務的高新技術型企業。是光熱電站、儲能技術的全面解決方案及核心設備供應商,是清潔能源和新型電力系統核心設備的供應商。
三維化學:開發出綜合性能處于國際領先水平的QDB系列耐硫變換催化劑(主要應用于煤化工領域),并擁有國內領先的“5萬噸/年稀土橡膠生產工藝及催化劑配制技術”,公司可為用戶提供催化劑、水解劑、脫硫劑和脫毒劑等30多種規格的系列產品。
上海電氣:主導產業聚焦能源裝備、工業裝備、集成服務三大板塊,形成了比較完整的工業自動化和工業裝備系統,為眾多高端設備提供全生命周期服務,引領多能互補、能源互聯的發展方向,致力于為全球客戶提供綠色、環保、智能、互聯于一體的技術集成和系統解決方案。
愛康科技:研究,開發,生產,加工太陽能器材專用高檔五金件,太陽能發電安裝系統,太陽能發電板封裝膜;太陽能發電系統的設計,施工;光伏光熱電站的開發,建設,運營和維護;光伏光熱電站的技術開發,項目咨詢和技術服務;從事鋁錠的批發及進出口業務。
特變電工:輸變電業務主要包括變壓器、電線電纜及其他輸變電產品的研發、生產和銷售,輸變電國際成套系統集成業務等;新能源業務主要包括多晶硅、逆變器、SVG等產品的生產與銷售,為光伏、風能電站提供設計、建設、調試及運維等全面的能源解決方案及風能、光伏電站的運營;能源業務主要包括煤炭的開采與銷售、電力及熱力的生產和銷售等。
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十六、光熱儲能發電和光電儲能電在世界:
光熱儲能發電技術利用太陽光的熱量來發電,具有儲能功能,通常采用熔鹽儲熱。其優點是可以在白天收集太陽的日照熱量儲存起來,儲存起來的熱量除了白天發電,剩余的熱量晚上沒有太陽后可以繼續發電,所以光熱發電是發電+儲能一體化,比光伏發電要穩定很多,基本能達到火電(煤電)的穩定電力輸出質量,發展前景很大。
光電儲能發電技術則是利用太陽能電池板將太陽能直接轉化為電能,具有清潔、可再生、無噪音、無污染等特點。光電儲能發電技術可以應用于分布式能源系統、微電網、家庭用電等領域,是未來可再生能源發展的重要方向之一。
目前,光熱儲能發電和光電儲能發電技術都在全球范圍內得到廣泛應用。例如,美國加利福尼亞州建成了世界上最大的光熱儲能發電項目——太陽能公園,利用槽式集熱器將太陽能轉化為熱能,再通過熔鹽儲存熱量,在需要時釋放熱量發電。同時,光電儲能發電技術也得到了廣泛應用,例如在德國和荷蘭等國家,光電儲能發電已經成為可再生能源發展的重要方向之一。
以下是一些典型例子:
西班牙:西班牙擁有豐富的太陽能資源,光熱儲能發電在該國得到了廣泛應用。在西班牙的卡塔赫納地區,有一個名為“CACTUS”的光熱儲能項目,該項目利用熔鹽作為傳熱和儲熱介質,通過集熱器加熱熔鹽并儲存熱量,用于夜間或陰天發電。
美國:美國加利福尼亞州、內華達州和亞利桑那州等地區積極發展光熱儲能發電技術,以應對夏季電力需求高峰期和可再生能源發電不穩定的問題。例如,美國加利福尼亞州建成了世界上最大的光熱儲能發電項目——太陽能公園,該項目利用槽式集熱器將太陽能轉化為熱能,再通過熔鹽儲存熱量,在需要時釋放熱量發電。
阿聯酋:阿聯酋的迪拜馬克圖姆太陽能公園700兆瓦光熱發電項目是目前全球裝機容量最大、投資規模最大、熔鹽罐儲熱量最大的光熱項目,采用全球領先的“塔式+槽式”集中光熱發電技術,在白天利用熔鹽大量儲存陽光充沛時產生的熱能,在夜間或陰天時提供電力,可實現24小時連續穩定地將太陽能轉化為電能。
此外,澳大利亞、智利、摩洛哥、南非等國家也在積極發展光熱儲能發電技術,以應對電力需求和能源結構轉型的問題。未來隨著技術的進步和成本的降低,光熱儲能發電技術的全球應用前景將更加廣闊。
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