基于能量守恒,光热电站运行时各系统之间的运行功率、时长和能量流转存在定量
关系。以装机容量100MW,储热时长10h的光热电站为例,计算各系统容量配置
如下:1)储热容量2222MWh,熔盐1.9万吨,熔盐罐体积为10278m³,吸热器功率533MW,吸热器容量为2667MWh,镜场聚光功率为1333MW,镜场面积139万
平方米;2)此时电站太阳倍数为2.4,容量因子为45%,年发电量为3.96亿KWh。
● 储热时长、镜场面积、光伏弃电利用及光-电转换效率等是电站设计的主要参数,对电站的整体性能和发电成本有重要影响。1)当储热时长上升时,电站发电量、投资成本均会提升,度电成本会先降后升,存在一个最优值。储热时长的确定取决于没有太阳时段的满发时数和电力价格的经济性,目前主要集中在8~12h。2)镜场面积在一定范围内增大可以增加集热量和发电量,但会受到投资和储热容量的限制,使得发电量增加的趋势逐渐变缓直至为0,度电成本呈先下降后上升趋势。在10h储热时长时,熔盐塔式电站最优太阳倍数大多处于2.5~3区间。3)光热电站与光伏风电形成多能互补,能量来源多了一个途径,因此镜场面积和吸热器功率下降,投资成本降低,度电成本下降。4)当光-电转换效率上升时,电站的发电量会提高,度电成本下降;或者同等发电功率和时长下,投资成本下降,度电成本下降。
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