(中国机械设备工程股份有限公司)
摘要:太阳能作为现阶段我国可再生能源体系的重要构成,在能源开发以及绿色经济体系构建等方面发挥着关键性的作用。为了充分发挥太阳能的作用,实现太阳能资源的高效生产,太阳能热力电站设计建造的过程中,要明确厂址布局对于太阳能电力生产的影响。文章将从影响厂址选择的因素出发,在相关原理的指导下,对太阳能热力电站进行合理化构建,进而为后续工作的开展创造有力的条件。
关键词:太阳能;热力电站;选址;影响因素
前言:
太阳能热力电站在进行厂址选择的过程中,为了保证厂址选择的科学性与有效性,需要对多种因素进行综合性考虑,以期从自然环境、社会经济条件以及环保要求等多个层面出发,全面满足厂址选择的客观要求,促进太阳能热力电站的健康快速发展。
一、太阳能热力电站厂址选择因素所遵循的原则
1.1太阳能热力电站在厂址选择的过程中必须要遵循科学性的原则。
太阳能热力电站厂址选择工作的实现,要充分体现科学性的原则,只有从科学的角度出发,对太阳能热力电站厂址选择的现实意义以及操作流程进行细致而全面的考虑,才能够最大限度的保证太阳能热力电站厂址选择满足现阶段太阳能资源开发与利用等相关工作的实际要求;只有在科学精神、科学手段、科学理念的指导下,我们才能够以现有的设计手段与技术方式为基础,确保太阳能热力电站厂址选择工作的科学高效实现。
1.2太阳能热力电站厂址选择必须要遵循实用性的原则。
由于太阳能热力电站厂址选择工作内容多样,信息数据繁多,为了保证太阳能热力电站厂址选择的有序进行,需要进行必要的规范与引导。因此,就需要相关技术与设计人员对太阳能热力电站厂址选择方案与相关操作进行必要的细致处理与操作。要尽可能的增加太阳能热力电站厂址选择方案的兼容性,减少外部环境对太阳能热力电站厂址选择活动的不利影响。同时太阳能热力电站厂址选择流程必须进行简化处理,降低操作的难度,提升太阳能热力电站厂址选择方案的实用性能,使得在较短时间内,进行批量操作,保证太阳能资源开发与利用工作的顺利开展。
二、资源性条件对厂址选择工作的影响
2.1对地质环境进行有效选择
为了保证对太阳能的高效接收,在厂址选择的过程中,应保证厂址地势应相对较为平坦,避免高坡度的出现,例如在太阳能槽式发电系统的设计过程中,要求将地面坡度控制在1%的范围内。虽然随着科学技术的发展,地形因素对厂址选择的影响程度在降低,但是出于建设成本投入的考虑,为了减少不必要的费用支出,通常在进行厂址选择的过程中,对地形条件要进行合理评估,以满足实际的开发建设需求[1]。同时在进行厂址选择的过程中,要对地质结构的稳定性进行全面分析,在减少太阳能热力电站建设工作对于环境破坏程度的同时,能够避免地质灾害对于太阳能资源开发工作的不利影响,保证太阳能热力电站的平稳运行。
2.2对水资源进行有效利用
太阳能热电站的工作机理与传统热电站有着相似之处,二者的最大差异在于太阳能热电站中发电设备以太阳作为热量的重要来源,因此需要大量的水资源对集热设备进行降温处理。为了保证对太阳能的高效收集,需要耗费大量的水对太阳能镜场内的反射镜面进行定期的清洗,因而使得太阳能热力电站对于水资源有着巨大的消耗需求。不同的太阳能热力电站由于发电机组工作原理有所差异,因此使得不同太阳能热力电站对于水资源的需求量也存在差别,在进行厂址选择的过程,需要根据不同的使用需求,对厂址周围的水资源进行科学勘探评估,使其能够满足实际的使用需求[2]。
三、自然性因素对厂址选择工作的影响
自然环境对于太阳能热电站厂址选择有着最为直接的影响,太阳能热电站所在地区云层的厚度、山体海拔高度、冻土层厚度等都会影响到太阳能热电站对于太阳能资源的开发利用程度。同时,高温天气虽然在一定程度上能够满足集热系统对于热量的需求,减少发电设备在集热过程中所发生的设备损耗,降低设备维护工作的压力。但是高温天气持续时间过长,会导致设备散热困难,造成工作效率的降低。为了降低不利因素对太阳能热电站的影响,在进行厂址选择的过程中,需要对备选区域内风力资源、雾霾情况等进行必要的分析与评估。譬如,雾霾情况的分析评估就包括空气内悬浮尘及盐雾等具有腐蚀性遮挡的分析和评估,此类遮挡不仅会降低太阳能直接辐射强度(DNI)进而直接影响电站发电量,同时还会腐蚀太阳能镜场支架,降低反射镜面的清洁度,从而间接影响发电量。[3]
四、市场性环境对厂址选择工作的影响
作为太阳能热力电站考核的重要参数,市场指标在这一过程中发挥着关键性的作用,以市场性环境因素为起点,实现了对太阳能热力电站经济收益以及建设可行性的全面探讨。太阳能热力电站建设活动的本质是为了满足社会经济发展对电力资源的消费需求,以市场性环境指标为切入点,对厂址的位置、区域用电需求以及电力消费习惯进行有效分析,并以电力网络配送线路为主要框架,可为后续太阳能热力资源的科学配置创造极为有利的条件。同时对市场性环境因素进行全面评估,对太阳能热力电站的经济收益、发展空间进行有效判断,从而使得厂址选择工作与太阳能热力电站主要电力设备的数量、型号以及电力容量有机的结合起来,全面提升太阳能热力电站的工作质量与水平,促进了太阳能资源的合理开发与高效利用。
由于我国各地区在经济发展程度、技术水平以及工程开发等方面存在不平衡性,因此为了保证太阳能热力电站厂址选择的科学性与有效性,需要进行经济环境的客观分析。例如我国东南部经济较为发达,对于电力资源有着旺盛的消费需求,因此电力负荷较大,西北地区人口稀少,经济发展较为缓慢,但是由于资源丰富,其自身良好的环境条件,使其成为主要的太阳能资源集中地,也成为现阶段主要的太阳能热力电站集中分布地区,但西北地区输电线路建设相对迟缓,因此在很大程度上难以实现电力资源的持续稳定输送和东西部优势资源的有效交换,因此在进行厂址选择的过程中,就要以市场因素为先导,通过对厂址的科学选择,实现对太阳能热力电站的生产效率以及电力输送条件进行优化,满足后续工作的有序开展。
太阳能发电还可以应用到其他领域,比如海水淡化,酒厂蒸馏,纺织等等。太阳能热力电站选址也应该在充分了解当地经济状况的基础上进行,挖掘潜在的用户,为热力电站日后的运营探索好发展之路,识别潜在的收益,尽可能地提高太阳能热利用率并挖掘电站附属产品。[4]
五、环保性条件对厂址选择工作的影响
太阳能热力电站作为人力改造自然的重大活动,会对周围环境带来最为直接的影响。例如,太阳能热力电站中数量众多的热量收集设备,就会对电站周围的鸟类以及植物带来最为直接的影响。
随着社会经济发展的持续进行,我国开始进行可持续体系的构建,在进行资源开发的同时,加大环境保护力度。传统能源体系中的化石原料,由于其对环境的危害,逐渐被其他清洁能源所取代,政府部门、企业以及个人越来越多的用环保意识与可持续发展的观念来引导自身的行为,有计划、有步骤地减少化石能源的消费。在这一背景下,实现清洁能源的绿色高效开发就有着十分重大的现实意义。以太阳能发电为代表的可再生能源不仅能够减少日渐枯竭的传统化石燃料的使用,而且能避免传统燃料在使用过程中所产生的二氧化硫以及二氧化碳等气体,提升大气质量,减少污染物的排放。
因此,在进行太阳能热力电站厂址选择的过程中,要根据实际的环保需求,在减少对环境破坏,降低电力生产过程中污染物排放量的同时,全面提升太阳能热力电站的发电能力与管理水平。同时从实际情况来看,不同类型的太阳能热力电站对于环境的影响程度是不同的,所以在进行厂址选择的过程中,要根据不同的发电原理与设备类型,采取不同的评估方式,从环境保护的角度出发,对太阳能热力电站厂址选择进行合理优化,使得厂址选择对太阳能热力电站在进行电力生产与输送的过程中,减少其对动植物等的影响,最大程度的保证生态环境的质量与水平。
对太阳能热电站进行有效地厂址选择,需要以层次分析法以及数学建模等方式对厂址进行全面综合分析,因此除了要对自然条件以及社会经济因素进行重视,还需要对环保因素采取必要的策略和措施,在保证运行成本以及盈利空间的基础上,增强环保质量与水平。在这一过程中,可以吸收国外太阳能热力电站厂址建设的有益经验,持续深入的开展太阳能资源的有效开发。西方发达国家在进行厂址选择的过程中,通常采用加权因素评价方式,对太阳能热力电站厂址进行综合性评估,增加厂址选择的有效性。同时在这一过程中,可以用定性与定量分析的方式,排除厂址选择过程中的冗杂信息,实现厂址选择的最优化,降低厂址选择的模糊性与片面性,提升太阳能热力电站厂址选择的准确性[5]。
为了保证厂址选择的环保性,在进行太阳能热力电站厂址选择的过程中,需要立足于现阶段社会经济发展的实际需求,降低人类资源开发活动对于环境的影响,提升资源开发的质量与水平,满足社会经济发展对于电力资源的消费需求,实现太阳能资源的有效开发。
结语:
为了提升太阳能热力电站厂址选择的科学性与有效性,全面发挥太阳能热力电站在太阳能资源开发以及电力输送等方面的作用,需要立足于现阶段厂址选择工作的客观要求,以科学性原则与实用性原则为指导,从多个角度出发,通过对经济条件、环境因素、市场因素等进行分析与评估,实现对太阳能热力电站厂址的有效选择,从而为后续太阳能资源的合理开发创造有利条件。
参考文献:
[1]刘娣,汤广发,赵福云等.分离式热管热回收器的性能研究[J].暖通空调,2005,(4):57-59.
[2]踪义文,蒋绿林,陈俊华等.分离热管平板太阳能集热器的性能试验研[J].常州大学学报(自然科学版),2014,(2):79-82.
[3]杨世铭.传热学[M].北京:高等教育出版社,1980,208.
[4]师宇腾.太阳能光伏阵列模拟器综述.电源技术.2012.2.
[5]刘志强.10kW光伏并网逆变器的研制[D].北京:北方工业大学,2011.
作者简介:
李黎鑫,1984.2.9,男,汉族,北京市,工程师,单位:中国机械设备工程股份有限公司,