第21章 目前麵臨能源的新形式〖MZ)〗(3)(2 / 3)

世界磁流體發電產業化展望

當前,美國正在籌劃POC計劃完成的下一步計劃,提出了建造比林斯(Bilings)燃煤磁流體發電示範電站的建議,該電站熱輸入功率25萬千瓦,發電8萬千瓦,磁流體部分發電2.8萬千瓦,總投資6.5億美元,美國能源部由潔淨煤計劃中支持2.2億美元,蒙大拿州支援0.25億美元,其他靠集資與貸款。已於1995年6月開始建造,1997年6月建成並開始試驗,2000年完成示範試驗並投入運行。商業電站目前估計要有50-100萬千瓦發電功率的規模,美國已經提出了商業化的框架設想(見下表),則可望在2010-2020年間實現產業化。

日本在堅持開環研究的同時,正在積極爭取批準富士-2(Fuji-2)閉環磁流體發電裝置的計劃。該裝置考慮前期暫做緩衝式試驗,在10萬千瓦熱輸入功率下,發出3萬千瓦的磁流體發電功率,持續時間1分鍾。然後轉入閉環磁流體發電長期運行,在熱輸入功率1萬千瓦下,發電0.2萬千瓦,持續100小時,在富士-2計劃成功實現的基礎上,可在本世紀初建造試驗電站,進而在2020-2030年間實現產業化。應該說明,日本的已有工作基礎和產業實力,在美國示範電站成功基礎上,也能迅速組織起來,在2010-2020年間實現開環磁流體發電的商用電站。

總體來說,當前估計,世界上第一個商用磁流體發電站將在21世紀前期出現,該技術將成為21世紀前、中期燃煤電站新建與改造的重要的高效、低汙染方法。

我國磁流體發電技術研究開發情況及其發展戰略我國中科院電工所於1962年,上海發電設備成套所於1966年,東南大學熱能所於1969年分別開始了磁流體發電研究,先後建造了10台試驗裝置(下表),成為繼前蘇聯、美國、日本後,世界上第四個從事較大規模研究試驗工作的國家。最初主要從事短時間發電的研究,取得了油氧燃燒發電近600千瓦的良好成績。20世紀70年代前期開始油與高溫(1400℃)預熱空氣燃燒的長時間發電試驗,至80年代初,達到了幾十千瓦輸出,持續時間長達200小時的水平。80年代初開始,由於我國能源資源的特點又轉而進行燃煤發電的研究,達到了持續5小時,輸出16千瓦的水平。

1986年燃煤磁流體發電技術,作為一個主題被列入國家高技術研究發展計劃(即八六三計劃),使我國的磁流體發電研究有了統一的國家計劃。該計劃根據我國以煤電為主的能源結構,以往的工作基礎和“有限目標,突出重點,立足於21世紀上半葉”的精神,選定了燃煤磁流體-蒸氣聯合循環電站作為研究目標。

1988年,在八六三計劃燃煤磁流體發電項目主題開始執行時,整個工作分為八個方麵進行研究,即高溫燃煤燃燒室,磁流體發電通道,餘熱鍋爐,逆變係統,超導磁體,電離種子回收,電離種子再生和磁流體發電改造已有電站的概念設計。在中科院電工所,建立熱輸入功率2.5萬千瓦的上遊循環裝置。在上海成套所,建立輸入功率5000千瓦的下遊循環裝置。按照計劃,對全國磁流體發電工作進行了合理的安排與分工,積極開展了工作,向著研製試驗電站的方向取得了穩步的進展。