太阳能辅助燃煤发电系统经济性分析

-精选财经经济类资料- -最新财经经济资料-感谢阅读- 1 太阳能辅助燃煤发电系统经济性分 析 摘要：为了能够有效提高燃煤电 厂的热经济性或者降低资源消耗，引入 太阳能集热场来加热燃煤机组进行给水 处理。太阳能辅助燃煤发电模式一方面 能够提高原机组的热力性能，另外，一 方面还能够降低对天气的依赖性和太阳 能的发电成本。笔者将以 600MW 机组 为具体事例，对太阳能集热场集成方式 和燃煤机组的集热方式进行对比研究， 结果表明太阳能的投资成本最低且热效 率最高，是最为优化的集成方式。 中国论文网 /2/view-12926251.htm 关键词：太阳能辅助；燃煤发电 系统；经济性分析 -精选财经经济类资料- -最新财经经济资料-感谢阅读- 2 现阶段来看，我国工业的迅速发 展，对我国的环境造成很大程度的影响， 导致水污染和大气污染等情况发生。基 于此，清洁能源的概念逐渐进入到人们 的日常生活中。清洁能源主要有风能、 太阳能和生物能等。我国是发展中国家， 对能源的消耗非常之大，尤其是煤炭能 源的消耗更为巨大。根据相关研究资料 结果显示，我国的煤炭能源消耗占全球 能源消耗的 47.77%左右。因此，我国 在很长的一段时间之内对火电有很大的 依赖性。太阳能作为一种清洁能源，逐 渐受到人们的广泛中重视。太阳能发电 通过工作介质来吸收太阳能的热能，再 由工作介质来推动发电设备来发电。单 纯的太阳能发电在初期发展过程中，具 有以下几个方面的缺点：（1）成本过 高；（2）发电效率偏低。上述缺陷的 存在使得太阳能发电的使用范围被限制， 再加上太阳能发电方式受到昼夜变化的 影响，需要大量的蓄热来维持正常的运 行，因此需要额外配置蓄热装置，继而 -精选财经经济类资料- -最新财经经济资料-感谢阅读- 3 增加了投资成本，不利于我国的环境发 展。国内外诸多学者研究也表明，太阳 能与花式能源集成发电方式较为常见， 取得的最终效果也比较显著。 1 简要分析太阳能热发电系统 1.1 太阳辐射特点 太阳辐射类似于黑体辐射，在波 长为 0.4m0.75m 的可见光谱区域中 能够辐射到 50%左右的能量；在波长小 于 0.4m 的紫外光谱区域中能够见到 7%的 辐射能量，在大于 0.76m 的红外光谱 区域中能够见到 43%左右的能量。 1.2 太阳能热发电分类 1.2.1 塔式太阳能热发电。塔式太 阳能热发电系统的最大特点是：规模比 较大、热损消耗小。塔式太阳能系统利 用好定日镜镜场，将太阳能辐射放射到 塔顶部的吸热器之中，最终达到转换成 热能的目的。太阳能塔式集热系统在照 射到定日镜之上，通过镜面的反射作用， 从而形成加热工质。基于此，塔式热发 电系统的传热介质可以选择不同的水、 -精选财经经济类资料- -最新财经经济资料-感谢阅读- 4 导热油等工质。太阳能塔式发电系统自 身有着鲜明的特性，相比起槽式系统而 言，能够在太阳聚焦后的光热当中进行 转换。塔式电站规模一般是：10MW- 100MW；聚光方式：平面反射镜、凹 面反射镜；光热转换效率：60%；峰值 效率：22% ；年净效率：7%21%。 1.2.2 槽式太阳能发电。现阶段来 看，槽式系统在太阳能发电中能够达到 80MW 除此之外，槽式太阳能发电能够 进行任意组合，因此被广泛应用到生活 中和生产中。塔式电站规模一般是： 10MW-100MW；聚光方式：抛物面反 射镜；光热转换效率：70%；峰值效率： 21%；年净效率：12% 15% 。总而言 之，抛物面槽式聚光系统的效率越高， 太阳能热发电的整体效率就更高。槽式 太阳能发电在发热过程中具有以下几个 子系统：（1）辅助能源子系统The auxiliary energy system；（2）发电子系 统Electronic system；（3）换热子 系统Heattransfer system。我国的槽 -精选财经经济类资料- -最新财经经济资料-感谢阅读- 5 式太阳能发电系统发展技术较为先进， 在我国的经济发展方面做出了比较大的 贡献，因此也是目前应用最为广泛的一 种太阳能。 2 太阳能集热场和燃煤机组集成 方案分析 2.1 常规燃煤机组热力分析 以 600MW 汽轮机发电厂原则性 热力系统为例，此机组有八级回热抽汽， 机组回热加热器的主要参数为：（1） 过热蒸汽出口参数；（2）初蒸汽参数； （3）再热蒸汽进出口参数；（4）低压 缸片排汽参数；（5）省煤器进口参数； （6）锅炉效率；（7）机电效率。通过 热力平衡方法能够计算出汽轮机的加热 器进出口参数，通过矩阵法能够综合考 虑到机组的漏气状况。 2.2 太阳能与燃煤机组集成方式 太阳能与燃煤机进行混合，发电 之后，一般采用的是直接蒸汽的加热方 式，通过备用的锅炉来保证汽轮机的温 度。当太阳能和燃煤机组合而成，可以 -精选财经经济类资料- -最新财经经济资料-感谢阅读- 6 有效调整燃煤机的范围，将温度范围调 节好之后，能够使用加热抽气方式，而 不是全部用锅炉方式。上述集成方式能 够有效节约煤炭资源，保护好环境。根 据太阳能集热场的不同集成对象，常规 电站不同能虮环治 以下几种类型： 其一，利用太阳能集热场来加热水，从 而达到减少煤电站热量输出和节约化石 燃料的目的；其二，利用太阳能集热装 置来加热高压空气，从而取代部分燃烧 能量，从而达到节约化石燃料的效果； 其三，将太阳能集成到联合循环系统之 中。 3 经济性评价指标 3.1 净现值 现阶段来看，我国对于太阳能发 电的经济性指标没有统一的标准，主要 有以下几种指标：其一，净现值；其二， 平准化成本；其三，投资回收期。净现 值是一种按照净现值大小来评价方案好 坏的一种方法，净现值大于零的话说明 此方案可以继续进行，净现值小于零的 -精选财经经济类资料- -最新财经经济资料-感谢阅读- 7 话则说明此方案不能够继续进行。简单 来说，净现值越大，实施此方案的经济 性越大，投资的效益也就越高。在太阳 能发电过程中，采用槽式太阳能发电的 经济效益最高。相比起传统的化石燃料 发电站来说，槽式太阳能发电节约了大 笔的资源，能够起到更高的应用价值。 但是，使用槽式太阳能来发电也需要注 意维修，在日常维修中不够注意的话， 势必会带来后期的维修成本问题。 3.2 投资回收期 在投资回收期过程中，需要注重 考虑静态投资，动态投资使用的比较少。 3.3 平准化成本 研究太阳能集热场与常规燃煤集 成的不同方式，分析太阳能集热场方案 和常规的燃煤电厂的热力性能指标分析 得出：太阳能与燃煤机组集成后能够在 很大程度上降低标准煤耗率，提高资源 的利用功率，保护好环境。由于太阳能 热量的系统效率最低，热机效率和集热 -精选财经经济类资料- -最新财经经济资料-感谢阅读- 8 效率乘积，耦合之后，能够广泛提高热 效率，对于燃煤发电厂来说是有益而无 害的。太阳能镜场主要由太阳能集热器 战列组成，集热器是太阳能镜场的基本 单元，从而形成一个集热器回路。槽式 抛物面集热系统与燃煤联合发电系统是 系统效率最高的联合方式，能够广泛提 高太阳能电站的系统效率。根据太阳能 的特别投资方式，选择平准化成本作为 其求解方式，能够计算出不同集成方式 的成本。研究结果显示，太阳能集热场 与回热器并联时，能够降低平准化成本。 另外，太阳能发电方式已经成为了全世 界发热最快的一种资源之一，相比起燃 煤机发电方式，具有很大的应用优势和 价值。 4 结束语 为了能够有效提高燃煤电厂的热 经济性或者降低资源消耗，引入太阳能 集热场来加热燃煤机组进行给水处理。 太阳能辅助燃煤发电模式一方面能够提 高原机组的热力性能。另一方面还能够 -精选财经经济类资料- -最新财经经济资料-感谢阅读- 9 降低对天气的依赖性和太阳能的发电成 本。综上所述，结合