太阳能-海水淡化项目介绍

汽轮机余热与海水淡化耦合方式
过热器 汽轮机 锅炉 发电机
过热器 汽轮机 锅炉 发电机
调节阀 MED一 级热源
冷却水
MED一 级热源 回水泵
凝汽器 回水泵2 回水泵1
加热器
背压式汽轮机的水电联产
抽气调节式汽轮机的水电联产
在太阳能电站和海水淡化结合系统中，通过提高汽轮机背压，将排汽温度从30 度提高到70度，并作为MED海水淡化之一级热源，冷凝水返回锅炉。
集热场系统的动态仿真
MED海水淡化系统原理
65~70℃余热驱动。
控制逻辑
槽系统控制
油泵系统控制
电水联产示范系统鸟瞰
主要参数：聚光器200平米，蒸汽压力2.0MPa，海水淡化5吨/天。
2.0MPa蒸汽系统
产汽视频
蒸汽系统测试
蒸汽产量在约60公斤/小时。
海水淡化设备（产水）
产水视频
小时产水量达到0.35吨
发电岛
淡 水
电 力
晒盐场
国家电网 大海（海水）
市政用水 （瓶/桶装水）
浓海水 工业盐
海南天能部分项目图片展示
43 43
海南天能——光电建筑一体化项目
海南生态软件园一期2MW光电建筑一体化示范项目实景
软件园屋顶电站
电网公司宿舍楼屋顶电站
三星（海南）光通讯有限公司屋顶电站
海南天能——光电建筑一体化项目
水质检测结果
产水符合饮用水标准。
监控控制系统
远程监控控制系统
实现远程及手机监控。
海水淡化测试结果
平均辐照500w/m2, 产水量0.22吨/小时
国际合作项目示范效果 ·太阳能电水联产项目实用于沿海、海岛及西北苦
咸水地区大规模建设 ·分析两个多月的实验数据，得出了非常满意的实 验初步结果，海水淡化设备、集热场控制系统、蒸 汽发生系统和安全防护监控系统全部达到设计要求， 自动测控系统达到无人值守安全运行要求 · 太阳能电水联产项目是未来光热发电商业化应用 的一种新模式
三、未来设想
项目如果可以实施，每天可利用海南充足的太阳能资源，日 发电150000度，同时利用汽轮机余热海水淡化产出副产品海 水淡化水每天6000余吨，如果附加建设一个桶装水厂，项目 除解决当地厂区内生产用淡水需求外，还可以供应周边盐碱 地区居民用水或桶装水商业化需求，效益明显，享受国家发 改委海水淡化水相关补贴政策。如果可以和盐场联合申请， 海水取水和排污问题都可以减少项目的初期建设费用。经济 效益明显，因为项目用资源取自大海和太阳能，产品是电、 水、盐。不污染，不占用资源，需消耗化石资源为零，对环 境破坏为零，项目未来还可以申请与传统晒盐工艺结合的旅 游观光项目，产生更大的社会效益。
二、太阳能电水联产技术
太阳能电水联产系统形式
Solar Field Wind Field
fuel solar heat fuel grid
Solar Field
Storage
Storage
Solar Field
fuel
Storage
Solar Field
fuel
Storage
Power Plant
2013年5月底建成并投入连续性实验运行测试
海南天能电力有限公司
国家太阳能电水联产国际合作项目内容
·强风条件下槽式聚光器轻量化设计与示范研究 ·太阳能电水联产系统模式分析与太阳能海水淡
化示范研究
·海南地区太阳能光热资源评价与太阳能热发电
站选址
海南天能电力有限公司
国家太阳能电水联产项目创新点
·开发工作风速适应15m/s强风载条件的低成本
谢谢！
三、未来设想
如果项目成功实施，仅发电部分，年平均可 为电网提供清洁电能5000万kwh,与燃煤电 厂相比，每年可节约标煤16500吨。相应每 年可减少多种大气污染物的排放。此外每年 还可节约用水，并减少相应的废水排放和温 排水，节能减排效益显著。
与盐场结合的电水联产零排放系统
太阳能集热场
蒸 汽
蒸汽 电力 海水淡化系统 水
太阳能* 风能 水能 生物质能
地热能
33 亿吨标准煤
*中国工程院《中国可再生能源发展战略研究》，2008
国家发改委《可再生能源中长期发展规划》,2007
分布最广、储量最大！
太阳能热发电技术原理
•
太阳法向直射辐照度被聚光系统聚集后经吸热器将太阳能转换为传热流体的热能，经 蒸汽、燃气轮机或发动机等热力循环过程发电
槽式聚光器，达到国际先进水平
·基于槽式集热系统的滑参数运行太阳能海水淡
化系统示范，太阳能热发电系统综合能量利用效 率提升到80%以上，降低太阳能光热电站的综合 成本
汇报提纲
一、国际合作项目背景 二、太阳能电水联产技术及其示范效果 三、未来产业化设想
一、国合项目背景
中国中长期能源需求预测
不 同 研 究 机 构ຫໍສະໝຸດ Baidu对 中 国 2050 能 源 需 求 预 测
三、未来设想
三、未来设想
· 对于海南天能电力有限公司来说，国合项目的
成功落地，预示着公司由单一的光伏发电公司向 光热发电转型，迈出了一大步 。 · 国合项目运营成功后，为下一步产业化提供了 坚强的数据保障。我们正在找相关设计院做预可 研报告，希望中国第一个20MW的热电水盐联产 示范项目在海南落地，实现太阳能光热发电同时 产出海水淡化水，项目产生的废水浓盐水又可以 作为盐场的原料，大幅提高盐场晒盐效率，可作 为循环经济示范项目及盐场技术改造项目。
heat
Power Plant
heat
Power Plant
MED
Water
RO
Water Power
MED
Water Power
MED
Water
heat
RO
a
b
c
d
a:太阳能集热场和MED结合系统 b: 太阳能/风能发电和RO结合并供电系统 c: 太阳能热发电和余热MED并供电系统 d:太阳能热发电综合MED+RO海水淡化系统
• 均为荒漠电站。
2011.7
1984
1985
1986
1988
1989
1990
2008
2009
2010
1987
2006
2007
余热综合利用技术助推光热发电
冷凝排热
维护用水
循环排污
冷却用水
聚光集热子系统
蓄热子系统
热-功-电转换子系统
在全球资源需求继续增长、 淡水资源日趋缺乏，而海南拥 有丰富的太阳能和海水资源,光 热发电及海水淡化技术逐渐成 熟的背景条件下,国际合作示范 项目得以实施
（1）海南有丰富的太阳能及海水资源,国际旅游岛建设；
（2）国家南海战略。发展可再生能源技术更加迫切。
迫切：大力发展可再生能源发电与海水淡化技术！
太阳能资源丰富，是支撑我国国民经济 可持续发展的战略性能源之一
种
类
资源可开发量 17000 亿吨标准煤 >10 亿kW 5.4 亿kW 4.6 亿吨标准煤
全球太阳能热发电发展应用现状
1400
国外太阳能热发电装机容量(MW)
各太阳能热发电技术形式在总装机容量中的比例
4.6%
新增装机容量 累计装机容量
1200 1000 800
0.6% 7.8% 槽式 塔式 混合 其它
86.9%
600
400 200 0
时间
• 在运行电站40座，装机容量总计1365.3MW, • 主要分布在西班牙和美国； • 槽式太阳能热发电总装机1187MW，占总装机容量的86.9 % ；
海南天能——2 5MW屋顶光伏电站
25MW国家 “金太阳”屋顶光伏项目之——海南圣大木业屋顶电站
海南天能——2013年建设项目
2013年海南天能电力有限公司正在实施海南老城经济开发区和金盛达建材 商城集中连片光伏发电30MW屋顶光伏发电项目和海口经济学院3MW光电建筑 一体化示范项目、三沙市0.5MW独立光伏发电示范项目、屯昌20MW现代农业 太阳能并网电站、海南金海浆纸业20MW光伏发电示范项目、临高6MW风光互 补示范项目，共计79.5MW的新能源电站。
2
我们的目标：
绿色发电 高品质供电 智能用电 能源高效综合利用 打造海南新能源电力服务的名片！
光热发电技术是未来太阳能发电的新模式
4
海南天能电力有限公司
国家太阳能电水联产国际合作项目
国际合作项目名称是《太阳能光热资源评价与槽式光 热发电关键技术研究》，承担单位是海南天能电力有 限公司，合作国别是西班牙，项目其他参加单位有中 国科学院电工研究所、北京寰能天宇科技发展有限公 司及外方合作单位西班牙太阳能技术顾问公司。
从国家太阳能电水联产国际合作项目 看光热发电商业化发展前景
2013年7月
海南天能电力有限公司简介
海南天能电力有限公司(简称“海南天能”）于2009年8月经海南省政府批准由海南省发展控股有限公 司、海南省水利电力集团有限公司、英利能源（中国）有限公司共同出资成立的。 公司致力于太阳能、风能、抽水蓄能、水电、生物质能、地热能、潮汐能和垃圾发电等新能源电力项 目开发、投融资，技术研发、工程设计、建设及运营管理。我们相信，为客户提供专业的服务、快速的响 应以及客户化的解决方案是推动客户成功的关键要素。 我们能够给客户提供全面服务：项目投资、商业咨询、技术支持、工程管理、技术培训，并坚持以满足 客户需求为最终的目标。
中航特玻0.85兆瓦屋顶光伏发电站
海南天能——2 5MW屋顶光伏电站
25MW国家 “金太阳”屋顶光伏项目之——中航特玻屋顶光伏电站
海南天能——2 5MW屋顶光伏电站
25MW国家 “金太阳”屋顶光伏项目之——赛诺国际屋顶光伏电站
海南天能——2 5MW屋顶光伏电站
25MW国家 “金太阳”屋顶光伏项目之——海南英利屋顶光伏电站
国际合作项目电水联产系统
电水联产示范系统组成
膨胀系统 蒸汽发生系统 软水系统
集热系统
换储热系统
储油系统 海水淡化系统
适应于大风载荷的轻量化聚光器
大风载荷下聚光器支撑结构应力于变形分析
保护姿态下聚光器示意图 轻量化聚光器平米用钢量小于30公斤
防风系统分析：来风40米，防风网后15~30 米内4米以下风速不超过15米。
•
综合考虑目前中国经济发展形势和未来发展需求、环境和社会可持续发展的压 力，以及节能减排等多项因素，预计2020 年中国能源消费将达到45-50亿吨标 准煤，2030 年将达到55-60 亿吨标准煤，而2050 年将有可能达到65 亿吨标准 煤左右。
全球淡水资源现状
重大需求
全球：
(1) 能源资源短缺，可再生能源开发利用是战略选择； (2) 水资源短缺是影响全球经济可持续发展和人类生存的 关键问题。 海南：
太阳能热发电主要技术形式
点 聚 焦
塔式太阳能热发电
碟式太阳能热发电
线 聚 焦
槽式太阳能热发电
菲涅尔太阳能热发电
太阳能热发点特征：可以担当基础电力负荷 可对余热进行综合利用
热发电
负 荷 率
光伏发电
时 间
50MW热发电/50MW光伏发电
余热综合利用技术可以使综合
实测比较（美国加州）
能量利用效率达到65%以上