據(jù)德國化工企業(yè)巴斯夫(BASF)發(fā)布消息稱,該公司已于2019年初與上海電氣簽訂合作協(xié)議,將為迪拜950MW光熱光伏太陽能發(fā)電項目(Noor Energy1)中塔式光熱電站獨家提供優(yōu)質(zhì)的硝酸鈉產(chǎn)品??傆嫾s10萬噸的無機鹽將在位于德國路德維希港(Ludwigshafen)的巴斯夫工廠進行生產(chǎn),并在合同簽訂三年內(nèi)將運往迪拜項目現(xiàn)場。
迪拜長期以來是世界人均用水和電力消耗最高的城市之一。但是,在過去的幾年中,波斯灣上的這座城市為減少能耗而付出了巨大的努力,大舉開發(fā)新能源電力潛能,更是設(shè)立了到2050年確保迪拜75%的電力需求來自可再生能源的目標(biāo)。
Noor Energy1項目便標(biāo)志著朝著實現(xiàn)這一目標(biāo)邁出了重要一步。Noor Energy 1光熱光伏混合發(fā)電項目由3個裝機為200MW的槽式電站、1個裝機為100MW的塔式電站及1個250MW光伏電站組成,是全球迄今為止規(guī)模最大的光熱光伏混合電站。
鹽的純度對光熱電站起著至關(guān)重要的作用
作為全球最大的化工廠之一,巴斯夫也是為數(shù)不多可以化學(xué)生產(chǎn)硝酸鈉的公司之一。使用化學(xué)方法生產(chǎn)的鹽最大的優(yōu)點在于它的高純度:鹽中的鎂或氯殘留物越少,就越適用于光熱電站儲熱系統(tǒng)。
光熱電站中通常采用二元熔融鹽(60%硝酸鈉+40%硝酸鉀)作為儲熱介質(zhì),尤其在諸如Noor Energy 1中大型塔式電站應(yīng)用上,成千上萬面反射鏡反射陽光集中至高達(dá)260米的中央吸熱器,產(chǎn)生的溫度可高達(dá)1000攝氏度。
對于鹽的純度為何對光熱電站如此重要,巴斯夫無機材料銷售經(jīng)理Manuel Altarriba解釋說,“經(jīng)過高溫加熱,液化硝酸鈉中的雜質(zhì)會導(dǎo)致部分分解為亞硝酸鈉以及鎂或氯化物等,這些分解產(chǎn)物反過來會通過腐蝕和沉積物的形成而對電站造成損害。鹽中的雜質(zhì)越多,對光熱電站所造成的損害就會越大?!?/p>
“我們制定了嚴(yán)格的質(zhì)量控制程序,并在實驗室中進行了密網(wǎng)抽樣,以確保對整個交貨量進行全面的質(zhì)量保證?!?/p>
巴斯夫已研發(fā)新型仿真工具保證光熱電站熔融鹽穩(wěn)定性
此外,為了幫助包括儲熱系統(tǒng)在內(nèi)的光熱電站可以長期穩(wěn)定安全的運行,巴斯夫開發(fā)了一種新的軟件解決方案,該工具專注于控制儲熱介質(zhì)(即熔融鹽)的穩(wěn)定性,包括對氣體排放的模擬、設(shè)備腐蝕以及電站壽命的估算。
“在過去的幾年中,巴斯夫深入研究了高溫下熔融鹽的化學(xué)反應(yīng)和平衡。我們現(xiàn)在已經(jīng)將這些知識整合到軟件解決方案中,并將其應(yīng)用于光熱發(fā)電行業(yè)?!卑退狗蛄鞒涕_發(fā)研究工程師Christian Schütz說,“高溫的優(yōu)勢在于,相同體積的鹽可以吸收更多的能量,而將蒸汽轉(zhuǎn)化為電能的循環(huán)過程的效率也隨溫度而提高?;旧?,這意味著溫度越高,存儲的熱量就越多,產(chǎn)生的能量就越多?!?/p>
“但是,在400°C以上,鹽中的不同反應(yīng)會變得明顯。例如,硝酸鹽和亞硝酸鈉的平衡會發(fā)生變化,鹽的各個成分在較高的溫度下會分解,從而釋放出不同類型的氣體。氣體的損失轉(zhuǎn)化為鹽的損失。在第一次加熱并開始鹽融化過程時,這一點尤其明顯。巴斯夫的新型仿真工具可通過調(diào)節(jié)溫度或添加劑等參數(shù)來預(yù)測和抵消質(zhì)量損失?!?/p>
Schütz補充說:“當(dāng)鹽在高溫下與金屬反應(yīng)時,該工具的另一個功能是計算電站部件的腐蝕速率。由于腐蝕速率直接影響電站的使用壽命,該工具還可以用于提供有關(guān)電站預(yù)計壽命的信息。”
“我們的仿真工具的目的是控制鹽的穩(wěn)定性,以使其有效且盡可能長時間地運行,”巴斯夫無機技術(shù)部門數(shù)字專家Erik Wiegert強調(diào)說,“除了在已經(jīng)運行的電站中提供附加值外,我們還可以使用該工具將鹽相關(guān)的專業(yè)知識提供給開發(fā)商,幫助其在設(shè)計新的電站時進行使用。”
