中国光热发电镜场控制系统厂商名录
发布者:xylona | 来源:CSPPLAZA | 0评论 | 4204查看 | 2023-02-28 17:39:01    

——中国光热发电行业产业链专题报道之镜场控制系统


CSPPLAZA光热发电网报道:作为助力实现光热电站发电效率最大化的关键组成部分,镜场控制系统的重要性不言而喻。


镜场控制系统不仅可以控制太阳能发电系统中的太阳集热器不间断“追日”,保证光热电站“有饭吃”;更重要的是可以通过控制集热器的倾斜角度和温度,保证每一束打在集热器上的能量都被光热电站高质量吸收,让光热电站“吃好饭”。


由于太阳跟踪技术需要实时跟踪太阳的位置,并且需要根据太阳位置的变化来控制镜片的反射方向,因此镜场控制系统如何做到精准控制集热器跟踪太阳是一大技术难点;其次,集热器的反射方向受到多种因素影响,比如:太阳辐射强度、外界环境温度等,所以控制集热器镜面的反射方向也是一项挑战。


下文梳理汇总了CSPPLAZA下设光热发电供应链平台上的镜场控制系统厂商及其发布的产品信息,以供采购单位和行业参考:


注:下列信息将被整理后录入计划今年6月份印刷发布的2023版《中国光热电站开发供应链指南》,如有需要各厂商请尽快登陆供应链平台更新完善相关信息【录入如遇问题可联系平台工作人员18515082346,也可添加微信号cspswd详询】。


首航高科能源技术股份有限公司


首航高科能源技术股份有限公司(原北京首航艾启威节能技术股份有限公司,以下简称:首航高科)创建于2001年,是从事光热利用系统、电站空冷系统、余热利用系统、水资源利用系统及热电冷三联供系统的研发、设计、制造、建设、运维,项目投资及项目总承包等服务的高新技术型企业。


其自2010年起开展光热发电业务,首航高科针对聚光系统、吸热器系统、储热系统、换热系统和光热电一体化控制系统进行了系统的研究和开发,分别建设塔式、槽式、碟式光热发电小试、中试试验系统。经多年实验与测试,首航高科收集了大量实测数据,编制光热电站设计、制造、施工相关企业标准和规范,光热技术研究取得重大成果。


首航高科的光热发电镜厂设计团队在定日镜设计及运行方面已有十几年经验,公司拥有独立知识产权的单镜控制器、镜场智能监控系统、智能光斑校正系统及吸热器红外温度监控系统等。可实现全镜场自动运行、自动聚焦、校正与自检,确保定日镜稳定、高效、精确运行。首航聚光集热系统采用双轴机器人关节驱动,实现更灵活,更耐候,更持久,更高效运行。目前跟踪精度精度小于0.5mard。公司已攻克直径2.7公里的全球最大的熔盐塔式镜场设计、制造、安装及调试技术。


主要业绩:


首航敦煌10MW熔盐塔式光热发电项目

首航敦煌100MW熔盐塔式光热发电项目


浙江可胜技术股份有限公司


浙江可胜技术股份有限公司(原浙江中控太阳能技术有限公司,以下简称:可胜技术),是领先的光热发电技术、产品与解决方案提供商,专注于塔式熔盐储能光热发电技术的研究与产业化推广,致力于通过先进、高效的光热发电技术,为人类社会提供高品质、低成本的绿色清洁能源。


通过多年的技术攻关,可胜技术已经完全掌握塔式熔盐储能光热发电系统的聚光、集热、储换热等核心技术;以及高海拔、高寒地区的设备环境适应性设计技术、电站建设与运营技术;实现了核心装备的国产化,并且在商业化示范电站上得到长时间的成功验证。


可胜技术自主研发的镜场控制系统可实现全镜场自动聚光与能量调度,智能自主校正与精度自检,镜场全自动运行、无需人工干预;并能够支持支持规模达10万台定日镜、聚光面积可达200万平方米、最远镜塔距离可达2km。此外,其控制系统供电、通讯采取冗余设计,具有高安全性。


主要业绩:


中控太阳能青海德令哈10MW光热电站

中控太阳能青海德令哈50MW光热电站

中电建西勘院青海共和50MW光热电站


东方电气集团东方锅炉股份有限公司


东方电气集团东方锅炉股份有限公司创建于1966年,隶属于中国东方电气集团有限公司(是中央确定的涉及国家安全和国民经济命脉的53户国有重要骨干企业之一,属国务院国资委监管企业),致力于为世界能源及环境保护提供先进装备和一流服务。作为国际著名、国内一流的大型动力主机设备商,东方锅炉深谙能源转换之道,自身在太阳能光热领域更是拥有丰富的技术积累和独特优势。


东方锅炉在2009年就开始研发太阳能光热发电关键设备和技术,并将太阳能光热产业作为东方锅炉的战略性产业进行重点发展,先后参与了国内多个科研性、示范性项目的研发和供货,凭借强大的综合实力和技术优势,在光热发电领域形成了独特优势。2018年8月,东方锅炉和在中国电力工程顾问集团有限公司在北京隆重举行哈密塔式熔盐5万千瓦光热发电项目聚光集热系统和蒸汽发生器合同的签字仪式。哈密项目合同的签订,是东方锅炉太阳能光热领域市场开拓取得的重大突破。


主要业绩:


哈密塔式熔盐5万千瓦光热发电项目


江苏鑫晨光热技术有限公司


江苏鑫晨光热技术有限公司(以下简称:鑫晨光热)致力于清洁能源的研究与开发,是国内最早从事太阳能光热发电领域商业探索与技术发展的厂商之一。鑫晨光热主要从事光热电厂项目开发、工程总包、电厂设计、系统研发、产品开发制造、系统集成、运营维护等在内的全价值产业链业务,涉及土木工程、机械设计、电信、管道、软件、电子、电控、电气、热控、光学、机器视觉、数学等十多个专业技术学科的交叉与集成。


其拥有两大核心系统——二次反射镜场集热系统、分布式熔盐储能系统,两个大型工厂——定日镜工厂、二次塔次结构工厂,成为光热电站二次反射商业化应用的先行者之一,是全球唯一的二次反射光热发电系统集成商。鑫晨光热自主研发的镜场控制系统具有实时并行控制、全自动化校正等特性,具体如下:


1、实时并行控制:要实现40000台定日镜实现精准对焦,每台定日镜有6个I/O点,实现了24万I/O节点实时并行控制能力;


2、全自动化校正:定日镜参数校正自动化程度高,经三个有效工作日自动修正,定日镜跟踪精度≤1mrad概率不低于99%,经一个周期校正,定日镜指向偏差≤2mrad的概率不低于90%;


3、系统运行安全:整个定日镜场配置了备用电源,保证断电2小时以内的镜场安全运行;整个控制系统配置额外的冗余线路和设备,保证当镜场控制系统失效时,能够有效及时切换保护,降低系统运行风险;


4、控制部件可靠:全场控制关键部件均采用工业标准化设计,均通过-40℃~85℃高低测试,外壳防护等级均在IP65以上,保证系统长期稳定运行;


主要业绩:


玉门鑫能50MW塔式光热发电项目


傲拓科技股份有限公司


傲拓科技股份有限公司(以下简称“傲拓科技”)于2008年10月正式成立,位于南京市雨花台区云密城。作为工业自动化领域的高新技术企业,傲拓科技具有完全自主知识产权的产品覆盖可编程控制器、人机界面、组态软件等,为各行业用户提供自动化产品的整体解决方案。同时,傲拓科技积极与科研院所和行业用户紧密合作,联手开发基于行业自动化解决方案的企业管理信息系统。


傲拓科技自主研发的大中小型全系列可编程控制器,即通用型可编程控制器(NA系列PLC)和自主可控型可编程控制器(NJ系列PLC),填补了国产PLC知识产权上的空白,进行了多项发明专利和实用新型专利的申请,并获得近数十项软件著作权。此外,傲拓科技自主研发的NAPro编程软件和NA400可编程控制器还被认定为省市两级高新技术产品。


其自主研发的NA2000 PLC定日镜控制器内置多种控制接口,具有脉冲计数,脉冲输出,串口通信,网口通信,可以控制多种驱动器;NA400 PLC定日镜区域专用控制器可实现对80台NA2000PLC进行控制和管理(最大可以控制128台)并支持PLC程序修改,参数设置,实时监控,时间校对等多项功能。


其具体参数如下:


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图:NA2000 PLC控制器具体参数


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图:NA400 PLC具体参数


上海电气亮源光热工程有限公司


上海电气亮源光热工程有限公司由上海电气和美国亮源(BrightSource)合资成立,致力于太阳能光热发电技术的研发和应用,光热项目的开发、建设、调试、运行,以及核心光热设备的研发、生产和供应。其凭借母公司资质和实力可独立承接光热电站EPC总承包,聚光集热系统EPC、储换热系统EPC、常规岛系统EPC、技术支持、电站运行维护以及成套设备供应,包括:定日镜、吸热器、储罐、换热器、蒸汽发生器、汽轮机、发电机、空冷设备等。


该公司的镜场集成控制系统是专门针对大规模定日镜场控制数量多、控制策略复杂、多系统集成难度大等难点设计的专用系统,SFINCS通过将稳定和连续的光场能量传输至吸热器,以达到最大化电厂性能的目的。这个目标在实际操作上受到电厂运行的相关参数、熔盐吸热器约束条件和光场相关考虑等多方面的限制。电厂运行的指令、吸热器的运行数据、光场实时状态和气象条件共同构成了设置太阳通量传输水平和监视吸热器实际参数的基础。


该系统能够管理定日镜场的热通量,协调电站运行顺序和状态,保证熔盐吸热器的安全;管理、健康和控制定日镜场各个部件;保证定日镜场设备安全和人员安全,防止对镜场设备造成毁坏。


主要业绩:


Coalinga科林加光热蒸汽驱油项目

Ivanpah塔式光热项目

Ashalim塔式光热项目

迪拜100MW塔式光热项目


成都博昱新能源有限公司


成都博昱新能源有限公司(以下简称:博昱)成立于2011年4月15日,是聚光太阳能热发电(CSP)行业里集研发、生产、制造与应用为一体的国家高新技术企业。公司的核心业务是对光热太阳岛提供产品、集成和服务的全套解决方案。


博昱是国内最早掌握槽式集热器支架全套设计、生产、安装、调试的企业之一,并且产品拥有完全自主的知识产权和丰富的运行经验。2017年,博昱总部建成符合国际规范的光热支架部装、总装、检测平台,对产品工艺流程和质量严格把关,精益求精。德国CSPServices对公司槽式集热器进行质量评估的结论是——博昱新能槽式集热器(TRP-B系列)的平行光截断率99.4%,太阳光截断率97.8%,已经达到了国际先进水平。其针对塔式、槽式分别研发出了两种镜场控制系统,具体参数如下:


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图:塔式参数


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图:槽式参数


主要业绩:


青海省德令哈市建成600米槽式回路


旭孚(北京)新能源科技有限公司


旭孚(北京)新能源科技有限公司是中国唯一一家专注于太阳能热发电跟踪系统研发的企业。作为澳大利亚联邦科学院中国地区的独家合作伙伴,提供定日镜、镜场控制系统、吸热器等全套塔式光热发电太阳岛技术和产品。澳大利亚联邦科学院为世界三大太阳能热发电实验室,且是世界塔式光热发电技术的先驱,能够提供全套塔式热发电技术和服务,在全球已完成设计、建设和调试4个塔式光热电站。


从2009年,旭孚一直专注于太阳能热发电的跟踪与控制系统,先后参与过全国主要的试验项目,从北京863项目,德令哈项目,共和项目,天津项目,南京项目,上海项目,东莞项目,廊坊项目等,使旭孚的产品经过了国内西北荒漠恶劣天气,沿海台风天气等考验,成功开发出完全商业化的标准方案和标准产品。


另外,在2012年,旭孚的技术方案和产品,首次运用于商业化项目,泰国20MW太阳能光热和生物质能联合循环的项目。旭孚的产品和技术方案第一次走出国门,一共将近100套跟踪与控制系统从2012年调试成功一直到现在完好运行,实现了中国太阳能热发电企业第一次参与商业化项目的案例。


主要业绩:


北京863实验项目

德令哈实验项目

共和实验项目

泰国20MW太阳能光热、生物质能联合循环项目


洛阳斯特林(STR)智能传动科技有限公司


洛阳斯特林(STR)智能传动科技有限公司能够为可再生能源行业CSP提供专业的塔式光热发电定日镜智能跟踪系统,通过改善技术建立了新的项目管理模式,已经开发出三大类六种不同类型产品,并取得知识产权(PCT)100余项,与此同时公司与西班牙光热领域著名公司STS(AB)达成签署谅解备忘录,旨在共同开发全球塔式光热发电镜场控制系统,并提供优质的产品与服务。


该公司自2013年以来针对定日镜的运行方式和技术要求展开研究开发,对工况、数据细致分析。于2016年开发出第一套完整的定日镜控制系统,于2018年6月完成定日镜数字控制系统的运行测试。在对塔式太阳能发电站定日镜的精准控制和提高效率上有着显著效果。其自主研发的定日镜数字控制系统是一套完整的含运动计算与驱动单元一体的数字集成化控制系统,能够满足以下要求:


1、具备校时功能,远程连接时间校正服务器,保证计算精度;


2、采用32位数字计算,浮点数保留至0.1%,计算精度<1%,运算周期<10ms;


3、建立镜场坐标系,系统设置独立坐标点,定日镜自动判断所处象限及跟踪策略;


4、独立计算太阳方位角、高度角等信息,根据定日镜所处位置,通过反射公式计算出该定日镜实时角度;


5、具有互换性,在任意经纬度用相同的操作设置方式,使每台定日镜设备独立工作;


6、工作模式具备:跟踪、等待、调整、清洗、预警、偏离跟踪等工作模式;


7、自动判别跟踪、待机等模式转换,主动接收特殊模式信号接入,并且能给于相应信号指示;


8、远程通讯,可接收上位机工作模式的转换,读取写入参数;


9、本地通讯,能自由切换工作模式,读取写入参数;


10、驱动单元可配合伺服、步进电机、交直流电机、液压马达、液压油缸等;


11、编码器反馈信号分辨率不小于16位,即0.005°,闭环执行周期<50ms;


12、过载、短路保护,本地、远程报警。


龙岩智康太阳能科技有限公司


2015年1月以“深圳市智康新能科技有限公司”之名成立于“创新之都”深圳,2019年11月总部迁移至龙岩市,更名为“龙岩智康太阳能科技有限公司”。针对光伏智能跟踪系统市场,太阳能蒸汽市场,储能型发电市场等市场需要的低成本太阳跟踪技术,龙岩智康太阳能在该领域拥有70余项专利,并且已经在福建龙岩建设完善的示范项目基地。


智康自主研发的镜场控制系统的高精度硬件系统,采用自主研发设计的主控制卡、无线联网卡和特别定制的抗低温伺服电机;其算法采用自主开发的高精度软件补偿算法:加工、安装、计算、地基、测量误差的一次补偿(消除率为99.9%),并有SPA及镜架理想法线的高精度算法保证,可实现定期自动校核系统(自动定期排队打靶);其运行管理系统能够定期轮询(电站初建,轮询周期短),通过和原始档案对比,决定是否修正控制策略,定日镜控制系统也会反馈异常信号,后台无法确认和排除后,决定是否要人工检修等,具有高可靠性。


主要业绩:


龙岩蒸汽项目基地


恒基能脉新能源科技有限公司


恒基能脉新能源科技有限公司由恒基伟业投资发展集团有限公司与姚志豪博士团队合资设立,立足于光热发电核心技术产品,专注于“光热储能+“多能互补项目,提供项目开发、投资、建设和运维等一站式核心技术产品解决方案。


总部位于北京,目前设有实验基地和样机生产基地;在甘肃、青海、新疆、内蒙古、浙江等省份设有分部。形成了多形式、多区域、覆盖全国的产业化布局。同时与中科院电工所等科研机构、三峡新能源等央企开展合作,为公司项目开发、投资、建设和运维提供有力支持。


其自主研发的镜场控制系统可实现百万级变量实时控制、存储;自主研发纠偏算法可实现定日镜准确跟踪;其定日镜控制器,可适配纠偏算法;可手机实时故障查询,定日镜故障主动推送,即时维修;二级网络架构,方便组网准护;有线网络支撑一拖多控制方案,无线网络支持多种通信方式,可适配多种设计方案。


北京金日创科技股份有限公司


北京金日创科技股份有限公司成立于1999年,公司致力于为工业企业提供全套自动化解决方案,并为最终用户提供数字化、智能化解决方案。其主要技术产品包括塔式定日镜跟踪控制器、定日镜、塔式大规模镜场集群控制、定日镜集热场光学设计软件、定日镜智能化校正系统、定日镜精确度测量系统、槽式集热器跟踪控制器、太阳炉跟踪控制系统


该公司参加国内第一个兆瓦级光热太阳能电站项目,具有超过10年光热行业经验,包括跟踪控制、光热控制系统方案设计、系统研发、生产制造、安装调试于一体,对产品工艺流程和质量严格把关,精益求精。针对光热太阳能行业定制开发太阳跟踪控制器和集热场控制系统,并已在实际工程应用中长期运行验证。


其自主研发的镜场控制系统可通过采集集热场各个元器件和传感器,监控整个集热场的运行状况,实时控制集热场各个回路,以使集热场达到最大的工作状态:流量,压力和温度的稳定输出。此外该系统还具备数据采集显示功能、运行模式切换功能、故障监控及报警功能等。


西安神奇科技发展有限公司


西安神奇科技发展有限公司是一家以技术为主导,追求高效、非凡的科技类公司,以“Wonder Tech”为愿景,致力于为客户提供清洁能源设备及服务,助力能源可持续发展。


截至目前,公司已完成多项技术创新和发明专利,公司独创的镜场联动太阳能跟踪技术能够大幅减少镜场跟踪随动单元成本,为塔式光热太阳能市场化奠定基础。其自主生产的塔式联动自动跟踪太阳镜场200-2000平,可自由组合搭配,每100平可产0.8mpa蒸汽0.1蒸吨/小时。


横河电机(中国)有限公司


横河电机集团创建于1915年,总部设在日本东京。在全球61个国家和地区拥有113家子公司。经营领域涉及测量、控制、信息三大领域,是工业控制行业专业的跨国公司。1975年研制出世界上具有划时代意义的集散型控制系统(DCS系统),对石油、化工等大型工厂的生产过程进行测量、运行监视和控制,为工业的发展和社会的进步做出了很大贡献,到目前已相继推出了9代CENTUM DCS系列产品,流量表、变送器、分析仪等现场仪表也得到了用户的高度评价。


2008年2月1日,为了扩大在中国工业自动化领域的业务,取得更大的市场占有率,横河电机集团对旗下中国三家相关公司的业务进行整合,成立新的法人企业“横河电机(中国)有限公司”,总部设在上海,作为在中国的统括公司,通过强化销售、技术支持、工程、售后服务等方面职能,来适应中国工业自动化市场的多元化需求。


该公司的FAST/TOOLSSCADA系统使用了当今先进可靠的技术,从不同方面满足用户不断变化的应用需求。FAST/TOOLS遵循开放式客户/服务器系统的标准进行开发,支持ODBC、OPC标准接口,并且可以在MicrosoftWindows,HP/UX,IBMAIX,SUNSOLARIS等工业标准操作系统上运行。受益于在设计过程中采用的优化方式,FAST/TOOLS能够处理更多的信号和事件,为用户提供了具有最佳性价比的解决方案。


中广核研究院有限公司北京分公司


中国广核集团(以下简称:中广核),原中国广东核电集团,是伴随我国改革开放和核电事业发展逐步成长壮大起来的中央企业,由核心企业中国广核集团有限公司及40多家主要成员公司组成的国家特大型企业集团。2005年以来,中广核进入风电、水电、太阳能、节能技术、核技术、金融业务、公共服务事业等新业务领域,拥有八个国家级研发中心和一个国家重点实验室,具备了在确保安全的基础上面向全国、跨地区、多基地同时建设和运营管理多个核电、风电、水电、太阳能及其他清洁能源项目的能力。


该公司自主研发的镜场控制系统工作温度为-40℃~70℃(宽温),防护等级为IP65。根据天文历法,安放点的经纬度等信息计算一年中的每一天的不同时刻太阳所在的角度,计算镜场固定地点每一时刻的太阳方位角以实现跟踪控制,根据不同电站需求进行定制化设计、支持联合开发。可支持GPS卫星对时、控制传动机构动作,精度可达0.1度、可根据镜场角度传感器反馈信号精确调整、可实现程序和数据远程传输、可支持多种类型传感器控制并适用于分布式光热电站追日系统,包括规模50MW-100MW为槽式、塔式、蝶式,菲涅尔式镜场控制。


深圳中科能投能源有限公司


深圳中科能投能源有限公司充分整合了中国科技开发院长期积累的国际高端技术资源,拥有塔式光热发电太阳岛的完整知识产权和低成本高参数自主制造产业链,包括太阳岛整体方案设计、多项发明专利(包含定日镜、镜场控制、镜场校准系统、独有的精准追日系统集热器和储能系统等)、软件著作权(控制系统、校准系统)以及硬件设计方案。


其自主研发了定日镜和实时追日系统,同时开发了镜场控制系统,通过实地测试并实现了定日镜的精准追日(综合精度在1mrad内)。


上海文迈自控工程有限公司


上海文迈自控工程有限公司成立于2003年,是一家专业的数字化软件服务高科技公司,也是西门子数字化工厂集团授权的白金系统集成商和VIP客户。该公司瞄准国家“两化融合”和现代企业数字化转型战略需求,积极完成自身的数字化转型,在石化钢铁、食品饮料、新能源、水处理等行业应用推出了相应的数字化解决方案。


其拥有太阳能光热利用控制系统集成、软件开发、现场调试和运维的能力,为国家新能源行业提供技术先进的自动化控制系统,实现了控制系统的三电(电气、仪表、计算机)一体化和管控一体化,拥有丰富的工程实践经验。控制系统和软件设计均处于国内领先地位,达到国际先进水平。

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