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参观阿布扎比太阳能CSP混合发电厂

这篇文章最初发表在正义手段.

到达阿布扎比的太阳能CSP混合发电厂时,我首先问了一个问题:为什么?

除了与某些人不同的明显事实之外,阿布扎比官员必须认识到他们的石油不会永远持续下去,而且他们想在能源耗尽后参与其中,还有另外一件事:他们希望看到一个有序的过渡,让他们管理自己的资源,尽可能多地利用它。

一个很好的例子是位于阿布扎比西南120公里处的Shams-1混合太阳能发电厂。Shams是阿拉伯联合酋长国的Masdar之间的一家合资企业,该公司贡献了60%;法国共占20%;西班牙的阿本戈亚太阳能公司也占20%。

这座独特的发电厂结合使用了太阳能和天然气,这增加了一点成本,但也赋予了它一些独特的能力,包括随时发电的能力,甚至在夜间。

在日常操作过程中,抛物面反射镜——其中有258000多个,覆盖面积约2.5平方公里——跟踪太阳并将其光线聚焦在含有油基传热流体的管道上,该管道将太阳加热至约400摄氏度。

然后,加热的流体被用来煮沸水,其结果被用来驱动一个相当传统的汽轮机。天然气可以产生高达50%的发电厂额定容量,尽管在全日照条件下,它只贡献了18%的能量输入。这是通过将HTF过热到530摄氏度来实现的,在这一点上涡轮机运行效率更高。

这一组合发电100兆瓦,足以供应20000户家庭。该电力通过一项为期25年的购电协议供应给阿布扎比电力公司。

这种混合设计背后的部分理由是,附近有丰富的天然气供应。该工厂的另一个独特因素是其环境驱动,采用干燥的强制空气冷却,大量风扇用于冷却热交换器盘管,类似于汽车散热器。该地区的水资源十分稀缺,典型的电厂冷却塔使用大量的水。使用这种方法来冷却蒸汽,使其以液体的形式通过系统抽回,每年可节省2亿加仑宝贵的水。

这说明可再生能源比传统电厂更需要考虑当地环境。工厂附近的另一个大问题是灰尘,这会严重削弱系统的性能。他们每天晚上都有卡车和工作人员外出,这使他们能够在一周内清理整个建筑群。这个过程确实需要水,这是一个问题。对于一个富有进取心的问题解决团队来说,这听起来是一个巨大的挑战:找到一种有效清洁这些镜子的方法,既不带液体,也不刮伤镜子。

到目前为止,该工厂表现良好,实现了98.22%的可用性(正常运行时间)。它生产的能源比预期多12%,使用的天然气仅为预期的75%。当被问及存储的使用时,该工厂的技术支持经理Abdulaziz Al-Obaidli说,由于该工厂70%的负载用于在中午太阳最强烈的时候冷却,因此几乎不需要冷却。

在今天的市场上,太阳能光伏发电的价格已经下降到比CSP型系统更具成本效益的程度。尽管如此,CSP仍具有某些优势,例如更适合基本负载功率。

同时,该电厂不仅提供了丰富的经验,并了解了与此类系统的设计和运行相关的挑战;它还排放了超过17.5万吨的二氧化碳,并每天继续这样做。

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