中國(guó)儲(chǔ)能網(wǎng)訊：菲涅爾光熱發(fā)電技術(shù)當(dāng)前并未像槽式或塔式技術(shù)那樣獲得廣泛地應(yīng)用，其主要的原因在于運(yùn)行溫度低、難以進(jìn)行儲(chǔ)熱。但伴隨技術(shù)的進(jìn)步，帶儲(chǔ)熱的菲涅爾技術(shù)有望幫助突破這一現(xiàn)狀。運(yùn)行溫度在500攝氏度以上，配置熔鹽儲(chǔ)熱系統(tǒng)，這很可能就是下一代可以推向更大范圍的商業(yè)化應(yīng)用的的菲涅爾光熱發(fā)電技術(shù)。
光熱發(fā)電技術(shù)發(fā)展到今天，菲涅爾技術(shù)都未能與槽式或塔式技術(shù)在推廣應(yīng)用程度上相抗衡，目前全球范圍內(nèi)投入運(yùn)行和在建的菲涅爾光熱電站的數(shù)量?jī)H15個(gè)左右，且以小型示范性項(xiàng)目居多。當(dāng)前已投運(yùn)的全球最大的菲涅爾光熱電站是西班牙30MW的PuertoErrado2光熱電站，于2012年10月初正式宣告投運(yùn)。近來(lái)對(duì)菲涅爾技術(shù)來(lái)說(shuō)最新的利好消息是，信實(shí)電力和ArevaSolar在印度拉賈斯坦邦投建的100MW的菲涅爾光熱發(fā)電站已進(jìn)入試運(yùn)行階段，即將于明年3月份正式投運(yùn)。
菲涅爾技術(shù)或許是四大光熱發(fā)電技術(shù)中投資成本最低廉的，其系統(tǒng)結(jié)構(gòu)相對(duì)簡(jiǎn)單、傳動(dòng)機(jī)構(gòu)簡(jiǎn)單且易于操作、集熱器可以采用廉價(jià)鋼管，不需要造價(jià)高昂的支架，也不需要槽式反射鏡那樣的面型精度。但其飽受詬病的是因?yàn)槠渚酃獗容^低而無(wú)法達(dá)到更高的運(yùn)行溫度，以實(shí)現(xiàn)更高的系統(tǒng)發(fā)電效率，并為配置儲(chǔ)熱系統(tǒng)提供可行性。
德國(guó)的Novatec太陽(yáng)能公司和法國(guó)的阿?，m太陽(yáng)能公司是菲涅爾式光熱發(fā)電技術(shù)的兩大玩家。行業(yè)咨詢(xún)研究機(jī)構(gòu)LuxResearch公司的助理研究員EdCahill表示，這兩家公司都在設(shè)法提高菲涅爾技術(shù)的工作溫度，主要可以通過(guò)增加反射面積和采用真空集熱管等高效吸熱器的方式。這是工程設(shè)計(jì)方面的一個(gè)挑戰(zhàn)，但并非是不能克服的。
Novatec宣稱(chēng)其早在2009年就克服了這一問(wèn)題，PuertoErrado1示范電站曾經(jīng)實(shí)現(xiàn)了500攝氏度的運(yùn)行溫度，但在后來(lái)的商業(yè)化電站PE2電站中，其實(shí)際蒸汽溫度僅270攝氏度。Areva在公開(kāi)的宣傳資料中也宣稱(chēng)其蒸汽輸出溫度可達(dá)450攝氏度。國(guó)內(nèi)的華能三亞1.5MWth菲涅爾光熱燃?xì)饴?lián)合循環(huán)示范電站項(xiàng)目在預(yù)熱段和蒸發(fā)段采用了非真空鍍膜鋼管，過(guò)熱段則采用真空集熱管，也輸出了400攝氏度以上的蒸汽溫度。
由此看來(lái)，無(wú)論是從理論上還是實(shí)際上來(lái)看，菲涅爾技術(shù)的高運(yùn)行溫度都是可以通過(guò)現(xiàn)有的技術(shù)實(shí)現(xiàn)突破的。最為關(guān)鍵的還是在于增加儲(chǔ)熱系統(tǒng)，設(shè)法改變菲涅爾光熱發(fā)電系統(tǒng)采用的水工質(zhì)方案，應(yīng)用熔鹽實(shí)現(xiàn)熔鹽傳熱儲(chǔ)熱。這也是目前Novatec、ArevaSolar和華能清潔能源研究院等菲涅爾技術(shù)廠商一致努力的目標(biāo)。
Areva早在去年中期就開(kāi)始與美國(guó)桑迪亞國(guó)家實(shí)驗(yàn)室開(kāi)展合作，共同研究菲涅爾式光熱發(fā)電熔融鹽儲(chǔ)熱技術(shù)的可行性。Novatec則于今年10月份開(kāi)始在其位于西班牙的PE1菲涅爾光熱示范電站上試驗(yàn)其“直接熔鹽傳熱”（DMS）技術(shù)。
Areva可再生能源業(yè)務(wù)全球副總裁JayeshGoyal則表示，“我們需要搞清楚的是，菲涅爾技術(shù)之所以沒(méi)有得到廣泛地應(yīng)用，主要問(wèn)題不是其運(yùn)行溫度。實(shí)際示范項(xiàng)目已經(jīng)證明菲涅爾技術(shù)可以實(shí)現(xiàn)500攝氏度左右的運(yùn)行溫度，這比槽式390攝氏度的溫度還高。最重要的問(wèn)題在于當(dāng)采用水作為工質(zhì)時(shí)，就很難實(shí)現(xiàn)儲(chǔ)熱了。因?yàn)橛盟腿埯}進(jìn)行換熱的效率是十分低的，采用水蒸氣儲(chǔ)熱又不現(xiàn)實(shí)?！币虼耍嬲尚械姆桨冈谟谟萌埯}全面替代水工質(zhì)。
Goyal表示，“Areva正在多個(gè)市場(chǎng)采用其熔鹽儲(chǔ)熱菲涅爾技術(shù)進(jìn)行項(xiàng)目投標(biāo)”。我們何時(shí)能看到一個(gè)商業(yè)化的熔鹽型菲涅爾示范電站？或許在不久的將來(lái)就可以實(shí)現(xiàn)。
Goyal透露道：“我們正在印度、沙特市場(chǎng)積極進(jìn)行業(yè)務(wù)拓展，沙特阿卜杜拉國(guó)王原子與新能源中心(K.A.CARE)對(duì)光熱發(fā)電項(xiàng)目的招標(biāo)定義是配置不低于4小時(shí)的儲(chǔ)熱的光熱發(fā)電項(xiàng)目，我們也關(guān)注到了這一點(diǎn)。對(duì)于獨(dú)立型的太陽(yáng)能電站，儲(chǔ)熱將是必須的，目前市場(chǎng)上對(duì)光熱發(fā)電項(xiàng)目的招標(biāo)幾乎都要求配置儲(chǔ)熱。”
如果Areva的熔鹽儲(chǔ)熱菲涅爾光熱發(fā)電技術(shù)被證明是值得投資的，未來(lái)其將沒(méi)有理由不獲得飛速的發(fā)展，Cahill認(rèn)為，如果菲涅爾技術(shù)可以實(shí)現(xiàn)550攝氏度的工作溫度，并配置儲(chǔ)熱系統(tǒng)，其將超越槽式技術(shù)，因?yàn)槠涓偷南到y(tǒng)成本。
