找到2项技术成果数据。
找技术 >用来快速实现碳中和的新概念定日镜
成熟度:通过小试
技术类型:-
应用行业:电力、热力、燃气及水生产和供应业
技术简介
项目简介: 新概念定日镜:“wdsz—9定日镜”正式内测成功,“wdsz—9定日镜”的创新点在于:第一、新在低成本;第二、新在纯机械无电子设备(当然有人愿意硬把“wdsz—9定日镜”加装电子设备也可以更好地运行);第三、新在独特的原理;第四、新在特殊的结构以及适合不同地域的改型。 气候变化即全球变暖的危害自不必说,“碳中和”是各国应对气候变化的当务之急,太阳能聚光设备——定日镜,产生的高温光热应用,光电转换效率高,前景广阔,但现阶段的定日镜以及各发达国家顶尖实验室在研的定日镜有一个共同的缺点:造价高昂,且驱动他们的能量和他们聚光产生的能量性价比不高,运行维护成本高昂…… 譬如以下的讯息不胜枚举: 《美国Skysun研发新型“联动定日镜”,或将塔式定日镜成本削减30%以上(2017)》 《目标50美元/㎡!NREL牵头成立国际联合研发团队推动定日镜尽快降成本(2021-12-22)》 换句话说,改变全球变暖的关键是全球快速实现“碳中和”,实现“碳中和”的途径是清洁能源的应用,清洁能源当中太阳能是重要的发展方向,太阳能领域当中高温光热是效率最高的应用,实现高温光热的关键是降低“定日镜”的制造和运维成本,所以造价低廉、高精度聚光、防风性能强的“定日镜”是所有问题的决定性因素。虽然全球各个企业和国家实验室不遗余力地研发低成本定日镜,始终没有任何进展。但是近日,满足以上苛刻要求的“定日镜”取得突破: “wdsz—9定日镜”正式内测成功:w代表无电子设备,d代表低成本,sz代表受控式自由,9代表第九代。“wdsz—9定日镜”是第九代产品:是第二代产品“中国发明专利200810149880.3”的全面改进, 第二代wdsz—2(试验时间是2013年冬天——与国内顶尖电控研究所交流后,被指出虽抛弃电子设备,但在节约成本方面还有潜力可挖,并且给与了鼓励):吸取各方面的建议后,2013年底抛弃第二代,全面改进,从第三代、第四代、第五代直至顶级的第九代wdsz—9在2020研制成功,2021年国庆期间“wdsz—9定日镜”正样设备实验成功。 值得一提,直到2017年美国桑迪亚国家实验室也有了外形类似第二代wdsz—2的产品……,中国发明专利(不是实用新型专利):200810149880.3在先,桑迪亚国家实验室(是全球光热发电行业的领先研究机构)在后,但桑迪亚国家实验室为电控式设备,所以其要领桑迪亚国家实验室并没有掌握。而2022年以来,桑迪亚国家实验室 (Sandia National Laboratories,SNL)和澳大利亚太阳能热研究所参与成立了名为HelioCon的国际联合研发团队,目标是旨在研发将定日镜成本降低至50美元/㎡(约合人民币320元/㎡),以助力下一代光热发电项目实现度电成本降低至0.05美元/kWh(约合人民币0.32元/kWh)的发展目标。可见“wdsz—9定日镜” (每平米人民币180元)的领先程度。 项目核心创新点: 2021年国庆期间“wdsz—9定日镜”正样设备进行了实验,相比于现阶段各国运行和在研的定日镜,“wdsz—9定日镜”具有突出优点:成本低——制造成本 运行及维护成本都比现有和各发达国家在研的定日镜低廉,现有和各发达国家在研定日镜每一面镜子需要两个步进电机和一套电子电控设备,一个镜场假如有1000面镜子 就需要2000个步进电机,1000套电子设备控制双轴跟踪(更精确的用伺服电机)而且核心技术欧美大公司垄断;而“wdsz—9定日镜”不需要电子设备——是纯机械全自动跟踪,独门技术全部国产化,一个镜场有1000面镜子只需要不超过三个普通小型电机。成本:人民币(每平米180元。而世界顶尖的研发机构比如欧美近日才开始要研发每平米320元的定日镜),运行成本是欧美现有和在研的定日镜的十分之一,防风性能,精度均大幅度优于欧美现有和在研的定日镜,10000米距离全年光斑中心移动不超过20厘米。 项目详细用途: 新概念“wdsz—9定日镜”将为塔式太阳能发电、采暖供热、制氢、空调等工业热源驱动领域提供廉价的清洁能源。 预期效益说明: 1精确的大规模聚光可以不依赖昂贵的精密设备。2合理的设备可以摆脱电子装置;反之只有设备结构合理以后,再加装电子设备才能具备机电一体化的意义,尤其在注重节约成本的新能源领域。3光热发电的效率是其他太阳能技术不可比拟的,而定日镜的成本是普及太阳能高温光热应用的关键,经过多年的研制创新,高精度、低成本、强防风的太阳能聚光设备已经成体系化和系列化,尤其适合不同地域的各变形结构让低成本太阳能聚光很方便。其中具有代表意义的“wdsz—9定日镜”,必然为快速实现碳中和铺平道路。届时将开启万亿价值市场,因为在碳中和的大环境中,性能满足要求的新概念定日镜“wdsz—9定日镜”将大行其道大放异彩,并且将创造全新的产业链,解决一大批人员就业。对于正在研发的其他新能源设备,譬如:“人造太阳——热核聚变”来说,新概念“wdsz—9定日镜”十分成熟唾手可得,已经站在新能源舞台中央。
塔式太阳能模块电站定日镜
成熟度:正在研发
技术类型:发明
应用行业:电力、热力、燃气及水生产和供应业
技术简介
技术简介:塔式太阳能利用系统,具有宽泛的温场与能场匹配设定、聚光比大、聚焦温度高、能流密度大、热工转换效率高、应用范围广等等优长特点,可进行大规模:光热发电、聚光光伏发电、水制氢、海水淡化、金属冶炼、单晶生长等,众多太阳能用途开发。尤其是大规模太阳能发电与太阳能制氢技术开发,是解决未来能源利用的发展趋势及根本出路。因此,塔式太阳能利用系统,是一种极具价值潜力的太阳能多元化利用平台。六十多年来,曾先后有许多发达国家,开展过塔式太阳能发电技术研究。然而,由于该项技术利用,客观变数多,矛盾冲突大,攻关难度高。风雨起落,一路坎坷走来。目前,只剩下美、西、以等少数国家进入最后冲刺。纵观发展受阻困原因,主要归结为两点:一是跟踪成本过高,这是由于远距离跟踪,精度要求极高,必须达到齿轮无间隙传动。由此所引起的苛刻制作,是推高跟踪成本的因果来由。二是发电规模太小,发电扩容受到极大限制。由于塔式发电规模取决于定日镜场规模。而当定日镜场规模扩大到一定程度之后,其整体效率呈现锐减下降趋势。目前,塔式太阳能发电系统,因运行效率低,规模效益差,导致发电成本居高不下。离市场化要求,仍有较大的距离。我国开展此项研究起步较晚,现处于试验性探索阶段。在“十一五”期间,国家863计划设立重点研究太阳能塔式热发电关键技术。高效规模化太阳能热发电的基础研究,已列为国家重点基础研究发展计划(973计划)。为了摆脱塔式发电规模,受定日镜场发展空间的极大限制。而打破原有格局,通过引入储能调控元素,将采能与发电进行分离。利用移动储能模块,所具有光—热—热双重转换功能。可将光热转换与热电转换进行分置处理。目的达到,跳出定日镜场约束。以空间,换取时间。从而实现超大规模太阳能分散采集和集中统一发电的目标。具体形式是:由众多移动储能模块,纵横穿梭于塔式采光单元模块阵列,与蒸汽涡轮发电机组之间。担负起太阳能的光热转换—储热加载—热源运送—蒸汽发生,这四个关键环节的过程处理。由此,形成多塔集群式太阳能储能发电运作模式。尤其是移动储能模块运用,不仅在光热转换过程中,能起到储热加载缓冲。而且,还能使光—热—电,原本属于强非线性复杂相干的过程转换,变得:简单、平稳、高效。即大大简化了光—热—电转换流程。同时,还为新型塔式太阳能发电系统的模块化开放设计,铺平了道路。通过整体性优化组合和各系统各自独立的模块化功能强化设计,重新建立起各系统优长互补关系。最终实现塔式太阳能发电,从采能—储能—发电三位一体的高效结合。目标锁定集成超大规模高效储能平稳可控连续发电。太阳能开发利用,是现代高科技手段应用创新。需要精心筹划系统工程,合理制订太阳能开发利用技术路线。只有大幅提升整体效率及规模效益,才能从容叩开商业化市场大门。组建超大规模太阳能模块电站,主要基于四方面布局设想:1.整合资源,集中优势,全力打造塔式聚光单元模块效率效益最大化。以定日镜小型化轻型设计为关键切入,进行镜场规模与储能模块容量,以及定日镜配型与塔身高度等多边互动设计。并且实施黄金采光地段截取与菱形模块无限扩展相契合,创建高效及密集分布塔式聚光单元模块阵列。2.移动模块储能,利用高温高导相变储能技术,可实现高密度大容量储能模块开发。采取在模块内直接储热释热,与以往从塔顶接收器到地面冷热固定储罐等,加起来一整套复杂工质循环系统相比。可实现管道零距离输送,无腐蚀侵害,无凝固忧患;吸热端构造简化,储热释热转换效率高,储能密度大,使用寿命长,制造成本低;个体维护,不影响整体运行。高密度大容量储能模块技术开发,将打开太阳能利用崭新空间。3.利用大容量高效发电机组与移动储能模块的运行结合,可进行大规模集约化电力生产运行管理。目的达到降低消耗,约束成本,提升效率,实现太阳能模块电站规模效益最大化。4.电站庞大运行系统创建,相应采取:标准化、规范化、模块化、网格化、集成化、规模化等系统优化措施。并且融入:数字化、信息化、网络化、自动化、智能化等,在现代信息化等高科技条件下,实现模块电站高效安装调试及运行管理现代化。多塔集群式布局设想,是通过在广袤的太阳能采集作业区,展开网格密集型分布。即由众多塔式聚光单元菱形模块阵列,无缝拼接成海量密集分布的塔式聚光单元网格,集成数百至上千兆瓦级别的大规模储热发电模块电站,其占地面积可达到几十平方公里。继由若干模块电站阵列,连片构成数万兆瓦级别的超大规模太阳能模块电站网格,占地规模可扩展到成千上万平方公里。其集成发电运作模式,是将每个塔式聚光单元模块,所转换出来的太阳热能,利用移动储能模块,集中汇拢到中心电站,通过控制储能模块与发电机组投放数量,即可达到并网调峰及连续发电的目的。为了提高发电效率及充分利用余热发电,可采用超临界蒸汽轮机与中低温发电形式并组,构成多级复合式发电。该模块电站运行设计,为多种能源交互式兼容发电。以太阳能储能模块集中控制发电为主。在无日照之时,辅以氢能、生物质能或天然气、煤等过渡燃料,维持长年不间断满负荷高效连续发电,发电效率可达到40%左右。太阳能光电转换率大约在29%以上。该塔式太阳能模块电站创建,不仅填补国内空白,在国际上也尚属首例。其主体核心装备定日镜,在跟踪性能及加工制作上,已取得关键性的突破。并获得国家专利授权。该款定日镜,采用超大齿轮驱动。可设计出小型化轻型定日镜,具有:结构简单、组装速度快、跟踪精度高、制作成本低、抗风能力强等等优点。二维跟踪均可达到180°转角。反射镜可向下翻转,可避开:沙尘、风暴、雨雪、冰雹等灾害性气候来袭。尤其是定日镜小型化应用,更易于实现智能化除尘防护加载。这在大规模太阳能发电普及中,将是一个不可或缺的重要环节。其跟踪精度上行空间可达到10-3以上,而远距离跟踪所出现的间隙误差,可控制在一致两个百分点以下。该定日镜可在模具化生产条件下,实现高效制作。定日镜每平方米造价可控制在400-700元之间。寿命长达40年以上,四十年之后,只需做局部更新,则定日镜寿命,可再延长一倍。技术的应用领域前景分析:可在太阳能辐射强度一至四类地区,即占国土面积90%以上地区,兴建太阳能兼容电站。该太阳能采集模块,可兼备电能与氢能交互产出。为未来工业、农业、交通运输、国防、民用等,提供比化石能源更廉价的清洁能源。随着太阳能产业崛起,其多元化利用技术研发及产业制造,所拉动地区经济增长及就业岗位增加,将不计其数。太阳能行业是继房地产之后,对我国经济发展推动,将再造新一轮更大更持久的经济增长周期。对我国经济体变革及产业优化升级,将产生重大深远的影响。经济收益分析:一座总装机容量为300MW的太阳能模块电站,运行40年总投入达86.15亿元;若上网电价按现有0.50元/度计算,则40年发电总利润约为303.85∽545.65亿元,投资回收年限为8.8∽5.5年,总投资回报率达353∽633%;电站运行40年,每度电成本0.068∽0.11元/度;模块电站年发电量每亿度投资比例为4.4∽2.7亿元/亿度。到2040年之前,太阳能发电市场开发投入总量,估计可达到130万亿以上。我国太阳能资源开发投入总量,估计可达到500万亿元以上,总纯利润产出可在1750万亿到3150万亿以上。厂房条件建议:可在太阳能辐射等级较强地区,兴建太阳能电站,或在现有火力发电厂周边地区,寻找经济用地,兴建大规模塔式太阳能采集场,为电厂提供太阳能兼容发电。
找到2项技术成果数据。
找技术 >用来快速实现碳中和的新概念定日镜
成熟度:通过小试
技术类型:-
应用行业:电力、热力、燃气及水生产和供应业
技术简介
项目简介: 新概念定日镜:“wdsz—9定日镜”正式内测成功,“wdsz—9定日镜”的创新点在于:第一、新在低成本;第二、新在纯机械无电子设备(当然有人愿意硬把“wdsz—9定日镜”加装电子设备也可以更好地运行);第三、新在独特的原理;第四、新在特殊的结构以及适合不同地域的改型。 气候变化即全球变暖的危害自不必说,“碳中和”是各国应对气候变化的当务之急,太阳能聚光设备——定日镜,产生的高温光热应用,光电转换效率高,前景广阔,但现阶段的定日镜以及各发达国家顶尖实验室在研的定日镜有一个共同的缺点:造价高昂,且驱动他们的能量和他们聚光产生的能量性价比不高,运行维护成本高昂…… 譬如以下的讯息不胜枚举: 《美国Skysun研发新型“联动定日镜”,或将塔式定日镜成本削减30%以上(2017)》 《目标50美元/㎡!NREL牵头成立国际联合研发团队推动定日镜尽快降成本(2021-12-22)》 换句话说,改变全球变暖的关键是全球快速实现“碳中和”,实现“碳中和”的途径是清洁能源的应用,清洁能源当中太阳能是重要的发展方向,太阳能领域当中高温光热是效率最高的应用,实现高温光热的关键是降低“定日镜”的制造和运维成本,所以造价低廉、高精度聚光、防风性能强的“定日镜”是所有问题的决定性因素。虽然全球各个企业和国家实验室不遗余力地研发低成本定日镜,始终没有任何进展。但是近日,满足以上苛刻要求的“定日镜”取得突破: “wdsz—9定日镜”正式内测成功:w代表无电子设备,d代表低成本,sz代表受控式自由,9代表第九代。“wdsz—9定日镜”是第九代产品:是第二代产品“中国发明专利200810149880.3”的全面改进, 第二代wdsz—2(试验时间是2013年冬天——与国内顶尖电控研究所交流后,被指出虽抛弃电子设备,但在节约成本方面还有潜力可挖,并且给与了鼓励):吸取各方面的建议后,2013年底抛弃第二代,全面改进,从第三代、第四代、第五代直至顶级的第九代wdsz—9在2020研制成功,2021年国庆期间“wdsz—9定日镜”正样设备实验成功。 值得一提,直到2017年美国桑迪亚国家实验室也有了外形类似第二代wdsz—2的产品……,中国发明专利(不是实用新型专利):200810149880.3在先,桑迪亚国家实验室(是全球光热发电行业的领先研究机构)在后,但桑迪亚国家实验室为电控式设备,所以其要领桑迪亚国家实验室并没有掌握。而2022年以来,桑迪亚国家实验室 (Sandia National Laboratories,SNL)和澳大利亚太阳能热研究所参与成立了名为HelioCon的国际联合研发团队,目标是旨在研发将定日镜成本降低至50美元/㎡(约合人民币320元/㎡),以助力下一代光热发电项目实现度电成本降低至0.05美元/kWh(约合人民币0.32元/kWh)的发展目标。可见“wdsz—9定日镜” (每平米人民币180元)的领先程度。 项目核心创新点: 2021年国庆期间“wdsz—9定日镜”正样设备进行了实验,相比于现阶段各国运行和在研的定日镜,“wdsz—9定日镜”具有突出优点:成本低——制造成本 运行及维护成本都比现有和各发达国家在研的定日镜低廉,现有和各发达国家在研定日镜每一面镜子需要两个步进电机和一套电子电控设备,一个镜场假如有1000面镜子 就需要2000个步进电机,1000套电子设备控制双轴跟踪(更精确的用伺服电机)而且核心技术欧美大公司垄断;而“wdsz—9定日镜”不需要电子设备——是纯机械全自动跟踪,独门技术全部国产化,一个镜场有1000面镜子只需要不超过三个普通小型电机。成本:人民币(每平米180元。而世界顶尖的研发机构比如欧美近日才开始要研发每平米320元的定日镜),运行成本是欧美现有和在研的定日镜的十分之一,防风性能,精度均大幅度优于欧美现有和在研的定日镜,10000米距离全年光斑中心移动不超过20厘米。 项目详细用途: 新概念“wdsz—9定日镜”将为塔式太阳能发电、采暖供热、制氢、空调等工业热源驱动领域提供廉价的清洁能源。 预期效益说明: 1精确的大规模聚光可以不依赖昂贵的精密设备。2合理的设备可以摆脱电子装置;反之只有设备结构合理以后,再加装电子设备才能具备机电一体化的意义,尤其在注重节约成本的新能源领域。3光热发电的效率是其他太阳能技术不可比拟的,而定日镜的成本是普及太阳能高温光热应用的关键,经过多年的研制创新,高精度、低成本、强防风的太阳能聚光设备已经成体系化和系列化,尤其适合不同地域的各变形结构让低成本太阳能聚光很方便。其中具有代表意义的“wdsz—9定日镜”,必然为快速实现碳中和铺平道路。届时将开启万亿价值市场,因为在碳中和的大环境中,性能满足要求的新概念定日镜“wdsz—9定日镜”将大行其道大放异彩,并且将创造全新的产业链,解决一大批人员就业。对于正在研发的其他新能源设备,譬如:“人造太阳——热核聚变”来说,新概念“wdsz—9定日镜”十分成熟唾手可得,已经站在新能源舞台中央。
塔式太阳能模块电站定日镜
成熟度:正在研发
技术类型:发明
应用行业:电力、热力、燃气及水生产和供应业
技术简介
技术简介:塔式太阳能利用系统,具有宽泛的温场与能场匹配设定、聚光比大、聚焦温度高、能流密度大、热工转换效率高、应用范围广等等优长特点,可进行大规模:光热发电、聚光光伏发电、水制氢、海水淡化、金属冶炼、单晶生长等,众多太阳能用途开发。尤其是大规模太阳能发电与太阳能制氢技术开发,是解决未来能源利用的发展趋势及根本出路。因此,塔式太阳能利用系统,是一种极具价值潜力的太阳能多元化利用平台。六十多年来,曾先后有许多发达国家,开展过塔式太阳能发电技术研究。然而,由于该项技术利用,客观变数多,矛盾冲突大,攻关难度高。风雨起落,一路坎坷走来。目前,只剩下美、西、以等少数国家进入最后冲刺。纵观发展受阻困原因,主要归结为两点:一是跟踪成本过高,这是由于远距离跟踪,精度要求极高,必须达到齿轮无间隙传动。由此所引起的苛刻制作,是推高跟踪成本的因果来由。二是发电规模太小,发电扩容受到极大限制。由于塔式发电规模取决于定日镜场规模。而当定日镜场规模扩大到一定程度之后,其整体效率呈现锐减下降趋势。目前,塔式太阳能发电系统,因运行效率低,规模效益差,导致发电成本居高不下。离市场化要求,仍有较大的距离。我国开展此项研究起步较晚,现处于试验性探索阶段。在“十一五”期间,国家863计划设立重点研究太阳能塔式热发电关键技术。高效规模化太阳能热发电的基础研究,已列为国家重点基础研究发展计划(973计划)。为了摆脱塔式发电规模,受定日镜场发展空间的极大限制。而打破原有格局,通过引入储能调控元素,将采能与发电进行分离。利用移动储能模块,所具有光—热—热双重转换功能。可将光热转换与热电转换进行分置处理。目的达到,跳出定日镜场约束。以空间,换取时间。从而实现超大规模太阳能分散采集和集中统一发电的目标。具体形式是:由众多移动储能模块,纵横穿梭于塔式采光单元模块阵列,与蒸汽涡轮发电机组之间。担负起太阳能的光热转换—储热加载—热源运送—蒸汽发生,这四个关键环节的过程处理。由此,形成多塔集群式太阳能储能发电运作模式。尤其是移动储能模块运用,不仅在光热转换过程中,能起到储热加载缓冲。而且,还能使光—热—电,原本属于强非线性复杂相干的过程转换,变得:简单、平稳、高效。即大大简化了光—热—电转换流程。同时,还为新型塔式太阳能发电系统的模块化开放设计,铺平了道路。通过整体性优化组合和各系统各自独立的模块化功能强化设计,重新建立起各系统优长互补关系。最终实现塔式太阳能发电,从采能—储能—发电三位一体的高效结合。目标锁定集成超大规模高效储能平稳可控连续发电。太阳能开发利用,是现代高科技手段应用创新。需要精心筹划系统工程,合理制订太阳能开发利用技术路线。只有大幅提升整体效率及规模效益,才能从容叩开商业化市场大门。组建超大规模太阳能模块电站,主要基于四方面布局设想:1.整合资源,集中优势,全力打造塔式聚光单元模块效率效益最大化。以定日镜小型化轻型设计为关键切入,进行镜场规模与储能模块容量,以及定日镜配型与塔身高度等多边互动设计。并且实施黄金采光地段截取与菱形模块无限扩展相契合,创建高效及密集分布塔式聚光单元模块阵列。2.移动模块储能,利用高温高导相变储能技术,可实现高密度大容量储能模块开发。采取在模块内直接储热释热,与以往从塔顶接收器到地面冷热固定储罐等,加起来一整套复杂工质循环系统相比。可实现管道零距离输送,无腐蚀侵害,无凝固忧患;吸热端构造简化,储热释热转换效率高,储能密度大,使用寿命长,制造成本低;个体维护,不影响整体运行。高密度大容量储能模块技术开发,将打开太阳能利用崭新空间。3.利用大容量高效发电机组与移动储能模块的运行结合,可进行大规模集约化电力生产运行管理。目的达到降低消耗,约束成本,提升效率,实现太阳能模块电站规模效益最大化。4.电站庞大运行系统创建,相应采取:标准化、规范化、模块化、网格化、集成化、规模化等系统优化措施。并且融入:数字化、信息化、网络化、自动化、智能化等,在现代信息化等高科技条件下,实现模块电站高效安装调试及运行管理现代化。多塔集群式布局设想,是通过在广袤的太阳能采集作业区,展开网格密集型分布。即由众多塔式聚光单元菱形模块阵列,无缝拼接成海量密集分布的塔式聚光单元网格,集成数百至上千兆瓦级别的大规模储热发电模块电站,其占地面积可达到几十平方公里。继由若干模块电站阵列,连片构成数万兆瓦级别的超大规模太阳能模块电站网格,占地规模可扩展到成千上万平方公里。其集成发电运作模式,是将每个塔式聚光单元模块,所转换出来的太阳热能,利用移动储能模块,集中汇拢到中心电站,通过控制储能模块与发电机组投放数量,即可达到并网调峰及连续发电的目的。为了提高发电效率及充分利用余热发电,可采用超临界蒸汽轮机与中低温发电形式并组,构成多级复合式发电。该模块电站运行设计,为多种能源交互式兼容发电。以太阳能储能模块集中控制发电为主。在无日照之时,辅以氢能、生物质能或天然气、煤等过渡燃料,维持长年不间断满负荷高效连续发电,发电效率可达到40%左右。太阳能光电转换率大约在29%以上。该塔式太阳能模块电站创建,不仅填补国内空白,在国际上也尚属首例。其主体核心装备定日镜,在跟踪性能及加工制作上,已取得关键性的突破。并获得国家专利授权。该款定日镜,采用超大齿轮驱动。可设计出小型化轻型定日镜,具有:结构简单、组装速度快、跟踪精度高、制作成本低、抗风能力强等等优点。二维跟踪均可达到180°转角。反射镜可向下翻转,可避开:沙尘、风暴、雨雪、冰雹等灾害性气候来袭。尤其是定日镜小型化应用,更易于实现智能化除尘防护加载。这在大规模太阳能发电普及中,将是一个不可或缺的重要环节。其跟踪精度上行空间可达到10-3以上,而远距离跟踪所出现的间隙误差,可控制在一致两个百分点以下。该定日镜可在模具化生产条件下,实现高效制作。定日镜每平方米造价可控制在400-700元之间。寿命长达40年以上,四十年之后,只需做局部更新,则定日镜寿命,可再延长一倍。技术的应用领域前景分析:可在太阳能辐射强度一至四类地区,即占国土面积90%以上地区,兴建太阳能兼容电站。该太阳能采集模块,可兼备电能与氢能交互产出。为未来工业、农业、交通运输、国防、民用等,提供比化石能源更廉价的清洁能源。随着太阳能产业崛起,其多元化利用技术研发及产业制造,所拉动地区经济增长及就业岗位增加,将不计其数。太阳能行业是继房地产之后,对我国经济发展推动,将再造新一轮更大更持久的经济增长周期。对我国经济体变革及产业优化升级,将产生重大深远的影响。经济收益分析:一座总装机容量为300MW的太阳能模块电站,运行40年总投入达86.15亿元;若上网电价按现有0.50元/度计算,则40年发电总利润约为303.85∽545.65亿元,投资回收年限为8.8∽5.5年,总投资回报率达353∽633%;电站运行40年,每度电成本0.068∽0.11元/度;模块电站年发电量每亿度投资比例为4.4∽2.7亿元/亿度。到2040年之前,太阳能发电市场开发投入总量,估计可达到130万亿以上。我国太阳能资源开发投入总量,估计可达到500万亿元以上,总纯利润产出可在1750万亿到3150万亿以上。厂房条件建议:可在太阳能辐射等级较强地区,兴建太阳能电站,或在现有火力发电厂周边地区,寻找经济用地,兴建大规模塔式太阳能采集场,为电厂提供太阳能兼容发电。
找到2项技术成果数据。
找技术 >用来快速实现碳中和的新概念定日镜
成熟度:通过小试
技术类型:-
应用行业:电力、热力、燃气及水生产和供应业
技术简介
项目简介: 新概念定日镜:“wdsz—9定日镜”正式内测成功,“wdsz—9定日镜”的创新点在于:第一、新在低成本;第二、新在纯机械无电子设备(当然有人愿意硬把“wdsz—9定日镜”加装电子设备也可以更好地运行);第三、新在独特的原理;第四、新在特殊的结构以及适合不同地域的改型。 气候变化即全球变暖的危害自不必说,“碳中和”是各国应对气候变化的当务之急,太阳能聚光设备——定日镜,产生的高温光热应用,光电转换效率高,前景广阔,但现阶段的定日镜以及各发达国家顶尖实验室在研的定日镜有一个共同的缺点:造价高昂,且驱动他们的能量和他们聚光产生的能量性价比不高,运行维护成本高昂…… 譬如以下的讯息不胜枚举: 《美国Skysun研发新型“联动定日镜”,或将塔式定日镜成本削减30%以上(2017)》 《目标50美元/㎡!NREL牵头成立国际联合研发团队推动定日镜尽快降成本(2021-12-22)》 换句话说,改变全球变暖的关键是全球快速实现“碳中和”,实现“碳中和”的途径是清洁能源的应用,清洁能源当中太阳能是重要的发展方向,太阳能领域当中高温光热是效率最高的应用,实现高温光热的关键是降低“定日镜”的制造和运维成本,所以造价低廉、高精度聚光、防风性能强的“定日镜”是所有问题的决定性因素。虽然全球各个企业和国家实验室不遗余力地研发低成本定日镜,始终没有任何进展。但是近日,满足以上苛刻要求的“定日镜”取得突破: “wdsz—9定日镜”正式内测成功:w代表无电子设备,d代表低成本,sz代表受控式自由,9代表第九代。“wdsz—9定日镜”是第九代产品:是第二代产品“中国发明专利200810149880.3”的全面改进, 第二代wdsz—2(试验时间是2013年冬天——与国内顶尖电控研究所交流后,被指出虽抛弃电子设备,但在节约成本方面还有潜力可挖,并且给与了鼓励):吸取各方面的建议后,2013年底抛弃第二代,全面改进,从第三代、第四代、第五代直至顶级的第九代wdsz—9在2020研制成功,2021年国庆期间“wdsz—9定日镜”正样设备实验成功。 值得一提,直到2017年美国桑迪亚国家实验室也有了外形类似第二代wdsz—2的产品……,中国发明专利(不是实用新型专利):200810149880.3在先,桑迪亚国家实验室(是全球光热发电行业的领先研究机构)在后,但桑迪亚国家实验室为电控式设备,所以其要领桑迪亚国家实验室并没有掌握。而2022年以来,桑迪亚国家实验室 (Sandia National Laboratories,SNL)和澳大利亚太阳能热研究所参与成立了名为HelioCon的国际联合研发团队,目标是旨在研发将定日镜成本降低至50美元/㎡(约合人民币320元/㎡),以助力下一代光热发电项目实现度电成本降低至0.05美元/kWh(约合人民币0.32元/kWh)的发展目标。可见“wdsz—9定日镜” (每平米人民币180元)的领先程度。 项目核心创新点: 2021年国庆期间“wdsz—9定日镜”正样设备进行了实验,相比于现阶段各国运行和在研的定日镜,“wdsz—9定日镜”具有突出优点:成本低——制造成本 运行及维护成本都比现有和各发达国家在研的定日镜低廉,现有和各发达国家在研定日镜每一面镜子需要两个步进电机和一套电子电控设备,一个镜场假如有1000面镜子 就需要2000个步进电机,1000套电子设备控制双轴跟踪(更精确的用伺服电机)而且核心技术欧美大公司垄断;而“wdsz—9定日镜”不需要电子设备——是纯机械全自动跟踪,独门技术全部国产化,一个镜场有1000面镜子只需要不超过三个普通小型电机。成本:人民币(每平米180元。而世界顶尖的研发机构比如欧美近日才开始要研发每平米320元的定日镜),运行成本是欧美现有和在研的定日镜的十分之一,防风性能,精度均大幅度优于欧美现有和在研的定日镜,10000米距离全年光斑中心移动不超过20厘米。 项目详细用途: 新概念“wdsz—9定日镜”将为塔式太阳能发电、采暖供热、制氢、空调等工业热源驱动领域提供廉价的清洁能源。 预期效益说明: 1精确的大规模聚光可以不依赖昂贵的精密设备。2合理的设备可以摆脱电子装置;反之只有设备结构合理以后,再加装电子设备才能具备机电一体化的意义,尤其在注重节约成本的新能源领域。3光热发电的效率是其他太阳能技术不可比拟的,而定日镜的成本是普及太阳能高温光热应用的关键,经过多年的研制创新,高精度、低成本、强防风的太阳能聚光设备已经成体系化和系列化,尤其适合不同地域的各变形结构让低成本太阳能聚光很方便。其中具有代表意义的“wdsz—9定日镜”,必然为快速实现碳中和铺平道路。届时将开启万亿价值市场,因为在碳中和的大环境中,性能满足要求的新概念定日镜“wdsz—9定日镜”将大行其道大放异彩,并且将创造全新的产业链,解决一大批人员就业。对于正在研发的其他新能源设备,譬如:“人造太阳——热核聚变”来说,新概念“wdsz—9定日镜”十分成熟唾手可得,已经站在新能源舞台中央。
塔式太阳能模块电站定日镜
成熟度:正在研发
技术类型:发明
应用行业:电力、热力、燃气及水生产和供应业
技术简介
技术简介:塔式太阳能利用系统,具有宽泛的温场与能场匹配设定、聚光比大、聚焦温度高、能流密度大、热工转换效率高、应用范围广等等优长特点,可进行大规模:光热发电、聚光光伏发电、水制氢、海水淡化、金属冶炼、单晶生长等,众多太阳能用途开发。尤其是大规模太阳能发电与太阳能制氢技术开发,是解决未来能源利用的发展趋势及根本出路。因此,塔式太阳能利用系统,是一种极具价值潜力的太阳能多元化利用平台。六十多年来,曾先后有许多发达国家,开展过塔式太阳能发电技术研究。然而,由于该项技术利用,客观变数多,矛盾冲突大,攻关难度高。风雨起落,一路坎坷走来。目前,只剩下美、西、以等少数国家进入最后冲刺。纵观发展受阻困原因,主要归结为两点:一是跟踪成本过高,这是由于远距离跟踪,精度要求极高,必须达到齿轮无间隙传动。由此所引起的苛刻制作,是推高跟踪成本的因果来由。二是发电规模太小,发电扩容受到极大限制。由于塔式发电规模取决于定日镜场规模。而当定日镜场规模扩大到一定程度之后,其整体效率呈现锐减下降趋势。目前,塔式太阳能发电系统,因运行效率低,规模效益差,导致发电成本居高不下。离市场化要求,仍有较大的距离。我国开展此项研究起步较晚,现处于试验性探索阶段。在“十一五”期间,国家863计划设立重点研究太阳能塔式热发电关键技术。高效规模化太阳能热发电的基础研究,已列为国家重点基础研究发展计划(973计划)。为了摆脱塔式发电规模,受定日镜场发展空间的极大限制。而打破原有格局,通过引入储能调控元素,将采能与发电进行分离。利用移动储能模块,所具有光—热—热双重转换功能。可将光热转换与热电转换进行分置处理。目的达到,跳出定日镜场约束。以空间,换取时间。从而实现超大规模太阳能分散采集和集中统一发电的目标。具体形式是:由众多移动储能模块,纵横穿梭于塔式采光单元模块阵列,与蒸汽涡轮发电机组之间。担负起太阳能的光热转换—储热加载—热源运送—蒸汽发生,这四个关键环节的过程处理。由此,形成多塔集群式太阳能储能发电运作模式。尤其是移动储能模块运用,不仅在光热转换过程中,能起到储热加载缓冲。而且,还能使光—热—电,原本属于强非线性复杂相干的过程转换,变得:简单、平稳、高效。即大大简化了光—热—电转换流程。同时,还为新型塔式太阳能发电系统的模块化开放设计,铺平了道路。通过整体性优化组合和各系统各自独立的模块化功能强化设计,重新建立起各系统优长互补关系。最终实现塔式太阳能发电,从采能—储能—发电三位一体的高效结合。目标锁定集成超大规模高效储能平稳可控连续发电。太阳能开发利用,是现代高科技手段应用创新。需要精心筹划系统工程,合理制订太阳能开发利用技术路线。只有大幅提升整体效率及规模效益,才能从容叩开商业化市场大门。组建超大规模太阳能模块电站,主要基于四方面布局设想:1.整合资源,集中优势,全力打造塔式聚光单元模块效率效益最大化。以定日镜小型化轻型设计为关键切入,进行镜场规模与储能模块容量,以及定日镜配型与塔身高度等多边互动设计。并且实施黄金采光地段截取与菱形模块无限扩展相契合,创建高效及密集分布塔式聚光单元模块阵列。2.移动模块储能,利用高温高导相变储能技术,可实现高密度大容量储能模块开发。采取在模块内直接储热释热,与以往从塔顶接收器到地面冷热固定储罐等,加起来一整套复杂工质循环系统相比。可实现管道零距离输送,无腐蚀侵害,无凝固忧患;吸热端构造简化,储热释热转换效率高,储能密度大,使用寿命长,制造成本低;个体维护,不影响整体运行。高密度大容量储能模块技术开发,将打开太阳能利用崭新空间。3.利用大容量高效发电机组与移动储能模块的运行结合,可进行大规模集约化电力生产运行管理。目的达到降低消耗,约束成本,提升效率,实现太阳能模块电站规模效益最大化。4.电站庞大运行系统创建,相应采取:标准化、规范化、模块化、网格化、集成化、规模化等系统优化措施。并且融入:数字化、信息化、网络化、自动化、智能化等,在现代信息化等高科技条件下,实现模块电站高效安装调试及运行管理现代化。多塔集群式布局设想,是通过在广袤的太阳能采集作业区,展开网格密集型分布。即由众多塔式聚光单元菱形模块阵列,无缝拼接成海量密集分布的塔式聚光单元网格,集成数百至上千兆瓦级别的大规模储热发电模块电站,其占地面积可达到几十平方公里。继由若干模块电站阵列,连片构成数万兆瓦级别的超大规模太阳能模块电站网格,占地规模可扩展到成千上万平方公里。其集成发电运作模式,是将每个塔式聚光单元模块,所转换出来的太阳热能,利用移动储能模块,集中汇拢到中心电站,通过控制储能模块与发电机组投放数量,即可达到并网调峰及连续发电的目的。为了提高发电效率及充分利用余热发电,可采用超临界蒸汽轮机与中低温发电形式并组,构成多级复合式发电。该模块电站运行设计,为多种能源交互式兼容发电。以太阳能储能模块集中控制发电为主。在无日照之时,辅以氢能、生物质能或天然气、煤等过渡燃料,维持长年不间断满负荷高效连续发电,发电效率可达到40%左右。太阳能光电转换率大约在29%以上。该塔式太阳能模块电站创建,不仅填补国内空白,在国际上也尚属首例。其主体核心装备定日镜,在跟踪性能及加工制作上,已取得关键性的突破。并获得国家专利授权。该款定日镜,采用超大齿轮驱动。可设计出小型化轻型定日镜,具有:结构简单、组装速度快、跟踪精度高、制作成本低、抗风能力强等等优点。二维跟踪均可达到180°转角。反射镜可向下翻转,可避开:沙尘、风暴、雨雪、冰雹等灾害性气候来袭。尤其是定日镜小型化应用,更易于实现智能化除尘防护加载。这在大规模太阳能发电普及中,将是一个不可或缺的重要环节。其跟踪精度上行空间可达到10-3以上,而远距离跟踪所出现的间隙误差,可控制在一致两个百分点以下。该定日镜可在模具化生产条件下,实现高效制作。定日镜每平方米造价可控制在400-700元之间。寿命长达40年以上,四十年之后,只需做局部更新,则定日镜寿命,可再延长一倍。技术的应用领域前景分析:可在太阳能辐射强度一至四类地区,即占国土面积90%以上地区,兴建太阳能兼容电站。该太阳能采集模块,可兼备电能与氢能交互产出。为未来工业、农业、交通运输、国防、民用等,提供比化石能源更廉价的清洁能源。随着太阳能产业崛起,其多元化利用技术研发及产业制造,所拉动地区经济增长及就业岗位增加,将不计其数。太阳能行业是继房地产之后,对我国经济发展推动,将再造新一轮更大更持久的经济增长周期。对我国经济体变革及产业优化升级,将产生重大深远的影响。经济收益分析:一座总装机容量为300MW的太阳能模块电站,运行40年总投入达86.15亿元;若上网电价按现有0.50元/度计算,则40年发电总利润约为303.85∽545.65亿元,投资回收年限为8.8∽5.5年,总投资回报率达353∽633%;电站运行40年,每度电成本0.068∽0.11元/度;模块电站年发电量每亿度投资比例为4.4∽2.7亿元/亿度。到2040年之前,太阳能发电市场开发投入总量,估计可达到130万亿以上。我国太阳能资源开发投入总量,估计可达到500万亿元以上,总纯利润产出可在1750万亿到3150万亿以上。厂房条件建议:可在太阳能辐射等级较强地区,兴建太阳能电站,或在现有火力发电厂周边地区,寻找经济用地,兴建大规模塔式太阳能采集场,为电厂提供太阳能兼容发电。
找到2项技术成果数据。
找技术 >用来快速实现碳中和的新概念定日镜
成熟度:通过小试
技术类型:-
应用行业:电力、热力、燃气及水生产和供应业
技术简介
项目简介: 新概念定日镜:“wdsz—9定日镜”正式内测成功,“wdsz—9定日镜”的创新点在于:第一、新在低成本;第二、新在纯机械无电子设备(当然有人愿意硬把“wdsz—9定日镜”加装电子设备也可以更好地运行);第三、新在独特的原理;第四、新在特殊的结构以及适合不同地域的改型。 气候变化即全球变暖的危害自不必说,“碳中和”是各国应对气候变化的当务之急,太阳能聚光设备——定日镜,产生的高温光热应用,光电转换效率高,前景广阔,但现阶段的定日镜以及各发达国家顶尖实验室在研的定日镜有一个共同的缺点:造价高昂,且驱动他们的能量和他们聚光产生的能量性价比不高,运行维护成本高昂…… 譬如以下的讯息不胜枚举: 《美国Skysun研发新型“联动定日镜”,或将塔式定日镜成本削减30%以上(2017)》 《目标50美元/㎡!NREL牵头成立国际联合研发团队推动定日镜尽快降成本(2021-12-22)》 换句话说,改变全球变暖的关键是全球快速实现“碳中和”,实现“碳中和”的途径是清洁能源的应用,清洁能源当中太阳能是重要的发展方向,太阳能领域当中高温光热是效率最高的应用,实现高温光热的关键是降低“定日镜”的制造和运维成本,所以造价低廉、高精度聚光、防风性能强的“定日镜”是所有问题的决定性因素。虽然全球各个企业和国家实验室不遗余力地研发低成本定日镜,始终没有任何进展。但是近日,满足以上苛刻要求的“定日镜”取得突破: “wdsz—9定日镜”正式内测成功:w代表无电子设备,d代表低成本,sz代表受控式自由,9代表第九代。“wdsz—9定日镜”是第九代产品:是第二代产品“中国发明专利200810149880.3”的全面改进, 第二代wdsz—2(试验时间是2013年冬天——与国内顶尖电控研究所交流后,被指出虽抛弃电子设备,但在节约成本方面还有潜力可挖,并且给与了鼓励):吸取各方面的建议后,2013年底抛弃第二代,全面改进,从第三代、第四代、第五代直至顶级的第九代wdsz—9在2020研制成功,2021年国庆期间“wdsz—9定日镜”正样设备实验成功。 值得一提,直到2017年美国桑迪亚国家实验室也有了外形类似第二代wdsz—2的产品……,中国发明专利(不是实用新型专利):200810149880.3在先,桑迪亚国家实验室(是全球光热发电行业的领先研究机构)在后,但桑迪亚国家实验室为电控式设备,所以其要领桑迪亚国家实验室并没有掌握。而2022年以来,桑迪亚国家实验室 (Sandia National Laboratories,SNL)和澳大利亚太阳能热研究所参与成立了名为HelioCon的国际联合研发团队,目标是旨在研发将定日镜成本降低至50美元/㎡(约合人民币320元/㎡),以助力下一代光热发电项目实现度电成本降低至0.05美元/kWh(约合人民币0.32元/kWh)的发展目标。可见“wdsz—9定日镜” (每平米人民币180元)的领先程度。 项目核心创新点: 2021年国庆期间“wdsz—9定日镜”正样设备进行了实验,相比于现阶段各国运行和在研的定日镜,“wdsz—9定日镜”具有突出优点:成本低——制造成本 运行及维护成本都比现有和各发达国家在研的定日镜低廉,现有和各发达国家在研定日镜每一面镜子需要两个步进电机和一套电子电控设备,一个镜场假如有1000面镜子 就需要2000个步进电机,1000套电子设备控制双轴跟踪(更精确的用伺服电机)而且核心技术欧美大公司垄断;而“wdsz—9定日镜”不需要电子设备——是纯机械全自动跟踪,独门技术全部国产化,一个镜场有1000面镜子只需要不超过三个普通小型电机。成本:人民币(每平米180元。而世界顶尖的研发机构比如欧美近日才开始要研发每平米320元的定日镜),运行成本是欧美现有和在研的定日镜的十分之一,防风性能,精度均大幅度优于欧美现有和在研的定日镜,10000米距离全年光斑中心移动不超过20厘米。 项目详细用途: 新概念“wdsz—9定日镜”将为塔式太阳能发电、采暖供热、制氢、空调等工业热源驱动领域提供廉价的清洁能源。 预期效益说明: 1精确的大规模聚光可以不依赖昂贵的精密设备。2合理的设备可以摆脱电子装置;反之只有设备结构合理以后,再加装电子设备才能具备机电一体化的意义,尤其在注重节约成本的新能源领域。3光热发电的效率是其他太阳能技术不可比拟的,而定日镜的成本是普及太阳能高温光热应用的关键,经过多年的研制创新,高精度、低成本、强防风的太阳能聚光设备已经成体系化和系列化,尤其适合不同地域的各变形结构让低成本太阳能聚光很方便。其中具有代表意义的“wdsz—9定日镜”,必然为快速实现碳中和铺平道路。届时将开启万亿价值市场,因为在碳中和的大环境中,性能满足要求的新概念定日镜“wdsz—9定日镜”将大行其道大放异彩,并且将创造全新的产业链,解决一大批人员就业。对于正在研发的其他新能源设备,譬如:“人造太阳——热核聚变”来说,新概念“wdsz—9定日镜”十分成熟唾手可得,已经站在新能源舞台中央。
塔式太阳能模块电站定日镜
成熟度:正在研发
技术类型:发明
应用行业:电力、热力、燃气及水生产和供应业
技术简介
技术简介:塔式太阳能利用系统,具有宽泛的温场与能场匹配设定、聚光比大、聚焦温度高、能流密度大、热工转换效率高、应用范围广等等优长特点,可进行大规模:光热发电、聚光光伏发电、水制氢、海水淡化、金属冶炼、单晶生长等,众多太阳能用途开发。尤其是大规模太阳能发电与太阳能制氢技术开发,是解决未来能源利用的发展趋势及根本出路。因此,塔式太阳能利用系统,是一种极具价值潜力的太阳能多元化利用平台。六十多年来,曾先后有许多发达国家,开展过塔式太阳能发电技术研究。然而,由于该项技术利用,客观变数多,矛盾冲突大,攻关难度高。风雨起落,一路坎坷走来。目前,只剩下美、西、以等少数国家进入最后冲刺。纵观发展受阻困原因,主要归结为两点:一是跟踪成本过高,这是由于远距离跟踪,精度要求极高,必须达到齿轮无间隙传动。由此所引起的苛刻制作,是推高跟踪成本的因果来由。二是发电规模太小,发电扩容受到极大限制。由于塔式发电规模取决于定日镜场规模。而当定日镜场规模扩大到一定程度之后,其整体效率呈现锐减下降趋势。目前,塔式太阳能发电系统,因运行效率低,规模效益差,导致发电成本居高不下。离市场化要求,仍有较大的距离。我国开展此项研究起步较晚,现处于试验性探索阶段。在“十一五”期间,国家863计划设立重点研究太阳能塔式热发电关键技术。高效规模化太阳能热发电的基础研究,已列为国家重点基础研究发展计划(973计划)。为了摆脱塔式发电规模,受定日镜场发展空间的极大限制。而打破原有格局,通过引入储能调控元素,将采能与发电进行分离。利用移动储能模块,所具有光—热—热双重转换功能。可将光热转换与热电转换进行分置处理。目的达到,跳出定日镜场约束。以空间,换取时间。从而实现超大规模太阳能分散采集和集中统一发电的目标。具体形式是:由众多移动储能模块,纵横穿梭于塔式采光单元模块阵列,与蒸汽涡轮发电机组之间。担负起太阳能的光热转换—储热加载—热源运送—蒸汽发生,这四个关键环节的过程处理。由此,形成多塔集群式太阳能储能发电运作模式。尤其是移动储能模块运用,不仅在光热转换过程中,能起到储热加载缓冲。而且,还能使光—热—电,原本属于强非线性复杂相干的过程转换,变得:简单、平稳、高效。即大大简化了光—热—电转换流程。同时,还为新型塔式太阳能发电系统的模块化开放设计,铺平了道路。通过整体性优化组合和各系统各自独立的模块化功能强化设计,重新建立起各系统优长互补关系。最终实现塔式太阳能发电,从采能—储能—发电三位一体的高效结合。目标锁定集成超大规模高效储能平稳可控连续发电。太阳能开发利用,是现代高科技手段应用创新。需要精心筹划系统工程,合理制订太阳能开发利用技术路线。只有大幅提升整体效率及规模效益,才能从容叩开商业化市场大门。组建超大规模太阳能模块电站,主要基于四方面布局设想:1.整合资源,集中优势,全力打造塔式聚光单元模块效率效益最大化。以定日镜小型化轻型设计为关键切入,进行镜场规模与储能模块容量,以及定日镜配型与塔身高度等多边互动设计。并且实施黄金采光地段截取与菱形模块无限扩展相契合,创建高效及密集分布塔式聚光单元模块阵列。2.移动模块储能,利用高温高导相变储能技术,可实现高密度大容量储能模块开发。采取在模块内直接储热释热,与以往从塔顶接收器到地面冷热固定储罐等,加起来一整套复杂工质循环系统相比。可实现管道零距离输送,无腐蚀侵害,无凝固忧患;吸热端构造简化,储热释热转换效率高,储能密度大,使用寿命长,制造成本低;个体维护,不影响整体运行。高密度大容量储能模块技术开发,将打开太阳能利用崭新空间。3.利用大容量高效发电机组与移动储能模块的运行结合,可进行大规模集约化电力生产运行管理。目的达到降低消耗,约束成本,提升效率,实现太阳能模块电站规模效益最大化。4.电站庞大运行系统创建,相应采取:标准化、规范化、模块化、网格化、集成化、规模化等系统优化措施。并且融入:数字化、信息化、网络化、自动化、智能化等,在现代信息化等高科技条件下,实现模块电站高效安装调试及运行管理现代化。多塔集群式布局设想,是通过在广袤的太阳能采集作业区,展开网格密集型分布。即由众多塔式聚光单元菱形模块阵列,无缝拼接成海量密集分布的塔式聚光单元网格,集成数百至上千兆瓦级别的大规模储热发电模块电站,其占地面积可达到几十平方公里。继由若干模块电站阵列,连片构成数万兆瓦级别的超大规模太阳能模块电站网格,占地规模可扩展到成千上万平方公里。其集成发电运作模式,是将每个塔式聚光单元模块,所转换出来的太阳热能,利用移动储能模块,集中汇拢到中心电站,通过控制储能模块与发电机组投放数量,即可达到并网调峰及连续发电的目的。为了提高发电效率及充分利用余热发电,可采用超临界蒸汽轮机与中低温发电形式并组,构成多级复合式发电。该模块电站运行设计,为多种能源交互式兼容发电。以太阳能储能模块集中控制发电为主。在无日照之时,辅以氢能、生物质能或天然气、煤等过渡燃料,维持长年不间断满负荷高效连续发电,发电效率可达到40%左右。太阳能光电转换率大约在29%以上。该塔式太阳能模块电站创建,不仅填补国内空白,在国际上也尚属首例。其主体核心装备定日镜,在跟踪性能及加工制作上,已取得关键性的突破。并获得国家专利授权。该款定日镜,采用超大齿轮驱动。可设计出小型化轻型定日镜,具有:结构简单、组装速度快、跟踪精度高、制作成本低、抗风能力强等等优点。二维跟踪均可达到180°转角。反射镜可向下翻转,可避开:沙尘、风暴、雨雪、冰雹等灾害性气候来袭。尤其是定日镜小型化应用,更易于实现智能化除尘防护加载。这在大规模太阳能发电普及中,将是一个不可或缺的重要环节。其跟踪精度上行空间可达到10-3以上,而远距离跟踪所出现的间隙误差,可控制在一致两个百分点以下。该定日镜可在模具化生产条件下,实现高效制作。定日镜每平方米造价可控制在400-700元之间。寿命长达40年以上,四十年之后,只需做局部更新,则定日镜寿命,可再延长一倍。技术的应用领域前景分析:可在太阳能辐射强度一至四类地区,即占国土面积90%以上地区,兴建太阳能兼容电站。该太阳能采集模块,可兼备电能与氢能交互产出。为未来工业、农业、交通运输、国防、民用等,提供比化石能源更廉价的清洁能源。随着太阳能产业崛起,其多元化利用技术研发及产业制造,所拉动地区经济增长及就业岗位增加,将不计其数。太阳能行业是继房地产之后,对我国经济发展推动,将再造新一轮更大更持久的经济增长周期。对我国经济体变革及产业优化升级,将产生重大深远的影响。经济收益分析:一座总装机容量为300MW的太阳能模块电站,运行40年总投入达86.15亿元;若上网电价按现有0.50元/度计算,则40年发电总利润约为303.85∽545.65亿元,投资回收年限为8.8∽5.5年,总投资回报率达353∽633%;电站运行40年,每度电成本0.068∽0.11元/度;模块电站年发电量每亿度投资比例为4.4∽2.7亿元/亿度。到2040年之前,太阳能发电市场开发投入总量,估计可达到130万亿以上。我国太阳能资源开发投入总量,估计可达到500万亿元以上,总纯利润产出可在1750万亿到3150万亿以上。厂房条件建议:可在太阳能辐射等级较强地区,兴建太阳能电站,或在现有火力发电厂周边地区,寻找经济用地,兴建大规模塔式太阳能采集场,为电厂提供太阳能兼容发电。
找到2项技术成果数据。
找技术 >用来快速实现碳中和的新概念定日镜
成熟度:通过小试
技术类型:-
应用行业:电力、热力、燃气及水生产和供应业
技术简介
项目简介: 新概念定日镜:“wdsz—9定日镜”正式内测成功,“wdsz—9定日镜”的创新点在于:第一、新在低成本;第二、新在纯机械无电子设备(当然有人愿意硬把“wdsz—9定日镜”加装电子设备也可以更好地运行);第三、新在独特的原理;第四、新在特殊的结构以及适合不同地域的改型。 气候变化即全球变暖的危害自不必说,“碳中和”是各国应对气候变化的当务之急,太阳能聚光设备——定日镜,产生的高温光热应用,光电转换效率高,前景广阔,但现阶段的定日镜以及各发达国家顶尖实验室在研的定日镜有一个共同的缺点:造价高昂,且驱动他们的能量和他们聚光产生的能量性价比不高,运行维护成本高昂…… 譬如以下的讯息不胜枚举: 《美国Skysun研发新型“联动定日镜”,或将塔式定日镜成本削减30%以上(2017)》 《目标50美元/㎡!NREL牵头成立国际联合研发团队推动定日镜尽快降成本(2021-12-22)》 换句话说,改变全球变暖的关键是全球快速实现“碳中和”,实现“碳中和”的途径是清洁能源的应用,清洁能源当中太阳能是重要的发展方向,太阳能领域当中高温光热是效率最高的应用,实现高温光热的关键是降低“定日镜”的制造和运维成本,所以造价低廉、高精度聚光、防风性能强的“定日镜”是所有问题的决定性因素。虽然全球各个企业和国家实验室不遗余力地研发低成本定日镜,始终没有任何进展。但是近日,满足以上苛刻要求的“定日镜”取得突破: “wdsz—9定日镜”正式内测成功:w代表无电子设备,d代表低成本,sz代表受控式自由,9代表第九代。“wdsz—9定日镜”是第九代产品:是第二代产品“中国发明专利200810149880.3”的全面改进, 第二代wdsz—2(试验时间是2013年冬天——与国内顶尖电控研究所交流后,被指出虽抛弃电子设备,但在节约成本方面还有潜力可挖,并且给与了鼓励):吸取各方面的建议后,2013年底抛弃第二代,全面改进,从第三代、第四代、第五代直至顶级的第九代wdsz—9在2020研制成功,2021年国庆期间“wdsz—9定日镜”正样设备实验成功。 值得一提,直到2017年美国桑迪亚国家实验室也有了外形类似第二代wdsz—2的产品……,中国发明专利(不是实用新型专利):200810149880.3在先,桑迪亚国家实验室(是全球光热发电行业的领先研究机构)在后,但桑迪亚国家实验室为电控式设备,所以其要领桑迪亚国家实验室并没有掌握。而2022年以来,桑迪亚国家实验室 (Sandia National Laboratories,SNL)和澳大利亚太阳能热研究所参与成立了名为HelioCon的国际联合研发团队,目标是旨在研发将定日镜成本降低至50美元/㎡(约合人民币320元/㎡),以助力下一代光热发电项目实现度电成本降低至0.05美元/kWh(约合人民币0.32元/kWh)的发展目标。可见“wdsz—9定日镜” (每平米人民币180元)的领先程度。 项目核心创新点: 2021年国庆期间“wdsz—9定日镜”正样设备进行了实验,相比于现阶段各国运行和在研的定日镜,“wdsz—9定日镜”具有突出优点:成本低——制造成本 运行及维护成本都比现有和各发达国家在研的定日镜低廉,现有和各发达国家在研定日镜每一面镜子需要两个步进电机和一套电子电控设备,一个镜场假如有1000面镜子 就需要2000个步进电机,1000套电子设备控制双轴跟踪(更精确的用伺服电机)而且核心技术欧美大公司垄断;而“wdsz—9定日镜”不需要电子设备——是纯机械全自动跟踪,独门技术全部国产化,一个镜场有1000面镜子只需要不超过三个普通小型电机。成本:人民币(每平米180元。而世界顶尖的研发机构比如欧美近日才开始要研发每平米320元的定日镜),运行成本是欧美现有和在研的定日镜的十分之一,防风性能,精度均大幅度优于欧美现有和在研的定日镜,10000米距离全年光斑中心移动不超过20厘米。 项目详细用途: 新概念“wdsz—9定日镜”将为塔式太阳能发电、采暖供热、制氢、空调等工业热源驱动领域提供廉价的清洁能源。 预期效益说明: 1精确的大规模聚光可以不依赖昂贵的精密设备。2合理的设备可以摆脱电子装置;反之只有设备结构合理以后,再加装电子设备才能具备机电一体化的意义,尤其在注重节约成本的新能源领域。3光热发电的效率是其他太阳能技术不可比拟的,而定日镜的成本是普及太阳能高温光热应用的关键,经过多年的研制创新,高精度、低成本、强防风的太阳能聚光设备已经成体系化和系列化,尤其适合不同地域的各变形结构让低成本太阳能聚光很方便。其中具有代表意义的“wdsz—9定日镜”,必然为快速实现碳中和铺平道路。届时将开启万亿价值市场,因为在碳中和的大环境中,性能满足要求的新概念定日镜“wdsz—9定日镜”将大行其道大放异彩,并且将创造全新的产业链,解决一大批人员就业。对于正在研发的其他新能源设备,譬如:“人造太阳——热核聚变”来说,新概念“wdsz—9定日镜”十分成熟唾手可得,已经站在新能源舞台中央。
塔式太阳能模块电站定日镜
成熟度:正在研发
技术类型:发明
应用行业:电力、热力、燃气及水生产和供应业
技术简介
技术简介:塔式太阳能利用系统,具有宽泛的温场与能场匹配设定、聚光比大、聚焦温度高、能流密度大、热工转换效率高、应用范围广等等优长特点,可进行大规模:光热发电、聚光光伏发电、水制氢、海水淡化、金属冶炼、单晶生长等,众多太阳能用途开发。尤其是大规模太阳能发电与太阳能制氢技术开发,是解决未来能源利用的发展趋势及根本出路。因此,塔式太阳能利用系统,是一种极具价值潜力的太阳能多元化利用平台。六十多年来,曾先后有许多发达国家,开展过塔式太阳能发电技术研究。然而,由于该项技术利用,客观变数多,矛盾冲突大,攻关难度高。风雨起落,一路坎坷走来。目前,只剩下美、西、以等少数国家进入最后冲刺。纵观发展受阻困原因,主要归结为两点:一是跟踪成本过高,这是由于远距离跟踪,精度要求极高,必须达到齿轮无间隙传动。由此所引起的苛刻制作,是推高跟踪成本的因果来由。二是发电规模太小,发电扩容受到极大限制。由于塔式发电规模取决于定日镜场规模。而当定日镜场规模扩大到一定程度之后,其整体效率呈现锐减下降趋势。目前,塔式太阳能发电系统,因运行效率低,规模效益差,导致发电成本居高不下。离市场化要求,仍有较大的距离。我国开展此项研究起步较晚,现处于试验性探索阶段。在“十一五”期间,国家863计划设立重点研究太阳能塔式热发电关键技术。高效规模化太阳能热发电的基础研究,已列为国家重点基础研究发展计划(973计划)。为了摆脱塔式发电规模,受定日镜场发展空间的极大限制。而打破原有格局,通过引入储能调控元素,将采能与发电进行分离。利用移动储能模块,所具有光—热—热双重转换功能。可将光热转换与热电转换进行分置处理。目的达到,跳出定日镜场约束。以空间,换取时间。从而实现超大规模太阳能分散采集和集中统一发电的目标。具体形式是:由众多移动储能模块,纵横穿梭于塔式采光单元模块阵列,与蒸汽涡轮发电机组之间。担负起太阳能的光热转换—储热加载—热源运送—蒸汽发生,这四个关键环节的过程处理。由此,形成多塔集群式太阳能储能发电运作模式。尤其是移动储能模块运用,不仅在光热转换过程中,能起到储热加载缓冲。而且,还能使光—热—电,原本属于强非线性复杂相干的过程转换,变得:简单、平稳、高效。即大大简化了光—热—电转换流程。同时,还为新型塔式太阳能发电系统的模块化开放设计,铺平了道路。通过整体性优化组合和各系统各自独立的模块化功能强化设计,重新建立起各系统优长互补关系。最终实现塔式太阳能发电,从采能—储能—发电三位一体的高效结合。目标锁定集成超大规模高效储能平稳可控连续发电。太阳能开发利用,是现代高科技手段应用创新。需要精心筹划系统工程,合理制订太阳能开发利用技术路线。只有大幅提升整体效率及规模效益,才能从容叩开商业化市场大门。组建超大规模太阳能模块电站,主要基于四方面布局设想:1.整合资源,集中优势,全力打造塔式聚光单元模块效率效益最大化。以定日镜小型化轻型设计为关键切入,进行镜场规模与储能模块容量,以及定日镜配型与塔身高度等多边互动设计。并且实施黄金采光地段截取与菱形模块无限扩展相契合,创建高效及密集分布塔式聚光单元模块阵列。2.移动模块储能,利用高温高导相变储能技术,可实现高密度大容量储能模块开发。采取在模块内直接储热释热,与以往从塔顶接收器到地面冷热固定储罐等,加起来一整套复杂工质循环系统相比。可实现管道零距离输送,无腐蚀侵害,无凝固忧患;吸热端构造简化,储热释热转换效率高,储能密度大,使用寿命长,制造成本低;个体维护,不影响整体运行。高密度大容量储能模块技术开发,将打开太阳能利用崭新空间。3.利用大容量高效发电机组与移动储能模块的运行结合,可进行大规模集约化电力生产运行管理。目的达到降低消耗,约束成本,提升效率,实现太阳能模块电站规模效益最大化。4.电站庞大运行系统创建,相应采取:标准化、规范化、模块化、网格化、集成化、规模化等系统优化措施。并且融入:数字化、信息化、网络化、自动化、智能化等,在现代信息化等高科技条件下,实现模块电站高效安装调试及运行管理现代化。多塔集群式布局设想,是通过在广袤的太阳能采集作业区,展开网格密集型分布。即由众多塔式聚光单元菱形模块阵列,无缝拼接成海量密集分布的塔式聚光单元网格,集成数百至上千兆瓦级别的大规模储热发电模块电站,其占地面积可达到几十平方公里。继由若干模块电站阵列,连片构成数万兆瓦级别的超大规模太阳能模块电站网格,占地规模可扩展到成千上万平方公里。其集成发电运作模式,是将每个塔式聚光单元模块,所转换出来的太阳热能,利用移动储能模块,集中汇拢到中心电站,通过控制储能模块与发电机组投放数量,即可达到并网调峰及连续发电的目的。为了提高发电效率及充分利用余热发电,可采用超临界蒸汽轮机与中低温发电形式并组,构成多级复合式发电。该模块电站运行设计,为多种能源交互式兼容发电。以太阳能储能模块集中控制发电为主。在无日照之时,辅以氢能、生物质能或天然气、煤等过渡燃料,维持长年不间断满负荷高效连续发电,发电效率可达到40%左右。太阳能光电转换率大约在29%以上。该塔式太阳能模块电站创建,不仅填补国内空白,在国际上也尚属首例。其主体核心装备定日镜,在跟踪性能及加工制作上,已取得关键性的突破。并获得国家专利授权。该款定日镜,采用超大齿轮驱动。可设计出小型化轻型定日镜,具有:结构简单、组装速度快、跟踪精度高、制作成本低、抗风能力强等等优点。二维跟踪均可达到180°转角。反射镜可向下翻转,可避开:沙尘、风暴、雨雪、冰雹等灾害性气候来袭。尤其是定日镜小型化应用,更易于实现智能化除尘防护加载。这在大规模太阳能发电普及中,将是一个不可或缺的重要环节。其跟踪精度上行空间可达到10-3以上,而远距离跟踪所出现的间隙误差,可控制在一致两个百分点以下。该定日镜可在模具化生产条件下,实现高效制作。定日镜每平方米造价可控制在400-700元之间。寿命长达40年以上,四十年之后,只需做局部更新,则定日镜寿命,可再延长一倍。技术的应用领域前景分析:可在太阳能辐射强度一至四类地区,即占国土面积90%以上地区,兴建太阳能兼容电站。该太阳能采集模块,可兼备电能与氢能交互产出。为未来工业、农业、交通运输、国防、民用等,提供比化石能源更廉价的清洁能源。随着太阳能产业崛起,其多元化利用技术研发及产业制造,所拉动地区经济增长及就业岗位增加,将不计其数。太阳能行业是继房地产之后,对我国经济发展推动,将再造新一轮更大更持久的经济增长周期。对我国经济体变革及产业优化升级,将产生重大深远的影响。经济收益分析:一座总装机容量为300MW的太阳能模块电站,运行40年总投入达86.15亿元;若上网电价按现有0.50元/度计算,则40年发电总利润约为303.85∽545.65亿元,投资回收年限为8.8∽5.5年,总投资回报率达353∽633%;电站运行40年,每度电成本0.068∽0.11元/度;模块电站年发电量每亿度投资比例为4.4∽2.7亿元/亿度。到2040年之前,太阳能发电市场开发投入总量,估计可达到130万亿以上。我国太阳能资源开发投入总量,估计可达到500万亿元以上,总纯利润产出可在1750万亿到3150万亿以上。厂房条件建议:可在太阳能辐射等级较强地区,兴建太阳能电站,或在现有火力发电厂周边地区,寻找经济用地,兴建大规模塔式太阳能采集场,为电厂提供太阳能兼容发电。
找到2项技术成果数据。
找技术 >用来快速实现碳中和的新概念定日镜
成熟度:通过小试
技术类型:-
应用行业:电力、热力、燃气及水生产和供应业
技术简介
项目简介: 新概念定日镜:“wdsz—9定日镜”正式内测成功,“wdsz—9定日镜”的创新点在于:第一、新在低成本;第二、新在纯机械无电子设备(当然有人愿意硬把“wdsz—9定日镜”加装电子设备也可以更好地运行);第三、新在独特的原理;第四、新在特殊的结构以及适合不同地域的改型。 气候变化即全球变暖的危害自不必说,“碳中和”是各国应对气候变化的当务之急,太阳能聚光设备——定日镜,产生的高温光热应用,光电转换效率高,前景广阔,但现阶段的定日镜以及各发达国家顶尖实验室在研的定日镜有一个共同的缺点:造价高昂,且驱动他们的能量和他们聚光产生的能量性价比不高,运行维护成本高昂…… 譬如以下的讯息不胜枚举: 《美国Skysun研发新型“联动定日镜”,或将塔式定日镜成本削减30%以上(2017)》 《目标50美元/㎡!NREL牵头成立国际联合研发团队推动定日镜尽快降成本(2021-12-22)》 换句话说,改变全球变暖的关键是全球快速实现“碳中和”,实现“碳中和”的途径是清洁能源的应用,清洁能源当中太阳能是重要的发展方向,太阳能领域当中高温光热是效率最高的应用,实现高温光热的关键是降低“定日镜”的制造和运维成本,所以造价低廉、高精度聚光、防风性能强的“定日镜”是所有问题的决定性因素。虽然全球各个企业和国家实验室不遗余力地研发低成本定日镜,始终没有任何进展。但是近日,满足以上苛刻要求的“定日镜”取得突破: “wdsz—9定日镜”正式内测成功:w代表无电子设备,d代表低成本,sz代表受控式自由,9代表第九代。“wdsz—9定日镜”是第九代产品:是第二代产品“中国发明专利200810149880.3”的全面改进, 第二代wdsz—2(试验时间是2013年冬天——与国内顶尖电控研究所交流后,被指出虽抛弃电子设备,但在节约成本方面还有潜力可挖,并且给与了鼓励):吸取各方面的建议后,2013年底抛弃第二代,全面改进,从第三代、第四代、第五代直至顶级的第九代wdsz—9在2020研制成功,2021年国庆期间“wdsz—9定日镜”正样设备实验成功。 值得一提,直到2017年美国桑迪亚国家实验室也有了外形类似第二代wdsz—2的产品……,中国发明专利(不是实用新型专利):200810149880.3在先,桑迪亚国家实验室(是全球光热发电行业的领先研究机构)在后,但桑迪亚国家实验室为电控式设备,所以其要领桑迪亚国家实验室并没有掌握。而2022年以来,桑迪亚国家实验室 (Sandia National Laboratories,SNL)和澳大利亚太阳能热研究所参与成立了名为HelioCon的国际联合研发团队,目标是旨在研发将定日镜成本降低至50美元/㎡(约合人民币320元/㎡),以助力下一代光热发电项目实现度电成本降低至0.05美元/kWh(约合人民币0.32元/kWh)的发展目标。可见“wdsz—9定日镜” (每平米人民币180元)的领先程度。 项目核心创新点: 2021年国庆期间“wdsz—9定日镜”正样设备进行了实验,相比于现阶段各国运行和在研的定日镜,“wdsz—9定日镜”具有突出优点:成本低——制造成本 运行及维护成本都比现有和各发达国家在研的定日镜低廉,现有和各发达国家在研定日镜每一面镜子需要两个步进电机和一套电子电控设备,一个镜场假如有1000面镜子 就需要2000个步进电机,1000套电子设备控制双轴跟踪(更精确的用伺服电机)而且核心技术欧美大公司垄断;而“wdsz—9定日镜”不需要电子设备——是纯机械全自动跟踪,独门技术全部国产化,一个镜场有1000面镜子只需要不超过三个普通小型电机。成本:人民币(每平米180元。而世界顶尖的研发机构比如欧美近日才开始要研发每平米320元的定日镜),运行成本是欧美现有和在研的定日镜的十分之一,防风性能,精度均大幅度优于欧美现有和在研的定日镜,10000米距离全年光斑中心移动不超过20厘米。 项目详细用途: 新概念“wdsz—9定日镜”将为塔式太阳能发电、采暖供热、制氢、空调等工业热源驱动领域提供廉价的清洁能源。 预期效益说明: 1精确的大规模聚光可以不依赖昂贵的精密设备。2合理的设备可以摆脱电子装置;反之只有设备结构合理以后,再加装电子设备才能具备机电一体化的意义,尤其在注重节约成本的新能源领域。3光热发电的效率是其他太阳能技术不可比拟的,而定日镜的成本是普及太阳能高温光热应用的关键,经过多年的研制创新,高精度、低成本、强防风的太阳能聚光设备已经成体系化和系列化,尤其适合不同地域的各变形结构让低成本太阳能聚光很方便。其中具有代表意义的“wdsz—9定日镜”,必然为快速实现碳中和铺平道路。届时将开启万亿价值市场,因为在碳中和的大环境中,性能满足要求的新概念定日镜“wdsz—9定日镜”将大行其道大放异彩,并且将创造全新的产业链,解决一大批人员就业。对于正在研发的其他新能源设备,譬如:“人造太阳——热核聚变”来说,新概念“wdsz—9定日镜”十分成熟唾手可得,已经站在新能源舞台中央。
塔式太阳能模块电站定日镜
成熟度:正在研发
技术类型:发明
应用行业:电力、热力、燃气及水生产和供应业
技术简介
技术简介:塔式太阳能利用系统,具有宽泛的温场与能场匹配设定、聚光比大、聚焦温度高、能流密度大、热工转换效率高、应用范围广等等优长特点,可进行大规模:光热发电、聚光光伏发电、水制氢、海水淡化、金属冶炼、单晶生长等,众多太阳能用途开发。尤其是大规模太阳能发电与太阳能制氢技术开发,是解决未来能源利用的发展趋势及根本出路。因此,塔式太阳能利用系统,是一种极具价值潜力的太阳能多元化利用平台。六十多年来,曾先后有许多发达国家,开展过塔式太阳能发电技术研究。然而,由于该项技术利用,客观变数多,矛盾冲突大,攻关难度高。风雨起落,一路坎坷走来。目前,只剩下美、西、以等少数国家进入最后冲刺。纵观发展受阻困原因,主要归结为两点:一是跟踪成本过高,这是由于远距离跟踪,精度要求极高,必须达到齿轮无间隙传动。由此所引起的苛刻制作,是推高跟踪成本的因果来由。二是发电规模太小,发电扩容受到极大限制。由于塔式发电规模取决于定日镜场规模。而当定日镜场规模扩大到一定程度之后,其整体效率呈现锐减下降趋势。目前,塔式太阳能发电系统,因运行效率低,规模效益差,导致发电成本居高不下。离市场化要求,仍有较大的距离。我国开展此项研究起步较晚,现处于试验性探索阶段。在“十一五”期间,国家863计划设立重点研究太阳能塔式热发电关键技术。高效规模化太阳能热发电的基础研究,已列为国家重点基础研究发展计划(973计划)。为了摆脱塔式发电规模,受定日镜场发展空间的极大限制。而打破原有格局,通过引入储能调控元素,将采能与发电进行分离。利用移动储能模块,所具有光—热—热双重转换功能。可将光热转换与热电转换进行分置处理。目的达到,跳出定日镜场约束。以空间,换取时间。从而实现超大规模太阳能分散采集和集中统一发电的目标。具体形式是:由众多移动储能模块,纵横穿梭于塔式采光单元模块阵列,与蒸汽涡轮发电机组之间。担负起太阳能的光热转换—储热加载—热源运送—蒸汽发生,这四个关键环节的过程处理。由此,形成多塔集群式太阳能储能发电运作模式。尤其是移动储能模块运用,不仅在光热转换过程中,能起到储热加载缓冲。而且,还能使光—热—电,原本属于强非线性复杂相干的过程转换,变得:简单、平稳、高效。即大大简化了光—热—电转换流程。同时,还为新型塔式太阳能发电系统的模块化开放设计,铺平了道路。通过整体性优化组合和各系统各自独立的模块化功能强化设计,重新建立起各系统优长互补关系。最终实现塔式太阳能发电,从采能—储能—发电三位一体的高效结合。目标锁定集成超大规模高效储能平稳可控连续发电。太阳能开发利用,是现代高科技手段应用创新。需要精心筹划系统工程,合理制订太阳能开发利用技术路线。只有大幅提升整体效率及规模效益,才能从容叩开商业化市场大门。组建超大规模太阳能模块电站,主要基于四方面布局设想:1.整合资源,集中优势,全力打造塔式聚光单元模块效率效益最大化。以定日镜小型化轻型设计为关键切入,进行镜场规模与储能模块容量,以及定日镜配型与塔身高度等多边互动设计。并且实施黄金采光地段截取与菱形模块无限扩展相契合,创建高效及密集分布塔式聚光单元模块阵列。2.移动模块储能,利用高温高导相变储能技术,可实现高密度大容量储能模块开发。采取在模块内直接储热释热,与以往从塔顶接收器到地面冷热固定储罐等,加起来一整套复杂工质循环系统相比。可实现管道零距离输送,无腐蚀侵害,无凝固忧患;吸热端构造简化,储热释热转换效率高,储能密度大,使用寿命长,制造成本低;个体维护,不影响整体运行。高密度大容量储能模块技术开发,将打开太阳能利用崭新空间。3.利用大容量高效发电机组与移动储能模块的运行结合,可进行大规模集约化电力生产运行管理。目的达到降低消耗,约束成本,提升效率,实现太阳能模块电站规模效益最大化。4.电站庞大运行系统创建,相应采取:标准化、规范化、模块化、网格化、集成化、规模化等系统优化措施。并且融入:数字化、信息化、网络化、自动化、智能化等,在现代信息化等高科技条件下,实现模块电站高效安装调试及运行管理现代化。多塔集群式布局设想,是通过在广袤的太阳能采集作业区,展开网格密集型分布。即由众多塔式聚光单元菱形模块阵列,无缝拼接成海量密集分布的塔式聚光单元网格,集成数百至上千兆瓦级别的大规模储热发电模块电站,其占地面积可达到几十平方公里。继由若干模块电站阵列,连片构成数万兆瓦级别的超大规模太阳能模块电站网格,占地规模可扩展到成千上万平方公里。其集成发电运作模式,是将每个塔式聚光单元模块,所转换出来的太阳热能,利用移动储能模块,集中汇拢到中心电站,通过控制储能模块与发电机组投放数量,即可达到并网调峰及连续发电的目的。为了提高发电效率及充分利用余热发电,可采用超临界蒸汽轮机与中低温发电形式并组,构成多级复合式发电。该模块电站运行设计,为多种能源交互式兼容发电。以太阳能储能模块集中控制发电为主。在无日照之时,辅以氢能、生物质能或天然气、煤等过渡燃料,维持长年不间断满负荷高效连续发电,发电效率可达到40%左右。太阳能光电转换率大约在29%以上。该塔式太阳能模块电站创建,不仅填补国内空白,在国际上也尚属首例。其主体核心装备定日镜,在跟踪性能及加工制作上,已取得关键性的突破。并获得国家专利授权。该款定日镜,采用超大齿轮驱动。可设计出小型化轻型定日镜,具有:结构简单、组装速度快、跟踪精度高、制作成本低、抗风能力强等等优点。二维跟踪均可达到180°转角。反射镜可向下翻转,可避开:沙尘、风暴、雨雪、冰雹等灾害性气候来袭。尤其是定日镜小型化应用,更易于实现智能化除尘防护加载。这在大规模太阳能发电普及中,将是一个不可或缺的重要环节。其跟踪精度上行空间可达到10-3以上,而远距离跟踪所出现的间隙误差,可控制在一致两个百分点以下。该定日镜可在模具化生产条件下,实现高效制作。定日镜每平方米造价可控制在400-700元之间。寿命长达40年以上,四十年之后,只需做局部更新,则定日镜寿命,可再延长一倍。技术的应用领域前景分析:可在太阳能辐射强度一至四类地区,即占国土面积90%以上地区,兴建太阳能兼容电站。该太阳能采集模块,可兼备电能与氢能交互产出。为未来工业、农业、交通运输、国防、民用等,提供比化石能源更廉价的清洁能源。随着太阳能产业崛起,其多元化利用技术研发及产业制造,所拉动地区经济增长及就业岗位增加,将不计其数。太阳能行业是继房地产之后,对我国经济发展推动,将再造新一轮更大更持久的经济增长周期。对我国经济体变革及产业优化升级,将产生重大深远的影响。经济收益分析:一座总装机容量为300MW的太阳能模块电站,运行40年总投入达86.15亿元;若上网电价按现有0.50元/度计算,则40年发电总利润约为303.85∽545.65亿元,投资回收年限为8.8∽5.5年,总投资回报率达353∽633%;电站运行40年,每度电成本0.068∽0.11元/度;模块电站年发电量每亿度投资比例为4.4∽2.7亿元/亿度。到2040年之前,太阳能发电市场开发投入总量,估计可达到130万亿以上。我国太阳能资源开发投入总量,估计可达到500万亿元以上,总纯利润产出可在1750万亿到3150万亿以上。厂房条件建议:可在太阳能辐射等级较强地区,兴建太阳能电站,或在现有火力发电厂周边地区,寻找经济用地,兴建大规模塔式太阳能采集场,为电厂提供太阳能兼容发电。
找到2项技术成果数据。
找技术 >用来快速实现碳中和的新概念定日镜
成熟度:通过小试
技术类型:-
应用行业:电力、热力、燃气及水生产和供应业
技术简介
项目简介: 新概念定日镜:“wdsz—9定日镜”正式内测成功,“wdsz—9定日镜”的创新点在于:第一、新在低成本;第二、新在纯机械无电子设备(当然有人愿意硬把“wdsz—9定日镜”加装电子设备也可以更好地运行);第三、新在独特的原理;第四、新在特殊的结构以及适合不同地域的改型。 气候变化即全球变暖的危害自不必说,“碳中和”是各国应对气候变化的当务之急,太阳能聚光设备——定日镜,产生的高温光热应用,光电转换效率高,前景广阔,但现阶段的定日镜以及各发达国家顶尖实验室在研的定日镜有一个共同的缺点:造价高昂,且驱动他们的能量和他们聚光产生的能量性价比不高,运行维护成本高昂…… 譬如以下的讯息不胜枚举: 《美国Skysun研发新型“联动定日镜”,或将塔式定日镜成本削减30%以上(2017)》 《目标50美元/㎡!NREL牵头成立国际联合研发团队推动定日镜尽快降成本(2021-12-22)》 换句话说,改变全球变暖的关键是全球快速实现“碳中和”,实现“碳中和”的途径是清洁能源的应用,清洁能源当中太阳能是重要的发展方向,太阳能领域当中高温光热是效率最高的应用,实现高温光热的关键是降低“定日镜”的制造和运维成本,所以造价低廉、高精度聚光、防风性能强的“定日镜”是所有问题的决定性因素。虽然全球各个企业和国家实验室不遗余力地研发低成本定日镜,始终没有任何进展。但是近日,满足以上苛刻要求的“定日镜”取得突破: “wdsz—9定日镜”正式内测成功:w代表无电子设备,d代表低成本,sz代表受控式自由,9代表第九代。“wdsz—9定日镜”是第九代产品:是第二代产品“中国发明专利200810149880.3”的全面改进, 第二代wdsz—2(试验时间是2013年冬天——与国内顶尖电控研究所交流后,被指出虽抛弃电子设备,但在节约成本方面还有潜力可挖,并且给与了鼓励):吸取各方面的建议后,2013年底抛弃第二代,全面改进,从第三代、第四代、第五代直至顶级的第九代wdsz—9在2020研制成功,2021年国庆期间“wdsz—9定日镜”正样设备实验成功。 值得一提,直到2017年美国桑迪亚国家实验室也有了外形类似第二代wdsz—2的产品……,中国发明专利(不是实用新型专利):200810149880.3在先,桑迪亚国家实验室(是全球光热发电行业的领先研究机构)在后,但桑迪亚国家实验室为电控式设备,所以其要领桑迪亚国家实验室并没有掌握。而2022年以来,桑迪亚国家实验室 (Sandia National Laboratories,SNL)和澳大利亚太阳能热研究所参与成立了名为HelioCon的国际联合研发团队,目标是旨在研发将定日镜成本降低至50美元/㎡(约合人民币320元/㎡),以助力下一代光热发电项目实现度电成本降低至0.05美元/kWh(约合人民币0.32元/kWh)的发展目标。可见“wdsz—9定日镜” (每平米人民币180元)的领先程度。 项目核心创新点: 2021年国庆期间“wdsz—9定日镜”正样设备进行了实验,相比于现阶段各国运行和在研的定日镜,“wdsz—9定日镜”具有突出优点:成本低——制造成本 运行及维护成本都比现有和各发达国家在研的定日镜低廉,现有和各发达国家在研定日镜每一面镜子需要两个步进电机和一套电子电控设备,一个镜场假如有1000面镜子 就需要2000个步进电机,1000套电子设备控制双轴跟踪(更精确的用伺服电机)而且核心技术欧美大公司垄断;而“wdsz—9定日镜”不需要电子设备——是纯机械全自动跟踪,独门技术全部国产化,一个镜场有1000面镜子只需要不超过三个普通小型电机。成本:人民币(每平米180元。而世界顶尖的研发机构比如欧美近日才开始要研发每平米320元的定日镜),运行成本是欧美现有和在研的定日镜的十分之一,防风性能,精度均大幅度优于欧美现有和在研的定日镜,10000米距离全年光斑中心移动不超过20厘米。 项目详细用途: 新概念“wdsz—9定日镜”将为塔式太阳能发电、采暖供热、制氢、空调等工业热源驱动领域提供廉价的清洁能源。 预期效益说明: 1精确的大规模聚光可以不依赖昂贵的精密设备。2合理的设备可以摆脱电子装置;反之只有设备结构合理以后,再加装电子设备才能具备机电一体化的意义,尤其在注重节约成本的新能源领域。3光热发电的效率是其他太阳能技术不可比拟的,而定日镜的成本是普及太阳能高温光热应用的关键,经过多年的研制创新,高精度、低成本、强防风的太阳能聚光设备已经成体系化和系列化,尤其适合不同地域的各变形结构让低成本太阳能聚光很方便。其中具有代表意义的“wdsz—9定日镜”,必然为快速实现碳中和铺平道路。届时将开启万亿价值市场,因为在碳中和的大环境中,性能满足要求的新概念定日镜“wdsz—9定日镜”将大行其道大放异彩,并且将创造全新的产业链,解决一大批人员就业。对于正在研发的其他新能源设备,譬如:“人造太阳——热核聚变”来说,新概念“wdsz—9定日镜”十分成熟唾手可得,已经站在新能源舞台中央。
塔式太阳能模块电站定日镜
成熟度:正在研发
技术类型:发明
应用行业:电力、热力、燃气及水生产和供应业
技术简介
技术简介:塔式太阳能利用系统,具有宽泛的温场与能场匹配设定、聚光比大、聚焦温度高、能流密度大、热工转换效率高、应用范围广等等优长特点,可进行大规模:光热发电、聚光光伏发电、水制氢、海水淡化、金属冶炼、单晶生长等,众多太阳能用途开发。尤其是大规模太阳能发电与太阳能制氢技术开发,是解决未来能源利用的发展趋势及根本出路。因此,塔式太阳能利用系统,是一种极具价值潜力的太阳能多元化利用平台。六十多年来,曾先后有许多发达国家,开展过塔式太阳能发电技术研究。然而,由于该项技术利用,客观变数多,矛盾冲突大,攻关难度高。风雨起落,一路坎坷走来。目前,只剩下美、西、以等少数国家进入最后冲刺。纵观发展受阻困原因,主要归结为两点:一是跟踪成本过高,这是由于远距离跟踪,精度要求极高,必须达到齿轮无间隙传动。由此所引起的苛刻制作,是推高跟踪成本的因果来由。二是发电规模太小,发电扩容受到极大限制。由于塔式发电规模取决于定日镜场规模。而当定日镜场规模扩大到一定程度之后,其整体效率呈现锐减下降趋势。目前,塔式太阳能发电系统,因运行效率低,规模效益差,导致发电成本居高不下。离市场化要求,仍有较大的距离。我国开展此项研究起步较晚,现处于试验性探索阶段。在“十一五”期间,国家863计划设立重点研究太阳能塔式热发电关键技术。高效规模化太阳能热发电的基础研究,已列为国家重点基础研究发展计划(973计划)。为了摆脱塔式发电规模,受定日镜场发展空间的极大限制。而打破原有格局,通过引入储能调控元素,将采能与发电进行分离。利用移动储能模块,所具有光—热—热双重转换功能。可将光热转换与热电转换进行分置处理。目的达到,跳出定日镜场约束。以空间,换取时间。从而实现超大规模太阳能分散采集和集中统一发电的目标。具体形式是:由众多移动储能模块,纵横穿梭于塔式采光单元模块阵列,与蒸汽涡轮发电机组之间。担负起太阳能的光热转换—储热加载—热源运送—蒸汽发生,这四个关键环节的过程处理。由此,形成多塔集群式太阳能储能发电运作模式。尤其是移动储能模块运用,不仅在光热转换过程中,能起到储热加载缓冲。而且,还能使光—热—电,原本属于强非线性复杂相干的过程转换,变得:简单、平稳、高效。即大大简化了光—热—电转换流程。同时,还为新型塔式太阳能发电系统的模块化开放设计,铺平了道路。通过整体性优化组合和各系统各自独立的模块化功能强化设计,重新建立起各系统优长互补关系。最终实现塔式太阳能发电,从采能—储能—发电三位一体的高效结合。目标锁定集成超大规模高效储能平稳可控连续发电。太阳能开发利用,是现代高科技手段应用创新。需要精心筹划系统工程,合理制订太阳能开发利用技术路线。只有大幅提升整体效率及规模效益,才能从容叩开商业化市场大门。组建超大规模太阳能模块电站,主要基于四方面布局设想:1.整合资源,集中优势,全力打造塔式聚光单元模块效率效益最大化。以定日镜小型化轻型设计为关键切入,进行镜场规模与储能模块容量,以及定日镜配型与塔身高度等多边互动设计。并且实施黄金采光地段截取与菱形模块无限扩展相契合,创建高效及密集分布塔式聚光单元模块阵列。2.移动模块储能,利用高温高导相变储能技术,可实现高密度大容量储能模块开发。采取在模块内直接储热释热,与以往从塔顶接收器到地面冷热固定储罐等,加起来一整套复杂工质循环系统相比。可实现管道零距离输送,无腐蚀侵害,无凝固忧患;吸热端构造简化,储热释热转换效率高,储能密度大,使用寿命长,制造成本低;个体维护,不影响整体运行。高密度大容量储能模块技术开发,将打开太阳能利用崭新空间。3.利用大容量高效发电机组与移动储能模块的运行结合,可进行大规模集约化电力生产运行管理。目的达到降低消耗,约束成本,提升效率,实现太阳能模块电站规模效益最大化。4.电站庞大运行系统创建,相应采取:标准化、规范化、模块化、网格化、集成化、规模化等系统优化措施。并且融入:数字化、信息化、网络化、自动化、智能化等,在现代信息化等高科技条件下,实现模块电站高效安装调试及运行管理现代化。多塔集群式布局设想,是通过在广袤的太阳能采集作业区,展开网格密集型分布。即由众多塔式聚光单元菱形模块阵列,无缝拼接成海量密集分布的塔式聚光单元网格,集成数百至上千兆瓦级别的大规模储热发电模块电站,其占地面积可达到几十平方公里。继由若干模块电站阵列,连片构成数万兆瓦级别的超大规模太阳能模块电站网格,占地规模可扩展到成千上万平方公里。其集成发电运作模式,是将每个塔式聚光单元模块,所转换出来的太阳热能,利用移动储能模块,集中汇拢到中心电站,通过控制储能模块与发电机组投放数量,即可达到并网调峰及连续发电的目的。为了提高发电效率及充分利用余热发电,可采用超临界蒸汽轮机与中低温发电形式并组,构成多级复合式发电。该模块电站运行设计,为多种能源交互式兼容发电。以太阳能储能模块集中控制发电为主。在无日照之时,辅以氢能、生物质能或天然气、煤等过渡燃料,维持长年不间断满负荷高效连续发电,发电效率可达到40%左右。太阳能光电转换率大约在29%以上。该塔式太阳能模块电站创建,不仅填补国内空白,在国际上也尚属首例。其主体核心装备定日镜,在跟踪性能及加工制作上,已取得关键性的突破。并获得国家专利授权。该款定日镜,采用超大齿轮驱动。可设计出小型化轻型定日镜,具有:结构简单、组装速度快、跟踪精度高、制作成本低、抗风能力强等等优点。二维跟踪均可达到180°转角。反射镜可向下翻转,可避开:沙尘、风暴、雨雪、冰雹等灾害性气候来袭。尤其是定日镜小型化应用,更易于实现智能化除尘防护加载。这在大规模太阳能发电普及中,将是一个不可或缺的重要环节。其跟踪精度上行空间可达到10-3以上,而远距离跟踪所出现的间隙误差,可控制在一致两个百分点以下。该定日镜可在模具化生产条件下,实现高效制作。定日镜每平方米造价可控制在400-700元之间。寿命长达40年以上,四十年之后,只需做局部更新,则定日镜寿命,可再延长一倍。技术的应用领域前景分析:可在太阳能辐射强度一至四类地区,即占国土面积90%以上地区,兴建太阳能兼容电站。该太阳能采集模块,可兼备电能与氢能交互产出。为未来工业、农业、交通运输、国防、民用等,提供比化石能源更廉价的清洁能源。随着太阳能产业崛起,其多元化利用技术研发及产业制造,所拉动地区经济增长及就业岗位增加,将不计其数。太阳能行业是继房地产之后,对我国经济发展推动,将再造新一轮更大更持久的经济增长周期。对我国经济体变革及产业优化升级,将产生重大深远的影响。经济收益分析:一座总装机容量为300MW的太阳能模块电站,运行40年总投入达86.15亿元;若上网电价按现有0.50元/度计算,则40年发电总利润约为303.85∽545.65亿元,投资回收年限为8.8∽5.5年,总投资回报率达353∽633%;电站运行40年,每度电成本0.068∽0.11元/度;模块电站年发电量每亿度投资比例为4.4∽2.7亿元/亿度。到2040年之前,太阳能发电市场开发投入总量,估计可达到130万亿以上。我国太阳能资源开发投入总量,估计可达到500万亿元以上,总纯利润产出可在1750万亿到3150万亿以上。厂房条件建议:可在太阳能辐射等级较强地区,兴建太阳能电站,或在现有火力发电厂周边地区,寻找经济用地,兴建大规模塔式太阳能采集场,为电厂提供太阳能兼容发电。
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找技术 >用来快速实现碳中和的新概念定日镜
成熟度:通过小试
技术类型:-
应用行业:电力、热力、燃气及水生产和供应业
技术简介
项目简介: 新概念定日镜:“wdsz—9定日镜”正式内测成功,“wdsz—9定日镜”的创新点在于:第一、新在低成本;第二、新在纯机械无电子设备(当然有人愿意硬把“wdsz—9定日镜”加装电子设备也可以更好地运行);第三、新在独特的原理;第四、新在特殊的结构以及适合不同地域的改型。 气候变化即全球变暖的危害自不必说,“碳中和”是各国应对气候变化的当务之急,太阳能聚光设备——定日镜,产生的高温光热应用,光电转换效率高,前景广阔,但现阶段的定日镜以及各发达国家顶尖实验室在研的定日镜有一个共同的缺点:造价高昂,且驱动他们的能量和他们聚光产生的能量性价比不高,运行维护成本高昂…… 譬如以下的讯息不胜枚举: 《美国Skysun研发新型“联动定日镜”,或将塔式定日镜成本削减30%以上(2017)》 《目标50美元/㎡!NREL牵头成立国际联合研发团队推动定日镜尽快降成本(2021-12-22)》 换句话说,改变全球变暖的关键是全球快速实现“碳中和”,实现“碳中和”的途径是清洁能源的应用,清洁能源当中太阳能是重要的发展方向,太阳能领域当中高温光热是效率最高的应用,实现高温光热的关键是降低“定日镜”的制造和运维成本,所以造价低廉、高精度聚光、防风性能强的“定日镜”是所有问题的决定性因素。虽然全球各个企业和国家实验室不遗余力地研发低成本定日镜,始终没有任何进展。但是近日,满足以上苛刻要求的“定日镜”取得突破: “wdsz—9定日镜”正式内测成功:w代表无电子设备,d代表低成本,sz代表受控式自由,9代表第九代。“wdsz—9定日镜”是第九代产品:是第二代产品“中国发明专利200810149880.3”的全面改进, 第二代wdsz—2(试验时间是2013年冬天——与国内顶尖电控研究所交流后,被指出虽抛弃电子设备,但在节约成本方面还有潜力可挖,并且给与了鼓励):吸取各方面的建议后,2013年底抛弃第二代,全面改进,从第三代、第四代、第五代直至顶级的第九代wdsz—9在2020研制成功,2021年国庆期间“wdsz—9定日镜”正样设备实验成功。 值得一提,直到2017年美国桑迪亚国家实验室也有了外形类似第二代wdsz—2的产品……,中国发明专利(不是实用新型专利):200810149880.3在先,桑迪亚国家实验室(是全球光热发电行业的领先研究机构)在后,但桑迪亚国家实验室为电控式设备,所以其要领桑迪亚国家实验室并没有掌握。而2022年以来,桑迪亚国家实验室 (Sandia National Laboratories,SNL)和澳大利亚太阳能热研究所参与成立了名为HelioCon的国际联合研发团队,目标是旨在研发将定日镜成本降低至50美元/㎡(约合人民币320元/㎡),以助力下一代光热发电项目实现度电成本降低至0.05美元/kWh(约合人民币0.32元/kWh)的发展目标。可见“wdsz—9定日镜” (每平米人民币180元)的领先程度。 项目核心创新点: 2021年国庆期间“wdsz—9定日镜”正样设备进行了实验,相比于现阶段各国运行和在研的定日镜,“wdsz—9定日镜”具有突出优点:成本低——制造成本 运行及维护成本都比现有和各发达国家在研的定日镜低廉,现有和各发达国家在研定日镜每一面镜子需要两个步进电机和一套电子电控设备,一个镜场假如有1000面镜子 就需要2000个步进电机,1000套电子设备控制双轴跟踪(更精确的用伺服电机)而且核心技术欧美大公司垄断;而“wdsz—9定日镜”不需要电子设备——是纯机械全自动跟踪,独门技术全部国产化,一个镜场有1000面镜子只需要不超过三个普通小型电机。成本:人民币(每平米180元。而世界顶尖的研发机构比如欧美近日才开始要研发每平米320元的定日镜),运行成本是欧美现有和在研的定日镜的十分之一,防风性能,精度均大幅度优于欧美现有和在研的定日镜,10000米距离全年光斑中心移动不超过20厘米。 项目详细用途: 新概念“wdsz—9定日镜”将为塔式太阳能发电、采暖供热、制氢、空调等工业热源驱动领域提供廉价的清洁能源。 预期效益说明: 1精确的大规模聚光可以不依赖昂贵的精密设备。2合理的设备可以摆脱电子装置;反之只有设备结构合理以后,再加装电子设备才能具备机电一体化的意义,尤其在注重节约成本的新能源领域。3光热发电的效率是其他太阳能技术不可比拟的,而定日镜的成本是普及太阳能高温光热应用的关键,经过多年的研制创新,高精度、低成本、强防风的太阳能聚光设备已经成体系化和系列化,尤其适合不同地域的各变形结构让低成本太阳能聚光很方便。其中具有代表意义的“wdsz—9定日镜”,必然为快速实现碳中和铺平道路。届时将开启万亿价值市场,因为在碳中和的大环境中,性能满足要求的新概念定日镜“wdsz—9定日镜”将大行其道大放异彩,并且将创造全新的产业链,解决一大批人员就业。对于正在研发的其他新能源设备,譬如:“人造太阳——热核聚变”来说,新概念“wdsz—9定日镜”十分成熟唾手可得,已经站在新能源舞台中央。
塔式太阳能模块电站定日镜
成熟度:正在研发
技术类型:发明
应用行业:电力、热力、燃气及水生产和供应业
技术简介
技术简介:塔式太阳能利用系统,具有宽泛的温场与能场匹配设定、聚光比大、聚焦温度高、能流密度大、热工转换效率高、应用范围广等等优长特点,可进行大规模:光热发电、聚光光伏发电、水制氢、海水淡化、金属冶炼、单晶生长等,众多太阳能用途开发。尤其是大规模太阳能发电与太阳能制氢技术开发,是解决未来能源利用的发展趋势及根本出路。因此,塔式太阳能利用系统,是一种极具价值潜力的太阳能多元化利用平台。六十多年来,曾先后有许多发达国家,开展过塔式太阳能发电技术研究。然而,由于该项技术利用,客观变数多,矛盾冲突大,攻关难度高。风雨起落,一路坎坷走来。目前,只剩下美、西、以等少数国家进入最后冲刺。纵观发展受阻困原因,主要归结为两点:一是跟踪成本过高,这是由于远距离跟踪,精度要求极高,必须达到齿轮无间隙传动。由此所引起的苛刻制作,是推高跟踪成本的因果来由。二是发电规模太小,发电扩容受到极大限制。由于塔式发电规模取决于定日镜场规模。而当定日镜场规模扩大到一定程度之后,其整体效率呈现锐减下降趋势。目前,塔式太阳能发电系统,因运行效率低,规模效益差,导致发电成本居高不下。离市场化要求,仍有较大的距离。我国开展此项研究起步较晚,现处于试验性探索阶段。在“十一五”期间,国家863计划设立重点研究太阳能塔式热发电关键技术。高效规模化太阳能热发电的基础研究,已列为国家重点基础研究发展计划(973计划)。为了摆脱塔式发电规模,受定日镜场发展空间的极大限制。而打破原有格局,通过引入储能调控元素,将采能与发电进行分离。利用移动储能模块,所具有光—热—热双重转换功能。可将光热转换与热电转换进行分置处理。目的达到,跳出定日镜场约束。以空间,换取时间。从而实现超大规模太阳能分散采集和集中统一发电的目标。具体形式是:由众多移动储能模块,纵横穿梭于塔式采光单元模块阵列,与蒸汽涡轮发电机组之间。担负起太阳能的光热转换—储热加载—热源运送—蒸汽发生,这四个关键环节的过程处理。由此,形成多塔集群式太阳能储能发电运作模式。尤其是移动储能模块运用,不仅在光热转换过程中,能起到储热加载缓冲。而且,还能使光—热—电,原本属于强非线性复杂相干的过程转换,变得:简单、平稳、高效。即大大简化了光—热—电转换流程。同时,还为新型塔式太阳能发电系统的模块化开放设计,铺平了道路。通过整体性优化组合和各系统各自独立的模块化功能强化设计,重新建立起各系统优长互补关系。最终实现塔式太阳能发电,从采能—储能—发电三位一体的高效结合。目标锁定集成超大规模高效储能平稳可控连续发电。太阳能开发利用,是现代高科技手段应用创新。需要精心筹划系统工程,合理制订太阳能开发利用技术路线。只有大幅提升整体效率及规模效益,才能从容叩开商业化市场大门。组建超大规模太阳能模块电站,主要基于四方面布局设想:1.整合资源,集中优势,全力打造塔式聚光单元模块效率效益最大化。以定日镜小型化轻型设计为关键切入,进行镜场规模与储能模块容量,以及定日镜配型与塔身高度等多边互动设计。并且实施黄金采光地段截取与菱形模块无限扩展相契合,创建高效及密集分布塔式聚光单元模块阵列。2.移动模块储能,利用高温高导相变储能技术,可实现高密度大容量储能模块开发。采取在模块内直接储热释热,与以往从塔顶接收器到地面冷热固定储罐等,加起来一整套复杂工质循环系统相比。可实现管道零距离输送,无腐蚀侵害,无凝固忧患;吸热端构造简化,储热释热转换效率高,储能密度大,使用寿命长,制造成本低;个体维护,不影响整体运行。高密度大容量储能模块技术开发,将打开太阳能利用崭新空间。3.利用大容量高效发电机组与移动储能模块的运行结合,可进行大规模集约化电力生产运行管理。目的达到降低消耗,约束成本,提升效率,实现太阳能模块电站规模效益最大化。4.电站庞大运行系统创建,相应采取:标准化、规范化、模块化、网格化、集成化、规模化等系统优化措施。并且融入:数字化、信息化、网络化、自动化、智能化等,在现代信息化等高科技条件下,实现模块电站高效安装调试及运行管理现代化。多塔集群式布局设想,是通过在广袤的太阳能采集作业区,展开网格密集型分布。即由众多塔式聚光单元菱形模块阵列,无缝拼接成海量密集分布的塔式聚光单元网格,集成数百至上千兆瓦级别的大规模储热发电模块电站,其占地面积可达到几十平方公里。继由若干模块电站阵列,连片构成数万兆瓦级别的超大规模太阳能模块电站网格,占地规模可扩展到成千上万平方公里。其集成发电运作模式,是将每个塔式聚光单元模块,所转换出来的太阳热能,利用移动储能模块,集中汇拢到中心电站,通过控制储能模块与发电机组投放数量,即可达到并网调峰及连续发电的目的。为了提高发电效率及充分利用余热发电,可采用超临界蒸汽轮机与中低温发电形式并组,构成多级复合式发电。该模块电站运行设计,为多种能源交互式兼容发电。以太阳能储能模块集中控制发电为主。在无日照之时,辅以氢能、生物质能或天然气、煤等过渡燃料,维持长年不间断满负荷高效连续发电,发电效率可达到40%左右。太阳能光电转换率大约在29%以上。该塔式太阳能模块电站创建,不仅填补国内空白,在国际上也尚属首例。其主体核心装备定日镜,在跟踪性能及加工制作上,已取得关键性的突破。并获得国家专利授权。该款定日镜,采用超大齿轮驱动。可设计出小型化轻型定日镜,具有:结构简单、组装速度快、跟踪精度高、制作成本低、抗风能力强等等优点。二维跟踪均可达到180°转角。反射镜可向下翻转,可避开:沙尘、风暴、雨雪、冰雹等灾害性气候来袭。尤其是定日镜小型化应用,更易于实现智能化除尘防护加载。这在大规模太阳能发电普及中,将是一个不可或缺的重要环节。其跟踪精度上行空间可达到10-3以上,而远距离跟踪所出现的间隙误差,可控制在一致两个百分点以下。该定日镜可在模具化生产条件下,实现高效制作。定日镜每平方米造价可控制在400-700元之间。寿命长达40年以上,四十年之后,只需做局部更新,则定日镜寿命,可再延长一倍。技术的应用领域前景分析:可在太阳能辐射强度一至四类地区,即占国土面积90%以上地区,兴建太阳能兼容电站。该太阳能采集模块,可兼备电能与氢能交互产出。为未来工业、农业、交通运输、国防、民用等,提供比化石能源更廉价的清洁能源。随着太阳能产业崛起,其多元化利用技术研发及产业制造,所拉动地区经济增长及就业岗位增加,将不计其数。太阳能行业是继房地产之后,对我国经济发展推动,将再造新一轮更大更持久的经济增长周期。对我国经济体变革及产业优化升级,将产生重大深远的影响。经济收益分析:一座总装机容量为300MW的太阳能模块电站,运行40年总投入达86.15亿元;若上网电价按现有0.50元/度计算,则40年发电总利润约为303.85∽545.65亿元,投资回收年限为8.8∽5.5年,总投资回报率达353∽633%;电站运行40年,每度电成本0.068∽0.11元/度;模块电站年发电量每亿度投资比例为4.4∽2.7亿元/亿度。到2040年之前,太阳能发电市场开发投入总量,估计可达到130万亿以上。我国太阳能资源开发投入总量,估计可达到500万亿元以上,总纯利润产出可在1750万亿到3150万亿以上。厂房条件建议:可在太阳能辐射等级较强地区,兴建太阳能电站,或在现有火力发电厂周边地区,寻找经济用地,兴建大规模塔式太阳能采集场,为电厂提供太阳能兼容发电。