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中国“十三五”电力、新能源行业现状以及关键技术发展浅析(三)

发布时间:2017-02-05 23:51内容来源:新电力网 点击:

中国“十三五”电力、新能源行业现状以及关键技术发展浅析(三)

5燃煤电厂烟气污染物一体化脱除及二氧化碳捕集技术

煤电烟气污染物治理及处理物利用是煤电持续展的关键因素,但传统烟气净化技术一般针对单一污染物处理,工艺链长、投资和运行成本高。二氧化碳捕集技术对减少温室效应及提高电厂综合效益有重要意义。污染物一体化控制技术国内已进行了大量研究,目前尚无示范工程;二氧化碳捕集技术降低能耗和成本是重点研究内容。

重点研湿法一体化脱除系统、活性焦一体化联合脱除系统。重点研究新一代高效低能耗的二氧化碳捕集吸收剂和捕集材料,示范应用多种源汇组合的CCUS全流程系统,进行CCUS全过程技术示范。

6燃气轮机联合循环和微型燃机冷热电联供发电技术

燃气轮机联合循环(NGCC)已成为我国清洁发电技术的重要分支,但我国燃气轮机技术水平与发达国家差距巨大,核心部件以及专业技术服务均有国外制造商控制,价格居高不下。我国具有自主知识产权的100kW微型燃气轮机研制已取得重大突破。

重型燃机重点开展H型燃机的系统集成研究,加快项目的示范应用;在F级燃机方面取得关键部件及技术的自主化突破。重点研发重型燃气轮机的试验验证平台。

7超临界CO2循环发电技术

超临界CO2透平是一种以超临界CO2为工质的基于布雷顿循环原理的动力发电设备,是一种比传统蒸汽轮机更为先进的发电装备,作为一种外燃机,其也可采用太阳能作为热源,由此也诞生了基于超临界CO2循环的光热发电技术。这种新型发动机的研发,美国目前走在世界的前列,并得到美国部的支持,因为此项技术在提高发电效率和降低成本方面有巨大的潜力,超临界CO2透平技术用于地面发电厂,除了体积小、重量轻之外,还可以不用水,适合荒漠缺水地区的应用,其应用于太阳能光热发电系统可实现效率的显著提升,是太阳能光热发电的理想选择,该系统仅需要较低的热量即可启动发电机、其应对负荷变化调整迅速、支持快速启停,这些优点是普通发电系统所无法比拟的。

目前国内电力系统对超临界CO2循环技术研究处于起步阶段,但超临界CO2循环发电技术的研发和应用,将是一种可能带来发电系统变革的技术。科技部今年也发布了重点研究课题。

(五)可再生发电及利用技术

可再生是世界各国科技创新部署的重点,是未来电力技术发展的方向。当前,以新为支点的我国转型体系正加速变革,大力发展新已经上升到国家战略高度,未来我国新还将大规模发展。

1海上风力发电技术

欧洲海上风电起步早、发展快,全球已建成的海上风电90%位于欧洲,截至2014年,欧洲累计海上风电装机达到805万千瓦,分布在欧洲11个国家的74个海上风电场(其中英国、丹麦、德国装机总容量排名靠前)。欧洲6MW海上风电机组已形成产业化并批量安装,8MW海上风电机组进入样机试运行阶段。

我国海上风电综合实力整体较弱,机组容量以3MW~4MW为主,6MW机组处于样机试验阶段,并且我国严重缺少海上风电施工经验、运行维护与专业监测亟需加强。

到2020年,形成具备8MW及以上大型海上风机制造能力;突破海上风电施工和建设、并网运行关键技术;建成海上风电全景监视及综合控制系统。

中外海上风电厂家、项目介绍

2016年6月,西门子与歌美飒签订约束性协议,合并双方的风电业务以打造全球风电市场的领先企业,尤其在海上风电项目上,西门子领跑全球海上风电市场。西门子已提出到2025年通过数字化和基础创新等方法使海上风电的度电成本降到8欧分/千瓦时以下,提高供应的竞争力加强气候保护。

丹麦是世界风电发展最快最好的国家,在1991年建成全球第一座海上风电场,拥有20多年的海上风电场运营经验,有完整的产业链,走在了世界前列。

目前,欧洲三家公司具备生产8MW海上风电机组能力:丹麦维斯塔斯Vestas公司V164-8MW;Adwen公司(歌美飒公司与阿海珐集团合资企业)AD-180-8MW;西门子首台SWT-8.0-154机组将于2017年初安装,预计将在2018年初获得机组型式认证。

2013年7月4日,全球最大近海风发电场--英国“伦敦阵列”(London Array),在英国东南海岸开始运营,装机容量630兆瓦,采用了德国西门子SWT-3.6-120涡轮机(3.6MW),安装地点是距离海岸20公里的海面上。已耗资15亿英镑的“伦敦阵列”绵延20公里,装备175台涡轮机,加强了英国在全球近海风力发电领域的优势地位。

2016年5月,西门子将为苏格兰Beatrice海上风电场项目提供、安装并调试84个风力发电机组,每一个转子直径为154米,发电量可达7兆瓦。

目前,国内已有金风科技(002202)、华锐风电(601558)、联合动力、湘电股份(600416)和海装风电等厂家完成5MW及以上大型风电机组的吊装和试运行。

亚洲首个海上风电场——上海东海大桥102MW海上风电示范项目的34台风机全部由华锐风电提供,已顺利运行5年,并成功走出质保进入后运维服务阶段;

华能如东300兆瓦海上风电场工程是目前国内最大规模的海上风电场,该项目规划建设50台4兆瓦和20台5兆瓦海上风电机组,北区选取西门子4兆瓦风机和中船重工海装风电5兆瓦风机,南区则是远景风机,在国内首次大规模使用

5兆瓦海上风机,预计2016年年底实现首批机组投产发电,2016年6月26日,金风科技首个近海海上项目三峡响水项目首台机组顺利完成吊装。响水项目为三峡集团首个海上示范商业运营项目,采用18台金风科技121/3000KW直驱海上型机组,项目离岸垂直距离6海里,水深5--9米。

2太阳能光热发电技术

我国太阳能热发电起步较晚,我国太阳能光热发电在核心设备上与国外相比有很大差距,导致转换效率低,若使用国外产品则成本更高,由于投资成本高导致进展缓慢。

重点突破光热电厂系统集成技术和机组运行技术,重点研发熔盐吸热介质的槽式集热管、线性菲涅尔集热系统、太阳能超临界CO2布雷顿循环发电系统和设备;推广太阳能光热发电系统,2020年建成西部多个太阳能光热发电示范项目。

国家局刚刚批复了20个示范项目

(1)槽式太阳能热发电技术

槽式太阳能热发电技术是目前商业化程度最高的一种太阳能热发电技术,主要采用导热油作为传热工质,通过油水换热器产生过热蒸汽,推动汽轮机发电。

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