无限“光热”在瓜州——记全球首个“双塔一机”储热型光热发电项目
发布者:admin | 来源:甘肃建设报 | 0评论 | 2087查看 | 2023-12-30 16:09:37    

瓜州一阵风,从春吹到冬。西北一望无际的戈壁滩,同样也是“风”“光”“热”能源充足的西北仓。


初冬时节,瓜州县布隆吉乡,三峡恒基能脉瓜州70万千瓦“光热储能+”项目施工现场,73台风机、304000块光伏板支架基桩、26964根定日镜桩的安装正在有序施工,东西距离1公里的两座吸热塔拔地而起、比肩而立,被誉为全球首个“双塔一机”风光热储一体化项目在1万亩的戈壁滩上已初现雏形。


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三峡恒基能脉瓜州70万千瓦“光热储能+”项目是国家发改委、国家能源局批复的第一批以沙漠、戈壁、荒漠地区为重点的大型基地建设项目之一,也是全球首个实际投入建设的“双塔一机”储热型光热发电项目。项目建成投产后,年发电量可达19亿度,可节约标准煤58.5万吨,减排二氧化碳160.76万吨、氮氧化物295.1吨、烟尘42.71吨。


“光热储能+”创造能源新价值


三峡恒基能脉瓜州70万千瓦“光热储能+”项目由三峡恒基能脉(酒泉)新能源发电有限公司开发建设,中国葛洲坝集团电力有限责任公司(联合体牵头)、甘肃建投安装公司和恒基能脉新能源科技有限公司联合体总承包建设。该项目为探索推动光热发电与光伏发电、风电互补调节等多种能源联合调度模式提供经验支持。


甘肃建投安装公司承建的10万千瓦光热发电部分采用的“双塔一机”设计方案,引领了实现单机更大功率的“多塔一机”发展方向。“双塔一机”方案是指在光热电站设置两个相邻的吸热塔,两个吸热塔上的吸热器各自吸收定日镜反射的太阳光,并将吸热器内的介质加热至设计温度,继而利用高温介质直接或间接通过热力循环推动发电机发电。


相对于“单塔一机”式光热项目而言,全球首个“双塔一机”光热项目采用小面积的定日镜及双塔双镜场设计,能有效提高光的利用率,从而提高发电效率。椭圆形镜场设计及两塔中间镜场交集区,可提升吸热塔光热利用率。经过大量的技术研究和效率演算,“双塔一机”在同等边界条件下可提升约23.94%的镜场效率。


逆风而上打造能源项目新高地


瓜州地区素有“世界风场”之说,大风天气以及高温环境给三峡恒基能脉瓜州70万千瓦“光热储能+”项目的总体施工带来了不小的挑战,也严重制约了光热发电核心区域的推进速度。


三峡恒基能脉瓜州70万千瓦“光热储能+”项目光热发电工程造价22亿元,装机规模为10万千瓦,配套两座200米高吸热塔,一台额定功率为100MW的汽轮发电机组,高、低温熔盐储罐置各1台,选用29.7平方米的矩形定日镜26964面。在占地301公顷的建设场地上,兼具建筑、结构、热机、电气、自动化、供水、化水及暖通等12个专业施工,设计图纸共443卷册之多。


面对如此庞大的工程,甘肃建投安装公司充分发挥自身专业施工优势,坚持一切围着项目转、一切盯着项目干的高效联动工作格局。项目部详细制定目标、策略、操作规程、时间表,强化物资、设备和人力资源的管理和调配,将精细化管理落实到每一节点、每一任务、每一岗位、每一天中,确保施工按时推进,高质量完成。


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吸热塔被誉为整个光热电站的“心脏”,是工程中至关重要的组成部分。负责施工任务的甘肃建投安装公司项目管理团队选择从工艺工法上下手,以“快”破局,在塔筒施工中应用速度快、质量好、机具结构简单、提升平稳、工艺成熟、质量可靠和安全防护好的“专用施工升降机+三角架支撑体系+三层翻模施工工艺”,有效消除了滑模和提模施工带来的扭转、拉痕、漂移等质量通病。双塔建设需浇筑16000余立方混凝土,对混凝土质量的管控是确保施工质量的重要一环,项目部严格制定混凝土配合比和质量标准,做好原材料的检验、生产过程的监督和混凝土强度的测试,确保混凝土具备所需的强度、流动性和耐久性,进而提高项目的可靠性和持久性。施工班组实行日夜“两班倒”制度,以两天三板的速度推动东、西双塔向天空延伸。


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双塔双镜场设计及采用小面积定日镜是项目的两大特点,位于双镜场中间区域的定日镜可服务于任一吸热塔,始终保持高效率运行,能够有效提高光热利用率,从而提高发电效率。定日镜系统施工量大面广,精度要求高,每根预制管桩垂直度偏差须小于3毫米,中心点坐标偏差控制在5毫米以下。项目部坚持“磨刀不误砍柴工”,在预制管桩试验桩施工时大胆创新,通过试验反复改进施工工艺及装置,在正式施工前研发出一套能够将垂直度偏差和中心点偏差控制在设计误差范围内的工装,大幅提升了施工速度和精度,以一天300根的进度在296公顷的定日镜场加速铺开作业。


现场施工负责人刘宏斌介绍,该项目计划于2024年9月完成主体建设并实现并网,投用后将克服光照强度影响,把太阳光的热能储存在熔盐中,持续稳定生产电能。截至目前,东西塔均已封顶,主厂房施工至17.5米,已完成空冷岛、化水车间主体施工,熔盐储罐冷罐和热罐的罐体焊接,以及镜场定日镜管桩施工,现已安装定日镜100余面。


项目部加速推进整体施工进度,全力保障并网目标顺利实现,助力瓜州县进一步推进综合能源基地源网荷储一体化,风光储、风光火储一体化建设。刘宏斌表示。


在“双碳”目标驱动下,我国新能源将更加快速发展,系统调峰能力日益紧张,对调峰电源需求加快增长。三峡恒基能脉瓜州70万千瓦“光热储能+”项目作为自带储热型新能源电站,其调峰能力发挥对于促进新能源消纳意义深远,为推动光热技术进步做出有益探索。

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