在阿曼南部的沙漠,采用太陽能生產蒸汽相比天然氣生產蒸汽更便宜。 國營阿曼石油開發公司(PDO)委托Californian Glasspoint公司在西阿邁勒油田附近安裝世界最大太陽能蒸汽發電廠Miraah。一期工程于2015年實施,安裝太陽能集熱器量為1GWth,2017年開始提供蒸汽。蒸汽將用來加熱重質原油以改善原油在管道的粘性,便于用泵輸送石油,這一過程叫做重油強回收(EOR),此前加熱重油的蒸汽全部采用燃氣鍋爐提供。圖中展示的為用于試驗安裝于農業溫室的7MW拋物線形槽式集熱器,實驗結果符合預期。
該太陽能項目規模宏大:包含36個溫室模塊,1021MW集熱場,耗費6億歐元,占地3km2(741公頃),相當于360個標準足球場大小,完工后每天能生產6000噸太陽能蒸汽。因此節約的天然氣可用于其他更具價值的行業,例如電力和工業部門。
PDO公司總經理Raoul Restucci 2015年7月8日在阿曼馬斯喀特(Muscat, Oman)簽約儀式后的新聞發布會上說到:“采用太陽能進行重油回收是PDO公司解決重油粘性問題的長期方案,減少了天然氣的使用,有利于阿曼經濟多元化,拉動經濟增長。” PDO公司在重油強回收行業已經走在前列,重油回收效益將占據很大比重,2023年重油回收產量將是公司原油總產量的三分之一。
Miraah溫室集熱鏡
Glasspoint公司CEO Rod MacGregor 2015年10月7日接受renewableenergyworld.org 采訪時說道:“過去很多國家都只采用泵輸送輕質石油,現在他們也開始采用EOR輸送重油”。MacGregor 說:“石油公司愿意花費燃氣成本的60%用于EOR輸送重油,采用5份蒸汽獲取1份石油”。世界最大的用熱行業為石油工業,這也是Glasspoint公司聚焦于EOR(世界最大工業熱蒸汽市場)的原因。
從2011年開始,Californian就和PDO公司展開7MWth小型試驗場的合作,平均每天提供50噸蒸汽。Glasspoint公司發言人Kaitlyn Finegan說到“由于試驗場結果超出預期,因而規模得到急劇擴張。”
一次蒸汽生產系統:屋頂自動潔凈(1),溫室(2),60毫米,非真空接收器與空氣穩定選擇性吸收劑和玻璃對流屏蔽(3),拋物面反射鏡(鋁制輕型蜂窩狀)(4),鋼棒延遲接受裝置(5),空氣處理機組(6)。
在2013年科技篇里面,Glasspoint定義這種新發展的太陽能蒸汽生產技術為Enclosed Trough Once-Through Steam Generator系統。“將這一重大創新與空氣過濾系統和屋頂自動潔凈相結合,將會顯著降低由于腐蝕和風力造成的能量損失。此外,如果設計允許供水與EOR匹配會使總溶解固體量高達30,000ppm,在100條生產線上生產80%比例的高品質蒸汽”。科技篇還歸納總結了整個過程。玻璃溫室成本低,有利于減少拋物線形槽式集熱器的金屬耗量,從而降低整個系統成本。試驗場集熱器和框架單位面積重量為4.2kg/m2。
通過對7MW試驗場的計量,峰值效率為66%,包括土壤熱流損失2%,土壤損失中71.8%是因為NREL’s System Advisor Model (SAM)中水槽效率導致。由于屋頂結構和裝飾材料遮蔽影響本文假定一次蒸汽通過拋物線槽的效率有所降低。然而,內部無風、自凈遠大于外部遮蔽的影響導致成本低、效率高。
屋頂每晚清潔
灰塵嚴重影響系統效率:在California’s San Joaquin Valley試驗基地,Glasspoint公司人員觀察到每周洗浴時刻由于屋頂污染效率降低12%,Masdar在阿聯酋測試每周下降30%。Glasspoint公司屋頂自動潔凈系統當晚間太陽能集熱器不工作時自動清洗屋頂,清洗水流回溝槽再次被回收利用。
撰稿人:Baerbel Epp 文章來源:www.solarthermalworld.org
