Термосолнечный Борхес
| Термосолнечный Борхес | |
|---|---|
 | |
| Официальное название | Борхес Термосолнечная |
| Страна | Испания |
| Расположение | Ле Борхес Бланк , Лерида |
| Координаты | 41 ° 31'41 ″ с.ш. 0 ° 48'22 ″ в.д. / 41,528 ° с.ш. 0,806 ° в.д. |
| Статус | Оперативный |
| Строительство началось | Март 2011 г. |
| Дата комиссии | декабрь 2012 г. |
| Стоимость строительства | 153 миллиона евро |
| Владелец(и) | Группа Абантия (47,5%) КОМСА ВОЗОБНОВЛЯЕМЫЕ ЭНЕРГИИ (47,5%) Каталонский энергетический институт (5%) [ 1 ] |
| Солнечная ферма | |
| Тип | CSP |
| технология CSP | Параболический желоб |
| ТЭЦ | |
| Первичное топливо | Биомасса |
| Вторичное топливо | Природный газ |
| Площадь сайта | 39 га (96 акров) |
| Теплоемкость | 58 МВт тыс. солнечных батарей 102 МВт тыс. всего |
| Производство электроэнергии | |
| Единицы в рабочем состоянии | 2688 |
| Марка и модель | MAN SE |
| Паспортная мощность | 22,5 МВт |
| Годовой чистый выпуск | 98 ГВт·ч |
Termosolar Borges (также известная как Borges Termosolar ) представляет собой гибридную на биомассе и солнечную теплоэлектростанцию, работающую параболическом желобе , которая обеспечивает электроэнергией систему электропередачи Испании . Он расположен примерно в 100 километрах (62 мили) к западу от Барселоны, примерно в 10 километрах (6,2 мили) к юго-востоку от Лериды , недалеко от Лес-Борхес-Бланкес , Каталония , Испания.
Это самая северная концентрированная солнечная электростанция, построенная в Испании. [ 2 ]
Строительство началось в феврале 2011 года, а электростанция была введена в эксплуатацию в декабре 2012 года. [ 3 ] и требуется от 150 до 450 человек в зависимости от этапа создания. [ 4 ] В коммерческом масштабе эта установка является первой в своем роде: солнечная установка с параболическим желобом и двумя горелками на биомассе, которые объединяют производство солнечной энергии. Объект был разработан Abantia Group и COMSA EMTE . Владельцем является Borges Blanques, совместное предприятие Abantia Group (47,5%), COMSA RENOVABLES (47,5%) и Institut Català d'Energia (5%). [ 1 ] Инвестиции в объект составляют 153 миллиона евро. На заводе в течение 25 лет работы занято 40 человек, и около 50 косвенных рабочих мест заняты в добыче и транспортировке биомассы.
Полезная мощность электростанции составляет 22,5 мегаватт (МВт). [ 5 ]
Объект сочетает в себе выработку солнечной энергии с выработкой энергии на основе биомассы в системе, которая позволяет непрерывно производить электроэнергию из возобновляемых источников 24 часа в сутки, 7 дней в неделю, даже когда солнце не светит. Пиковая мощность электростанции в 22,5 МВт достигается при наличии достаточного количества солнечной энергии. Ночью, когда доступна только энергия биомассы, мощность электростанции составляет 12 МВт э .
Объект расположен на участке площадью 70 гектаров (173 акра).
История
[ редактировать ]С момента публикации Королевского указа Испании 661/2007, [ 6 ] Солнечные теплоэнергетические установки были рассмотрены для разработки, после чего последовало строительство и эксплуатация нескольких проектов. Эти установки концентрированной солнечной энергии (CSP) производят электроэнергию путем преобразования солнечной энергии в высокотемпературное тепло с использованием различных конфигураций зеркал. Затем тепло используется для производства электроэнергии с помощью обычной генераторной системы с использованием паровой турбины. В настоящее время проводятся исследования различных технологий CSP по хранению тепловой энергии для увеличения количества часов работы установок CSP. Завод Termosolar Borges реализует другой подход: гибридизацию установки CSP с котлами, работающими на биомассе. Также имеется газовая горелка, которую можно использовать в качестве аварийного резерва. Это решение обеспечивает более высокую выработку электроэнергии, улучшение стабильности работы тепловой системы и более высокую возобновляемую мощность электростанции. Кроме того, большинство солнечных проектов и электростанций разрабатываются на юге Испании с учетом большего количества ежедневной энергии и лучшей зимней инсоляции. Технология гибридизации компенсирует снижение производства солнечной энергии в зимний сезон на севере Испании. Гибридизация установки CSP с биомассой позволяет расширить эту технологию в районах северной Испании и открывает возможность использования нескольких возобновляемых источников энергии для установок CSP. [ 7 ]
Дизайн и характеристики
[ редактировать ]
Термосолнечная установка в основном состоит из 4 блоков: (1) солнечное поле; (2) термоблок; (3) электрический блок и (4) баланс установки. Станция будет производить электроэнергию на постоянной основе, круглосуточно.
Солнечное поле
[ редактировать ]Солнечное поле (SF) состоит из зеркальных отражателей желобообразной формы, которые концентрируют солнечное излучение на приемных трубках, содержащих теплоноситель, который нагревается для производства пара. SF состоит из 2688 коллекторов диаметром 5,5 метров (18 футов 1 дюйм) и длиной 12 метров (39 футов 4 дюйма) каждый (224 петли или SCA) и был реализован компанией Siemens , включая зеркала и солнечные приемники. [ 8 ] Тепло передается с помощью термомасляного контура.
Термоблок
[ редактировать ]Он включает в себя два мощностью двойных котла на биомассе и природном газе 22 МВт (BM-NG), один вспомогательный традиционный вспомогательный котел на природном газе мощностью 6 МВт (auxNG) и парогенератор (SG). BM подключается последовательно к контуру термомасла SF. Газовое сжигание предназначено для формирования и резервирования электроэнергии.
Электрический блок
[ редактировать ]Состоит из мощностью паротурбогенераторной установки 22,5 МВт и силового трансформатора. В состав турбогенераторной установки входит одна турбина высокого давления (ТВД), за которой следует турбина низкого давления (ТНД). Электрический блок преобразует тепловую энергию в механическую энергию в паровых турбинах, а затем в генераторе, который преобразует ее в электричество.
Баланс завода
[ редактировать ]Это вспомогательные системы, такие как системы измельчения и хранения биомассы, а также системы управления.
Установка состоит из параболической желобной системы с термомасляным контуром и двух последовательно расположенных двух установок для сжигания биомассы и природного газа мощностью 22 МВт . КПД турбины при полной нагрузке составляет 37%. Станция будет производить электроэнергию на постоянной основе, круглосуточно. В качестве резерва возможно газовое сжигание. Пар подается в турбогенераторную линию MAN Diesel & Turbo SE. Компенсация выбросов углерода составляет 24 500 тонн в год.
Операции
[ редактировать ]В то время как традиционные объекты солнечной энергетики должны использовать дорогостоящие методы хранения энергии для обеспечения непрерывной работы в любых погодных условиях, гибридная конфигурация биомассы устранила эту необходимость. Всякий раз, когда прямого солнечного света недостаточно для выработки солнечной энергии, мощность предприятия по выработке энергии из биомассы включается, что позволяет непрерывно производить электроэнергию даже ночью, когда солнце не светит.
Параболические желоба SF поглощают солнечную энергию, нагревая термомасло до 400 °C (752 °F). В парогенераторе (SG) термомасло генерирует насыщенный пар под давлением 40 бар (580 фунтов на квадратный дюйм), а двойной котел на биомассе перегревает этот пар до 520 °C (968 °F). Когда солнечная часть установки не работает (ночью или при недостатке солнечного света), самый большой котел на биомассе нагревает термомасло до 400 °C (752 °F). Затем жидкость направляется в блок силовой установки. Второй котел на биомассе преодолевает предел температуры термомасла в 400 °C (752 °F), нагревая производимый пар.
Часть биомассы предприятия использует древесину и отходы лесного хозяйства в качестве основного сырья. Однако его также можно частично подпитывать энергетическими культурами и сельскохозяйственными отходами. Планируемый ввод биомассы составляет около 85 000 тонн в год при влажности 45%, собираемой на обширной территории в Каталонии лесного происхождения, которая поступает из лесов, находящихся примерно в радиусе 80 километров от завода.
Ночью или в пасмурные дни (длительные периоды без радиации) топливом, используемым котлами, будет биомасса. Суммарная мощность котлов на биомассе составляет 36 МВт тыс . Выбор такого уровня мощности для котла мотивирован возможностью достижения не менее 50% нагрузки турбины, работающей в ночное время. Ниже этого уровня КПД турбины резко снижается. Колосниковые котлы на биомассе от INTEC Energy Solutions [ 9 ] состоят в основном из следующих элементов:
- Система подачи биомассы
- Печь для биомассы
- Комплект горелок для природного газа
- Система рекуперации тепла (теплообменник)
Функционал пароварки двойной; он может использовать биомассу или природный газ в качестве топлива в зависимости от метеорологических условий.
Около 2,5 МВт валовой мощности уходит на измельчение и хранение биомассы.
Гибридная установка CSP оснащена небольшим паровым котлом. Его мощность по выработке пара превышает 3 тонны в час при давлении 15 бар (220 фунтов на квадратный дюйм) для удовлетворения особых потребностей предприятия.
Электроэнергия производится с помощью MAN Diesel & Turbo паровой турбины высокого давления MARC-R. MARC-R — это промежуточная нагревательная турбина с двумя корпусами, состоящими из турбины с противодавлением MARC-2 и конденсаторной турбины MARC-6. MARC-R является частью MARC, сокращенно от «Концепция модульной компоновки». [ 10 ] [ 11 ] Турбина MARC-2 работает в диапазоне мощностей 4–10 МВт и допускает давление на входе пара до 90 бар (1300 фунтов на квадратный дюйм) и максимальную температуру 520 °C (968 °F). Турбина MARC-6 работает в Диапазон мощностей 15–40 МВт и максимальное давление на входе пара до 121 бар (1750 фунтов на квадратный дюйм), 530 °C (986 °F). [ 12 ] Турбина с противодавлением сбрасывает пар в систему трубопроводов под давлением, которая используется для технологического нагрева в другом месте или для подачи на другие турбины. Например, турбина может получать пар при давлении 40 бар (580 фунтов на квадратный дюйм) и выпускать его в систему при давлении 7 бар (100 фунтов на квадратный дюйм). Конденсаторная турбина имеет выпуск, соединенный с поверхностным конденсатором, чтобы расширить диапазон перепада давления в турбине и получить больше мощности. Давление нагнетания представляет собой вакуум. Группа MARC-R при полной нагрузке КПД составляет 37%.
Предполагаемое годовое производство оценивается в 44,1 ГВт·ч за счет солнечной энергии, в 47,3 ГВт·ч за счет производства биомассы и в 10,2 ГВт·ч за счет дополнительного природного газа. Общий объем производства составляет 101,5 ГВт·ч брутто, 98 ГВт·ч нетто. Объект сочетает в себе выработку солнечной энергии и выработку электроэнергии на основе биомассы, что позволяет обеспечить непрерывное производство электроэнергии.
Модель гибридизации позволяет непрерывно производить электроэнергию, что приводит к различным способам производства в зависимости от времени суток, погоды и сезона года. Летними ночами эта установка просто останавливается, чтобы не превысить установленную нормативами норму сжигания биомассы. В часы с меньшим количеством солнечной радиации, а также в ночное время производство энергии дополняется горелками на биомассе, получаемой в основном из леса и энергетических культур из биомассы. Природный газ используется только как остаточный ресурс обеспечения. [ 4 ]
Воздействие на окружающую среду
[ редактировать ]Гибриды CSP-биомасса имеют потенциал в качестве альтернативы хранению тепловой энергии в местах, где требуется выработка электроэнергии в течение всего дня, а также для обеспечения диспетчеризованного энергоснабжения для промышленных процессов и производства электроэнергии. Гибридизация может снизить стоимость CST за счет более широкого использования компонентов турбины и генератора, которые составляют значительную часть стоимости установки CST, а использование биомассы также может принести экономические выгоды и выгоды в сфере занятости в местной экономике. Компания Termosolar Borges расположена в регионе, богатом сельским хозяйством и садоводством, обеспечивающим поставки ресурсов биомассы и солнечных ресурсов хорошего качества.
Мощности электростанции достаточно, чтобы обеспечить экологически чистой электроэнергией около 27 000 испанских домохозяйств, избегая при этом 24 500 тонн выбросов CO 2 . [ 7 ]
Гибридные установки такого типа позволяют использовать концентрированную солнечную энергию в районах с более низкой солнечной радиацией, но где поблизости имеются ресурсы биомассы.
Пилотный проект стартовал в 2010 году с целью изучения возможности использования тополей для производства биомассы. На плантациях выращивали три разных клона тополя, один из которых оказался пригодным для рекуперации энергии с помощью котлов на биомассе (тепла). Директор по проектированию, технологиям и генерации COMSA Medio Ambiente Альберт Соле выразил намерение использовать тополя для производства биомассы для завода.
Некоторые отрасли оспаривают использование энергетических культур. Экологические группы, такие как Гринпис, не поддерживают все системы производства биомассы. Вместо этого они предлагают очень ограниченно использовать минимальную территорию для выращивания энергетических культур. Oxfam – еще одна неправительственная организация, которая выступает против неустойчивого биотоплива, а НПО «Транспорт и окружающая среда» считает его плохим биотопливом, поскольку оно влечет за собой растущую вырубку лесов и усиление давления на цены на продукты питания .
Страны-члены Европейского Союза не достигли соглашения о процентной доле биомассы, которая должна поступать из энергетических культур, которая в настоящее время составляет 5%, поскольку некоторые страны, такие как Литва, предлагают увеличить ее до 7%, в то время как другие, такие как Швеция и Финляндия, требуют гораздо большего. более низкий процент. [ 13 ]
См. также
[ редактировать ]
- Список электростанций в Испании
- Список солнечных тепловых электростанций
- Возобновляемая энергия в Европейском Союзе
- Солнечная энергия в Испании
- Солнечная тепловая энергия
Ссылки
[ редактировать ]- ^ Jump up to: а б «Официальное открытие гибридной термосолнечной установки на биомассе в Ле Борхесе» . Возобновляемые источники энергии . 2 сентября 2013 года . Проверено 18 февраля 2014 г.
- ^ «Первая в мире гибридная установка CSP-биомасса введена в эксплуатацию» . Мир ЦСП . 13 декабря 2012 года . Проверено 18 февраля 2014 г.
- ^ «Первая в мире гибридная установка CSP-биомасса введена в эксплуатацию» . ЦСП сегодня . 2 января 2013 года . Проверено 18 февраля 2014 г.
- ^ Jump up to: а б «В Лериде открыт первый в мире завод, сочетающий в себе солнечную энергию и биомассу» . Interempresas.net . 31 июля 2013 года . Проверено 18 февраля 2014 г.
- ^ Морелл, Дэвид (2012). «CSP BORGES. Первая в мире установка CSP, гибридизированная с биомассой». ЦСП сегодня . ФК Бизнес Интеллект Лимитед.
- ^ «Королевский указ 661/2007 от 25 мая, который регулирует деятельность по производству электроэнергии в особом режиме» . Официальный государственный вестник . Официальный государственный вестник Государственного агентства. 26 мая 2007 года . Проверено 18 февраля 2014 г.
- ^ Jump up to: а б «Термосолнечный Борхес: термосолнечная гибридная установка с биомассой» (PDF) . А. Кот, А. Аметллер, Ж. Валь-Льовера, Ж. Агило И Ж. М. Арке . Алкан . 2010 . Проверено 18 февраля 2014 г.
- ^ «Siemens поставит солнечную электростанцию для гибридной электростанции CSP в Каталонии, Испания» . Сименс . 21 сентября 2011 года . Проверено 18 февраля 2014 г.
- ^ «INTEC на выставке ACHEMA 2012» (PDF) . MesseKompakt.de. 2012 . Проверено 18 февраля 2014 г.
- ^ «Гибридная установка, работающая на биомассе и солнечной энергии, начинает работу в Испании» . Эрин Фогеле . Журнал Биомасса. 22 января 2013 года . Проверено 18 февраля 2014 г.
- ^ «Гибридная установка, работающая на биомассе и солнечной энергии, начинает работу» . Журнал Биомасса. 4 марта 2013 года . Проверено 18 февраля 2014 г.
- ^ «Паровые турбины для генерации электроэнергии до 40 МВт» . МАН Дизель и Турбо . Проверено 18 февраля 2014 г.
- ^ «Результаты проекта по посадке тополей для использования биомассы дают зеленый свет его жизнеспособности» . www.energynews.es . EnergyNews Todo Energia. 26 декабря 2013 года . Проверено 18 февраля 2014 г.