據(ju)德(de)國化工企業巴斯夫(fu)(BASF)發(fa)布消息稱,該公(gong)司已于2019年(nian)初(chu)與(yu)上海電(dian)(dian)氣簽(qian)(qian)訂(ding)合(he)(he)作協議,將為迪拜950MW光熱光伏太陽能發(fa)電(dian)(dian)項目(Noor Energy1)中塔式光熱電(dian)(dian)站獨家提供優質的(de)硝酸鈉產(chan)品(pin)。總計約10萬噸的(de)無機鹽將在位(wei)于德(de)國路德(de)維希港(Ludwigshafen)的(de)巴斯夫(fu)工廠進(jin)行生(sheng)產(chan),并(bing)在合(he)(he)同簽(qian)(qian)訂(ding)三年(nian)內將運(yun)往迪拜項目現(xian)場。
迪(di)拜(bai)長期(qi)以來(lai)是(shi)(shi)世界人(ren)均用(yong)水(shui)和電力消耗最高的(de)城(cheng)市之一。但是(shi)(shi),在過去的(de)幾(ji)年中(zhong),波斯灣上的(de)這座城(cheng)市為減少能耗而(er)付出(chu)了巨(ju)大的(de)努力,大舉開發新能源(yuan)電力潛(qian)能,更是(shi)(shi)設立了到2050年確保迪(di)拜(bai)75%的(de)電力需求來(lai)自可再生能源(yuan)的(de)目標。
Noor Energy1項目便標志著朝著實現(xian)這一(yi)目標邁(mai)出了重要一(yi)步(bu)。Noor Energy 1光(guang)(guang)(guang)熱光(guang)(guang)(guang)伏(fu)混合(he)發電項目由3個(ge)裝機(ji)(ji)為200MW的(de)槽式電站、1個(ge)裝機(ji)(ji)為100MW的(de)塔(ta)式電站及1個(ge)250MW光(guang)(guang)(guang)伏(fu)電站組成,是全球(qiu)迄今(jin)為止(zhi)規模最大的(de)光(guang)(guang)(guang)熱光(guang)(guang)(guang)伏(fu)混合(he)電站。
鹽的純度對光熱電站起著至關重要的作用
作為(wei)全球最(zui)大的(de)化工廠之(zhi)一,巴斯夫(fu)也是為(wei)數不(bu)多可以化學生產(chan)硝酸鈉的(de)公司之(zhi)一。使用化學方法(fa)生產(chan)的(de)鹽最(zui)大的(de)優點(dian)在于(yu)它的(de)高純度:鹽中(zhong)的(de)鎂(mei)或氯殘留(liu)物越(yue)少(shao),就越(yue)適用于(yu)光熱(re)(re)電站儲熱(re)(re)系統(tong)。
光熱電站中通常采用二元熔融鹽(yan)(60%硝酸(suan)鈉+40%硝酸(suan)鉀(jia))作為儲熱介質,尤(you)其在諸如(ru)Noor Energy 1中大型塔式電站應用上,成千上萬面反(fan)射(she)鏡反(fan)射(she)陽光集中至高(gao)達(da)260米的中央吸(xi)熱器,產生的溫度可高(gao)達(da)1000攝氏(shi)度。
對于鹽(yan)的(de)純度(du)為(wei)何對光熱(re)電(dian)站(zhan)(zhan)如(ru)此重要,巴斯夫無(wu)機材料銷(xiao)售經理Manuel Altarriba解(jie)釋說,“經過(guo)高溫加熱(re),液化(hua)硝酸鈉(na)中的(de)雜質會導致部分(fen)(fen)(fen)分(fen)(fen)(fen)解(jie)為(wei)亞硝酸鈉(na)以(yi)及(ji)鎂或氯(lv)化(hua)物等,這些分(fen)(fen)(fen)解(jie)產物反(fan)過(guo)來會通過(guo)腐(fu)蝕和沉積(ji)物的(de)形成而(er)對電(dian)站(zhan)(zhan)造(zao)成損害(hai)。鹽(yan)中的(de)雜質越多,對光熱(re)電(dian)站(zhan)(zhan)所造(zao)成的(de)損害(hai)就會越大。”
“我們制定了嚴格的(de)(de)質量控制程序,并在實驗室中進行了密網抽樣,以確(que)保對整個交貨量進行全(quan)面的(de)(de)質量保證。”
巴斯夫已研發新型仿真工具保證光熱電站熔融鹽穩定性
此外,為了(le)幫助包(bao)括儲熱(re)系統在內的(de)光(guang)熱(re)電站(zhan)可以長期穩定安全的(de)運行,巴斯夫開發了(le)一種新的(de)軟(ruan)件(jian)解決(jue)方案,該工具專注于控制儲熱(re)介質(zhi)(即熔融鹽)的(de)穩定性,包(bao)括對氣體排放的(de)模擬(ni)、設備腐蝕(shi)以及(ji)電站(zhan)壽命的(de)估算。
“在(zai)過去的(de)(de)(de)幾年中,巴(ba)斯夫深(shen)入研究了高(gao)(gao)溫下熔融鹽的(de)(de)(de)化(hua)學(xue)反應和(he)平衡(heng)。我們(men)現在(zai)已經(jing)將這些知識(shi)整合到軟件解決方(fang)案(an)中,并(bing)將其應用(yong)于光(guang)熱(re)發電行業。”巴(ba)斯夫流程開發研究工程師Christian Schütz說,“高(gao)(gao)溫的(de)(de)(de)優(you)勢在(zai)于,相同體(ti)積的(de)(de)(de)鹽可以吸(xi)收(shou)更(geng)多的(de)(de)(de)能量,而將蒸汽(qi)轉化(hua)為電能的(de)(de)(de)循(xun)環過程的(de)(de)(de)效(xiao)率也隨溫度(du)而提高(gao)(gao)。基本上,這意味著溫度(du)越高(gao)(gao),存儲的(de)(de)(de)熱(re)量就越多,產生的(de)(de)(de)能量就越多。”
“但是,在400°C以上,鹽(yan)(yan)中的(de)(de)(de)(de)不(bu)(bu)同反應會變得(de)明(ming)顯。例如,硝(xiao)酸鹽(yan)(yan)和亞硝(xiao)酸鈉的(de)(de)(de)(de)平衡會發生變化,鹽(yan)(yan)的(de)(de)(de)(de)各個成分(fen)在較高的(de)(de)(de)(de)溫(wen)度下會分(fen)解,從(cong)而釋放出不(bu)(bu)同類型的(de)(de)(de)(de)氣體。氣體的(de)(de)(de)(de)損失(shi)轉化為鹽(yan)(yan)的(de)(de)(de)(de)損失(shi)。在第一次(ci)加熱(re)并開始(shi)鹽(yan)(yan)融化過程時(shi),這一點(dian)尤其(qi)明(ming)顯。巴(ba)斯(si)夫的(de)(de)(de)(de)新型仿真(zhen)工具可通過調節溫(wen)度或添加劑等參數來預測和抵消質量損失(shi)。”
Schütz補充說(shuo):“當鹽在高溫下與金(jin)屬(shu)反應時(shi),該(gai)工具的(de)另一個(ge)功能(neng)是計算電(dian)站部件的(de)腐蝕速率。由于腐蝕速率直接影響電(dian)站的(de)使用壽命(ming),該(gai)工具還(huan)可以用于提(ti)供有關電(dian)站預計壽命(ming)的(de)信(xin)息。”
“我們的(de)(de)(de)仿真工(gong)具的(de)(de)(de)目的(de)(de)(de)是控(kong)制鹽的(de)(de)(de)穩定性,以使其有效且(qie)盡可能長時間地運行,”巴(ba)斯夫無機技(ji)術部(bu)門數字專(zhuan)家Erik Wiegert強調說(shuo),“除(chu)了在已經運行的(de)(de)(de)電站中提供附加值外,我們還可以使用(yong)該工(gong)具將鹽相關的(de)(de)(de)專(zhuan)業知識提供給(gei)開(kai)發商,幫(bang)助其在設計(ji)新的(de)(de)(de)電站時進行使用(yong)。”