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塔式光热电站定日镜备用电源新选择——超级电容

2017-05-23 17:20:04  来源:互联网  塔式  光热电站  定日镜   
        中国光热标杆电价及首批20个示范项目已经落地,随着气候变暖,位于西北项目集中建设地的各示范项目正陆续展开建设工作。在首批20个示范项目中采用塔式光热发电技术的项目有9个,而定日镜无疑是塔式电站的关键装备,其性能直接影响着集热效果和电量产出值。

事实上,定日镜在运行过程中的稳定性和安全性也非常重要,一旦系统出现故障,要求定日镜控制系统能够在备用电源的支持下尽快响应并调节聚焦位置,一般会将大部分或所有定日镜调整至水平位置,防止光斑集中在错误位置并引发事故。因此,定日镜备用电源的质量和可靠性也至关重要。

据了解,目前常见的光热发电备用供电方式有铅酸电池UPS电源系统、柴油发电机组和超级电容备用电源三类。前两者供电原理类似,均采用集中式后备电源系统控制整个电厂所有的定日镜。然而,一旦发生故障,定日镜将无法平放,那么光斑照射到集热塔上除吸热器以外的塔身,将会导致事故的发生。而超级电容备用电源则是一种分布式备用电源系统,可以作为单个定日镜的备用电源,近年来,国内塔式光热发电项目也兴起超级电容应用潮。

在塔式光热电站中,超级电容需安装在每一块定日镜后面做备用电源,即每个定日镜配置一个由若干支超级电容器单体组成的模组,采用超级电容模组作为定日镜的后备电源,能够在断电状态下驱动定日镜转动至水平位置,消除对吸热塔的危害。因此,相对于前两种备用供电方式,这种供电方式更加可靠。

图:超级电容器未来有望大规模应用于塔式光热电站

超级电容作为定日镜的备用电源的方案具有以下几种优势:

1.免维护: -40℃~65℃宽温度范围工作,安装后几乎免维护,大大节省了设备运维费用。

2.安全可靠: 物理方式储能,性能稳定。

 3.环境友好型: 基于微纳米技术的碳材料电极,本身无害的金属材料铝,以及可降解的有机体系电解液作为材料,超级电容具有非常好的环境友好性。

4.长寿命: 循环寿命达1百万次,可应用10年以上。

作为超级电容行业领军者,集盛星泰(北京)科技有限公司看好该应用的发展前景,并针对光热发电市场推出了SPSCAP®15V/60F模组。此类产品具有高功率密度、低内阻、电压报警等特性,可起到短时功率输出、系统后备电源的作用,充分满足定日镜对电源系统的瞬间大功率需求。

据权威统计机构预测,全球在建塔式光热发电项目装机规模约占全球在建光热电站总装机的50%左右;规划中的装机量则占全球规划装机总量的70%左右。在未来几年中,塔式光热发电站的建设数量或激增,而超级电容作为定日镜的备用电源解决方案,其需求量或将呈现指数型增长。

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