Технология концентрированной энергии солнца

Технология концентрированной энергии солнца

Паровые турбины компании «Сименс» являются наиболее часто используемым оборудованием для выработки электроэнергии на солнечных тепловых электростанциях. Наши паровые турбины надежно функционируют на всех типах электростанций, работающих на технологии концентрирования солнечной энергии (CSP).

Связаться с нашими экспертами
Энергия солнца

Неисчерпаемый источник

Концентрированная солнечная тепловая энергия становится все более и более важным источником выработки электроэнергии во всем мире. Причины этого очевидны: солнце является неисчерпаемым источником энергии. Этот источник энергии не только бесплатный, но и не производит выбросы. Паротурбинные генераторы преобразуют солнечную энергию в электричество.
Технологии производства солнечной энергии

Подходящая паровая турбина для любой области применения

Солнечная тепловая энергия хорошо зарекомендовала себя начиная с момента резкого роста популярности солнечной энергии в США в восьмидесятых. Наиболее распространенным типом электростанции является параболоцилиндрический концентратор, однако сейчас быстро развиваются альтернативные технологии, такие как солнечные коллекторы, использующие линзы Френеля с плоскими зеркалами, а также электростанции башенного типа со слегка изогнутыми зеркалами или гелиостатами.

Основной принцип работы всех трех видов электростанций одинаков: зеркала концентрируют падающее солнечное излучение на приемник, где оно преобразуется в тепло, которое используется для производства пара, приводящего в движение паровую турбину. Системы аккумуляции тепла, такие как тепловые аккумуляторы на основе расплавленных солей, обеспечивают электропитание даже в неблагоприятных погодных условиях или ночью. Они значительно увеличивают продолжительность работы при полной нагрузке в сочетании с оптимальным КПД паровой турбины.

Турбины для всех основных технологий концентрации солнечной энергии (CSP)

Компания «Сименс» предлагает обширную линейку паровых турбин для различных типов солнечных установок любой мощности. Технология турбин соответствует всем трем основным концепциям концентрации солнечной энергии. Компания «Сименс» стала первым поставщиком паровых турбин, который вновь вышел на рынок CSP в 21 веке, впервые внедрив коммерческие решения в США и Испании. В настоящее время компания «Сименс» является лидером мирового рынка паровых турбин для установок концентрации солнечной энергии и имеет более 20 лет опыта работы с паровыми турбинами в отношении суточных циклов.

Технология параболоцилиндрических концентраторов

Технология параболоцилиндрических концентраторов

Параболические системы используют параболоцилиндрические зеркала для фокусировки солнечного излучения на абсорбирующую трубку (приемник), расположенную на фокальной линии зеркала. Зеркала предназначены для сбора солнечного света вдоль одной оси, преимущественно с севера на юг. Приемники содержат теплопередающую жидкость (например, синтетическое термомасло, расплавленную соль), которая нагревается сфокусированным солнечным светом. Она циркулирует в трубах и прокачивается через теплообменники для выработки пара. Технология параболоцилиндрических концентраторов в настоящее время является наиболее проверенной и наиболее используемой технологией, хотя параметры горячего пара здесь хуже, чем на солнечных электростанциях башенного типа.

 

 

 

Солнечная электростанция башенного типа

Солнечная электростанция башенного типа

Кольцеобразное поле плоских гелиостатов (зеркал, следящих за солнцем) концентрирует солнечный свет на центральном приемнике в верхней части башни. Среда теплопередачи (вода/пар, расплавленная соль или воздух) в приемнике поглощает тепловую энергию и передает ее в паровой цикл для выработки перегретого пара для турбины. Преимущество станции башенного типа по сравнению с параболоцилиндрическими концентраторами или коллекторами, использующими линзы Френеля, состоит в том, что солнечный свет на центральной башне-приемнике фокусируется на меньшей площади, а теплоноситель не должен прокачиваться по трубопроводу вокруг большого поля гелиостатов. Это означает, что достижимы более высокие температуры рабочей жидкости в приемнике (до 1000 °C) и лучшие показатели пара, возможно даже получение закритического пара.

 

 

Различные преимущества

Паровые турбины, идеально подходящие для любых требований

Являясь лидером на рынке промышленных паровых турбин, компания «Сименс» предлагает обширный ассортимент продукции для солнечных тепловых электростанций в диапазоне мощности от 1,5 до более чем 250 МВт.
Оптимизация для сложного цикла

Оптимизация для сложного цикла

Для установок CSP необходимы паровые турбины, оптимизированные для сложных и требовательных условий рабочего цикла. Принимая во внимание, что эффективность и общая стоимость владения являются основой любого инвестиционного решения, «Сименс» использует свой опыт обширной научно-исследовательской и проектной деятельности, позволяющий адаптировать турбины к конкретным требованиям технологии CSP.

Передовые решения для ежедневного запуска

Передовые решения для ежедневного запуска

Круглосуточный цикл работы зачастую требует большого количества запусков и возможностей быстрого ежедневного запуска паровых турбин CSP. Короткие сроки запуска турбин очень полезны для владельцев станций CSP с точки зрения годового производства электроэнергии. Ежедневная циклическая работа и колебания температуры требуют особого внимания.

Промежуточный перегрев повышает эффективность

Промежуточный перегрев повышает эффективность

Решения для промежуточного перегрева повышают эффективность и снижают проблемы с эрозией/коррозией и влажностью в турбинах низкого давления. Паровые турбины «Сименс» отвечают всем требованиям заказчиков в отношении экономичной установки и эксплуатации и обеспечивают превосходную эксплуатационную гибкость в любых условиях циклической работы. Турбины подходят для более высоких параметров пара и могут работать в цикле без промежуточного перегрева, а также с одиночным и двойным промежуточным перегревом.

Надежная технология паровых турбин

Надежная технология паровых турбин

Паровые турбины «Сименс» разрабатываются с учетом требований заказчиков и поставляются в собранном виде для простой установки на месте. Это сокращает затраты времени и труда на этапе установки. Все паровые турбины доступны с осевым или радиальным отводом пара и подходят для станций с воздушным и водяным охлаждением.

Режимы эксплуатации

Типовые режимы эксплуатации

За последние десять лет количество электростанций концентрации солнечной энергии значительно увеличилось. В настоящее время мы сталкиваемся с различными режимами работы, каждый из которых ставит свою задачу для оборудования по выработке электроэнергии. Конструкция каждой паровой турбины адаптируется к этим задачам.

Примеры режимов эксплуатации солнечной электростанции выходной мощностью 50 МВт

Infografic 1
Infografic 2
Infografic 3
Референтные проекты

Примеры использования паровых турбин компании «Сименс» для CSP

Промышленные паровые турбины компании «Сименс» для солнечных электростанций заказываются клиентами по всему миру и обеспечивают энергией установки CSP в США, Испании, Германии, Индии и Северной Африке. Ниже представлены несколько примеров их использования.
Паровые турбины для крупнейшего в мире проекта по выработке солнечной энергии
Уарзазат, Марокко
Станция с параболоцилиндрическими концентраторами и башней

Паровые турбины для крупнейшего в мире проекта по выработке солнечной энергии

  • Три паровые турбины с двойным корпусом введены в эксплуатацию в рамках проекта NOOR, самого амбициозного проекта в области солнечной энергии в мире

  • Паровые турбины работают с параболоцилиндрическими концентраторами (NOOR I, II) и солнечной башней (NOOR III)

  • Паровые турбины: 2 x SST-700/900 (NOOR I и III), 1 x SST-800/500 (NOOR II)

Подробнее (англ. язык)
Комплекс солнечных электростанций Ivanpah
Калифорния, США
Солнечная башня
3 x 123 МВт

Комплекс солнечных электростанций Ivanpah

  • Солнечные электростанции в пустыне Мохаве, Калифорния

  • Три отдельных электростанции вырабатывают электроэнергию для обеспечения более чем 140 000 домов

  • Паровые турбины: 3 x SST-900

Andasol 1 + 2
Гранада, Испания
Электростанция с параболоцилиндрическими концентраторами
2 x 50 МВт

Andasol 1 + 2

  • Площадь установки зеркал 2 x 510 000 м2

  • Система хранения тепла для удвоения количества рабочих часов в год

  • Паровые турбины: 2 x SST-700

Элло
Элло, Франция
Электростанция с солнечными коллекторами, использующими линзы Френеля с плоскими зеркалами 10 МВт

Элло

  • Инновационный водно-паровой цикл для повышения эффективности

  • Поставка включала в себя генератор, средства управления турбиной, полный монтаж и ввод в эксплуатацию, а также техническое обслуживание

  • Паровая турбина: SST-300

Промышленные паровые турбины

Промышленные паровые турбины – специализированные и гибкие

Являясь лидером на рынке промышленных паровых турбин, компания «Сименс» предлагает широкий ассортимент надежных и универсальных паровых турбин с выходной мощностью от 2 до 250 МВт. Наши промышленные паровые турбины разработаны с учетом простого монтажа, быстрого запуска и экономичной эксплуатации.

Подробнее