太阳能光热发电分论坛下午速记
邵继新:我们继续太阳能光热发电分论坛的议程,今天下午进行第三个阶段,时间是一点三十分到15点,一个半小时,我们安排了五位专家给我们做报告,时间控制在15分钟以内,争取在15点我们完成第三个阶段,每个专家介绍完成以后,有一个或者两个的简单提问,今天下午发言的第一位,首先请上海盛合新能源科技有限公司的凯文库珀特博士,凯文库珀特博士他的讲座将侧重于在中国利用现有的废能,比如废物回收和节流压回收来发电,下面欢迎凯文库珀特博士来做报告。
凯文库珀特:今天我主要给大家讲一下创造清洁电能,来自废能、生物质能、太阳能、蒸汽和地热资源,我从一个更大更广泛的环境讲一下发电方面的内容,我们早上也听到了像太阳能光热利用废热方面。我主要给大家介绍我们利用废能的技术,让你了解现在创造清洁电能的机会。这是一个减压275千瓦的电机,主要是用在城市的建筑上面,而右边是一个余热循环的设备,它是一个余热循环的发电机,是八百千瓦的,这是两个废能使用的例子。
浪费的能源是什么呢?我在这儿画了一个圆圈,主要是显示电厂燃烧生物质能、煤炭、石油、天然气,从这些燃烧当中电力输出,实际只有30%到50%的电力输出了,初级能源消耗是100%,大部分的能量都进入到了余热当中,这是根本美国能源部的一个图。
我们从整体上来看,利用浪费的能源来发电,在全球的范围内是这样的一个显示,在这儿我们可以看到它是通过上面是瓦数,下面是年份,可回收的能源是20%,也就是说世界损失的能源在今年损失的就是17000TWH,通过能源回收的技术,就可以回收20%的能源,这样就能回收3500TWH的能量。我们预计中国损失能源是3600千瓦时,如果我们使用先进的能源回收技术,可以回收20%的能源大约700千瓦时,这些资料是来自于世界能源杂志。
我们怎样利用余热能源来创造清洁的电能呢?我们可以用于回收余热能源的电源循环有几个比较有名的,第一个就是有机的朗肯循环,第二是卡琳娜循环,第三个叫三角电源循环,我给大家讲一讲卡琳娜循环,因为这个循环是市场上现有的最有效率的循环。卡琳娜的循环就是要降低窄点,提高工作效率,并且提高发电量,工作液体是一种更与冷却曲线相符的蒸汽和氨混合物,我们有一个废能的来源,我们在A点上有一个很高的温度,到了低点是B,通过它的蒸发器进入到机器当中,进入到汽轮机当中,然后通过一个循环,这也是从整个废热当中得出的。在这里面我们可以看到在蒸发的过程当中,一个氨和氨的混合气体会同它的冷却曲线是匹配的。
我们也可以看到现在使用的一些卡琳娜循环的膨胀机是一百千瓦的密封发电机,我们也可以看到这是汽轮机和发电机,它不需要考虑密闭问题,在这里我们可以看到一些电缆还有管道。卡琳娜循环汽轮机现在已经在中国和日本机组中运行了,这个是卡琳娜循环膨胀机在德国的六百千瓦的外部发生器,在这里我们看到了汽轮机,同时也能够看到它的整个系统。比如说它的流量是24.1,温度可以从122度降到63度,速度是28000RPM,功率是1500千瓦。
我下面再给大家讲一下废能在降压发电方面的应用,这个也是非常常见的,像纽约这样一些城市或者像北京这样的城市,都会让监管者非常头疼的一个问题就是废能,北京浪费能源的一个减压阀,也就是说像蒸汽进入到一个建筑当中,在冬天的时候就加热,在夏天的时候它通过使用制冷机,就可以使大楼降温,也就是说对于废气的能量可以采用275千瓦的微型蒸汽汽轮机来发电,这样接入一个旁路,我们看到它是一个微型的汽轮机,这样就可以进入大楼的加热系统当中。而且这个系统可以在所有的蒸汽系统当中使用,也包括像一些太阳能光热发电的系统,现在它的蒸汽系统应用可以看出是非常流行的。再给大家举一些例子,比如说刚才说的降压发电是在纽约世界贸易中心当中使用的,这是一个52层的办公楼,从以前浪费的能源中获得了275千瓦的电力,以前这些都是废气的能量,或者是免费的能量,同时由美国绿色建筑委员会获得了认可,成为了创新技术。还有这种方法还可以用在医院,比如说Methodist医院坐落于纽约布鲁克林,它这个也是利用废能来发电。
这个机组比较好的地方,它也会处理很多冷凝的问题,也就是说不会影响到这个微型汽轮机的运作,如果把温度降到很低的话,就会有一些气体落下,就会影响汽轮机的运作,而这个不会产生这种状况。还有一个微型的汽轮机是这样一个图,我们可以看到它有一些蒸汽入口、蒸汽出口、变速器、汽轮架,这是非常简单的。
有什么要求呢?像它的蒸汽流量是1500到10000千克每小时,压力进口是5到20bar a,温度是150到260度,而且它的输出是275千瓦,是480V,它可以替代在纽约所有的应用,可以每年防止五百万吨的碳进入到环境当中,我不了解北京的数据,我想如果这方面应用的话,会远远超过纽约,能够阻止比纽约五百万吨碳排放中更多的碳。目前在运行当中的15个微型汽轮机当中已经有五个交付了。
利用能来创造清洁发电在中国有很大的市场机会,因为中国有废热、生物质能,太阳能还有地热能源,现在我们有微型汽轮机,以及275千瓦的电力微型汽轮机,有应用了卡琳娜电源循环,资金成本相对于营运盈利和回报时间必须为每个应用程式单独审查,现在已经有这样的微型汽轮机可以使用了,谢谢大家。
提问:要想做这样系统的话,需要投资多少呢?
凯文库珀特:微型汽轮机的系统投资大概是25万美元,它的回收期大概是三到四年,这是一个比较典型的微型汽轮机,这也要取决于中国的特定情况,但是大部分人来说,典型的回收时间是三到四年。
提问:那你们是有这个汽轮机的技术吗?
凯文库珀特:是我们设计的微型汽轮机,而且生产制造了,同时进行销售工作,我们公司也会做一些分析工作,知道它的成本是什么样的,还有成本回收期是多少。
提问:你刚才说到大概是60%的效率,那是什么样的效率呢?
凯文库珀特:它是汽轮机的效率,并不是它的循环效率。
提问:那循环效率是多少呢?
凯文库珀特:这要取决于它的蒸汽量,还有大概10%到20%的效率,这当然也要取决于它现有的热循环的程度。
邵继新:感谢凯文库珀特博士做的报告,接下来我们进行今天下午第二个发言,他是阿本戈太阳能中国开发经理Julian Lopez Garrido先生,大家欢迎。
Julian Lopez Garrido:大家下午好!我的名字叫Julian Lopez Garrido,我来自于阿本戈太阳能开发公司,我在北京工作。我们负责在北京的太阳能方面的工作,我现在给大家做一个简要的介绍,介绍一下我们整个的集团,我们主要的业务范围是能源和环境,比如说像在能源方面有太阳能、CSP还有一些其他方面,在环境方面是有脱盐的一些工作。我们公司大概是有七百多个员工,我们在很多领域都有涉及,比如像太阳能方面的工作,同时我们也并不仅仅是拥有电厂,我们也拥有电厂的技术还有专利。
我们在世界上很多国家都有分支机构,主要是在西班牙、美国,同时我们在北非、南非、澳大利亚也都有项目,印度、中国、智利也都有项目。当然也包括欧洲一些地区和南美地区,我要给大家介绍一些商业的计划,还有我们现在正在进行建设的一些项目。在这儿我把我们已经运行的电厂给大家列了一个名单,像西班牙五个电厂整个产能是150兆瓦,有一个三百兆瓦的电厂正在运行当中,在尼日利亚也有一个热电联产的电厂,主要是有太阳能发电的电厂,我们在西班牙也有一些11兆瓦的电厂,大家可以在右侧的地方看到我们的太阳能光伏发电。
下面我再给大家讲一讲PS20,PS20是一个20兆瓦的产能,每一个大概是120平方米,它是在09年初开始运行的,实际是08年初开始运行的,现在已经运行三到四年的时间了。我们有三到四年的运行经验,而在整个实地工作的情况是非常棒的,大家可以看看我们的设施就是这样子,在西班牙的一张图大家可以看到这是PS20的这个项目,我们在这里面也还有研发机构,比如我们下一代能源的CPC,所有这些电厂都在运行当中。他们的运行状况在这些年中都一直非常好,他们与我们所预计的产量也非常接近,这个也已经在运营中了。它的温度是252度,它的压力是48,它的轮机还有冷凝系统也包括在这里面。我们在另外一个地区还有一个50兆瓦的项目,它是一个槽式的电厂,它每年所降低的二氧化碳排放量是31200吨,它的占地面积大概是30万平方米。它使用的材料有玻璃还有水泥等等,它是一个在西班牙的设施,这个项目规模并不是很大,因为据西班牙的规定,如果超过50兆瓦的系统必须使用不同的注册程序。所以这并不意味着50兆瓦以上的电厂就是更有效的。这是一个循环图,这个油是通过换热器,这里的压力是180,有一个高架和低架的涡轮机。另外我们电厂是一个与其他一个企业共同所有的一个项目,它与我刚才讲的其他电厂是差不多的,也是50兆瓦,是一个标准的电厂。
现在来看一下我们在全球在建的一些项目,主要是在美国,还有阿布扎比,索拉纳,总共产出达到600兆瓦,索拉纳还有一个储热的系统,在阿布扎比我们有另外一个项目是把太阳能光热和天然气发电结合在一起的,这是在西班牙,这里是在阿拉蒙查,这里可以看到我们建筑场面,阿布扎比的建筑场面,它是位于沙漠中间,所以我们要进行大量的挖掘工作才能够到达岩石层,它是一个一百兆瓦的项目,用了20%的天然气。这里可以看到土壤的一部分的图片,它的循环与这里
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