新月沙丘電站改變定日鏡設(shè)置算法 有效降低鳥類傷亡風險
發(fā)布者：本網(wǎng)記者Summer | 來源：CSPPLAZA光熱發(fā)電網(wǎng) | 0評論 | 8650查看 | 2015-05-04 12:04:00
CSPPLAZA光熱發(fā)電網(wǎng)報道：SolarReserve首席執(zhí)行官Kevin Smith日前在接受CSP today采訪時表示,對位于內(nèi)華達州 的110MW“新月沙丘”光熱發(fā)電站項目做定日鏡待機算法調(diào)整后，再未出現(xiàn)過飛鳥被殺死的現(xiàn)象。
據(jù)Smith透露，近4個月以來，未發(fā)現(xiàn)“新月沙丘”110MW光熱電站項目對飛鳥造成死亡，這歸功于對目標定日鏡待機設(shè)置算法的改變。
新月沙丘目前正處于調(diào)試階段，這是繼Brightsource公司377MW的Ivanpah電站之后的美國第二個公共事業(yè)規(guī)模級、第一個熔鹽儲能型的塔式光熱電站。
2015年一月份正值新月沙丘電站定日鏡的試運期，當時發(fā)現(xiàn)115只飛鳥受其影響而死亡。SolarReserve公司發(fā)現(xiàn)該狀況后即刻停止定日鏡的試運行，啟用了新的定日鏡待機算法，抑制了對飛鳥的不利影響。
吸熱器上的高強度光斑呈“甜甜圈“狀，SolarReserve公司通過改變這種聚光光斑的形狀，把光束分散成4束以內(nèi)并且可以任意角度相互交錯的分散光束。
Smith說：“我們在電站調(diào)試過程中改善此問題后，有時定日鏡的待機狀態(tài)達6~7個小時，但自1月份末開始至今，未發(fā)現(xiàn)飛鳥死亡”。
待機期的關(guān)鍵點
Smith先生說，由于塔式熔鹽電站在正常運行時白天僅僅有很短的時間內(nèi)定日鏡處于待機狀態(tài)，這就減少了對飛鳥的傷亡風險概率。
他說：“定日鏡對飛鳥傷害最大的時候不是處于工作狀態(tài)的期間，而是處于備用待機狀態(tài)的時候”。
SolarReserve公司工程技術(shù)部副總裁、ex-Rocketdyne 公司工程師Tim Conner說，SolarReserve電站的吸熱器會產(chǎn)生對鳥類活動有抑制的干擾。“鳥類會避開刺眼的光線，比如吸熱器發(fā)出的強光。
吸熱器正常工作狀態(tài)時發(fā)射出的光線是高強度的。人眼接受不了這種強光刺激，鳥類同樣不傾向于直視這樣的強光，而是在這個強光束區(qū)域繞飛。
新月沙丘項目采用的是熔鹽儲熱系統(tǒng)，定日鏡全天候跟蹤吸熱器。太陽輻射僅僅聚焦在熔鹽吸熱器的一個焦點上對熔融鹽進行加熱，這里有多重的反射能量匯集， 這就是塔式技術(shù)的基本點。光熱聚焦到吸熱器上之后，只有吸熱器被加熱，而空氣則不會受熱。
新月沙丘電站持續(xù)加熱熔鹽，定日鏡待機狀態(tài)僅僅發(fā)生在電站開始啟動時。不論是在陽光明媚還是有云層覆蓋的的天氣里，熔融鹽都會不斷受熱。
Smith說：“只要電站一開始工作，我們就要調(diào)節(jié)控制以保證在不同的天氣狀況下定日鏡全天候以最佳的角度跟蹤吸熱器”。
美國國家可再生能源實驗室NREL高級光熱工程師Craig Turchi表示，“電站工作過程中定日鏡的待機狀態(tài)在所難免，而具體的待機要求則由電站設(shè)計的熱敏度決定，不同的電站熱敏度是不同的”。
他說：“這也由云層覆蓋的持續(xù)時間決定，對于塔式電站，不管有沒有配備儲能系統(tǒng)，在多云天氣需要把一部分定日鏡從工作狀態(tài)轉(zhuǎn)換為待機狀態(tài)以防止陽光再次出現(xiàn)的時候?qū)е聼釠_擊現(xiàn)象發(fā)生。吸熱器所接收到的太陽熱能根據(jù)太陽強度而變化，熱敏度則由吸熱器設(shè)計的不同存在差異”。
蒸汽儲熱系統(tǒng)
Abengoa Solar公司的COO Scott Frier解釋說，“配備蒸汽儲熱系統(tǒng)的塔式電站的備待機需求要比直接蒸汽塔式電站相對小些。”
為防止熱負荷迅速下滑后蒸汽參數(shù)驟變對蒸汽鍋爐的沖擊性破壞，水工質(zhì)塔式電站（比如Brightsource公司的Ivanpah項目）在多云天氣必須要使部分定日鏡處于待機狀態(tài)。電站如果沒有儲熱系統(tǒng)的話，那它就只有兩種狀態(tài)：全運行或全待機。
Frier說：“在定日鏡待機方面，配蒸汽儲熱系統(tǒng)的電站的效果與配熔鹽儲熱系統(tǒng)的電站類似，處于待機狀態(tài)的定日鏡不參與電能生產(chǎn)”。
Frier說：“相比于熔融鹽，低熱容的蒸汽的溫降速度快，當然也更易于受熱。蒸汽起著緩沖的作用，雖然它的儲熱量和儲熱效率不及熔融鹽”。 Abengoa公司50 MW的南非Khi Solar One項目就是蒸汽儲熱塔式電站，現(xiàn)已經(jīng)處于調(diào)試階段。
BrightSource 能源公司在中國青海2*135MW的塔式蒸汽儲能電站目前已啟動許可程序。
Craig Turchi說，配備儲能系統(tǒng)的電站能降低對飛鳥生活的影響，但具體結(jié)論還有待進一步的研究。
NREL最近發(fā)表了《現(xiàn)有公共事業(yè)規(guī)模太陽能電站鳥類遷徙與監(jiān)控信息縱覽》一文。
Turchi表示：“我們相信電站對鳥類生活影響最大的時候是在部分定日鏡處于待機狀態(tài)的時候，但也不排除定日鏡追蹤吸熱器的時候同樣有干擾”。
“目前我們所掌握的數(shù)據(jù)并不足以得到最終的準確結(jié)論，這是我們所要解決的一個主要問題，我們可以通過對運行機制的改變來最大化減少定日鏡待機期間光線聚集帶來的影響，但在定日鏡跟蹤太陽的時候，這種改變的靈活性會相對降低?！盩urchi表示。
Khi Solar One光熱電站和新月沙丘（ Crescent Dunes）電站正常運行時對鳥類造成的影響的進一步研究結(jié)果將在今年這兩座電站正式投運后給出。
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