華能南山電廠太陽能光熱發(fā)電科技示范工程是國家能源局和中國華能集團(tuán)的重點(diǎn)科技示范項(xiàng)目，亦是首套線聚焦直接蒸汽式太陽能光熱發(fā)電科技示范項(xiàng)目，由華能清潔能源技術(shù)研究院和華能海南公司自主研發(fā)、建設(shè)。經(jīng)過前期研發(fā)、樣機(jī)試制、單元性能測試后，于2012年4月在華能南山電廠開工建設(shè)，10月16日投入試運(yùn)行。該項(xiàng)目的太陽能集熱系統(tǒng)功率達(dá)到1.5MWth，采用高聚光比的線聚光技術(shù)，是國內(nèi)首次利用太陽能產(chǎn)生超過400℃過熱蒸汽的裝置，可產(chǎn)生400-450℃過熱蒸汽，除了各項(xiàng)指標(biāo)達(dá)到設(shè)計(jì)參數(shù)之外，其蒸汽參數(shù)還有望進(jìn)一步提高。
回望整個(gè)能源領(lǐng)域，在清潔能源中，太陽能是取之不盡的資源，我國的太陽能資源亦非常豐富，理論儲量達(dá)到每年1.7萬億噸標(biāo)準(zhǔn)煤。而海南地處北回歸線以南的熱帶疆域.太陽總輻射的年變程具有雙峰型結(jié)構(gòu),由此呈現(xiàn)太陽能分布均勻穩(wěn)定,天然大溫室,連續(xù)陰雨天少等特有的氣象現(xiàn)象,為高效廉價(jià)利用太陽能創(chuàng)造了契機(jī)。光熱發(fā)電技術(shù)是通過反射鏡將太陽光聚焦后產(chǎn)生的熱量直接或間接加熱給水，從而產(chǎn)生蒸汽，通過汽輪發(fā)電機(jī)組向電網(wǎng)供電，輔以大規(guī)模儲熱系統(tǒng)后，可以進(jìn)行全天連續(xù)穩(wěn)定發(fā)電。華能清潔能源技術(shù)研究院在國內(nèi)率先開展了直接產(chǎn)生蒸汽的光熱發(fā)電技術(shù)的研發(fā)，并在華能海南三亞南山電廠建設(shè)了此1.5MWth的試驗(yàn)示范項(xiàng)目。其中，示范裝置使用平面反射鏡將太陽光反射到固定在鏡場上方的集熱管上，每列反射鏡可實(shí)時(shí)跟蹤太陽運(yùn)行，使反射的太陽光線始終聚焦到涂有吸熱材料的集熱管上，集熱管將吸收的熱量傳遞給管內(nèi)流動的水，水被加熱后產(chǎn)生高溫高壓的蒸汽進(jìn)入汽輪發(fā)電機(jī)組做功產(chǎn)生電能。實(shí)現(xiàn)了利用太陽能為電廠熱力系統(tǒng)提供補(bǔ)充熱源，提高了系統(tǒng)發(fā)電效率，與南山電廠聯(lián)合循環(huán)發(fā)電系統(tǒng)組成了我國第一個(gè)太陽能光熱與天然氣發(fā)電的混合式發(fā)電系統(tǒng)。該示范裝置的成功運(yùn)行，實(shí)現(xiàn)了國內(nèi)首次利用太陽能集熱技術(shù)產(chǎn)生超過400℃的過熱蒸汽，將為我國太陽能光熱發(fā)電產(chǎn)業(yè)提供堅(jiān)實(shí)的技術(shù)支撐，對推動我國太陽能光熱發(fā)電技術(shù)的大規(guī)模應(yīng)用和發(fā)展具有重要意義。
在此示范項(xiàng)目中，華能自主開發(fā)的線聚焦直接蒸汽式太陽能光熱發(fā)電技術(shù)，具有以下特點(diǎn)：一，采用高聚光比的線聚光在一次回路直接產(chǎn)生高參數(shù)的過熱蒸汽，易與常規(guī)的蒸汽發(fā)電設(shè)備匹配；二，鏡場近地安裝、模塊化布置，造價(jià)低；三，系統(tǒng)簡單，廠用電率低、發(fā)電效率高等；四，具有較強(qiáng)的技術(shù)和經(jīng)濟(jì)競爭力。而且，中國華能集團(tuán)清潔能源技術(shù)研究院已掌握相關(guān)核心技術(shù)，所有設(shè)備均實(shí)現(xiàn)國產(chǎn)化并擁有自主知識產(chǎn)權(quán)。為保證運(yùn)行的連續(xù)性和穩(wěn)定性，太陽能光熱發(fā)電廠配備了所研發(fā)的國內(nèi)首個(gè)直接蒸汽系統(tǒng)的熔鹽儲熱系統(tǒng)（目前未建成），無光照時(shí)可運(yùn)行一小時(shí)。
華能線聚焦太陽能光熱發(fā)電示范項(xiàng)目集熱系統(tǒng)占地10000 m2左右，其目標(biāo)是研發(fā)具有自主知識產(chǎn)權(quán)的太陽能光熱發(fā)電技術(shù)，同時(shí)對自主創(chuàng)新技術(shù)進(jìn)行充分驗(yàn)證，并在此基礎(chǔ)上作進(jìn)一步的優(yōu)化和完善，預(yù)期規(guī)?；顿Y成本可不超過1.5萬元/kWe，從而降低太陽能熱發(fā)電造價(jià)和發(fā)電成本，為推動科技產(chǎn)業(yè)化和我國太陽能光熱發(fā)電技術(shù)的發(fā)展做出貢獻(xiàn)。作為我國第一個(gè)太陽能光熱與天然氣發(fā)電的混合式發(fā)電項(xiàng)目，華能將以南山電廠太陽能光熱發(fā)電項(xiàng)目為新的起點(diǎn)，加大科技創(chuàng)新力度，深化與海南的互利合作，為能源多元清潔發(fā)展、推進(jìn)太陽能多元化利用做出新的更大的貢獻(xiàn)。
