太阳能光热发电项目建设全过程实施策略(建设方视角) ​
发布者:xylona | 来源:管项目的老潘 | 0评论 | 1193查看 | 2024-08-23 16:29:19    

前言


太阳能光热发电作为一种新兴的可再生能源技术,正逐渐成为能源领域的焦点。本系列文章从建设方、咨询方、总包方三个不同视角,全面深入地探讨太阳能光热发电项目建设的全过程。涵盖从项目前期的技术准备、立项规划,到设计、采购、招标、施工、调试等各个阶段,再到运营管理、收尾交付等环节。通过对这些关键环节的详细剖析,为推动太阳能光热发电项目的高效、科学建设提供有力的参考与指导,助力可再生能源产业蓬勃发展。


一、项目前期技术准备阶段


(一)主要工作内容


1.光热发电技术路线选择和确定


(1)建设规模评估:


对项目的预期发电容量、占地面积、投资规模等进行详细规划。


考虑当地的土地资源、电网接入条件以及未来的电力需求增长趋势,确定合适的建设规模。


例如,在土地资源丰富且电力需求增长潜力较大的地区,可以适当扩大建设规模,以提高项目的经济效益和社会效益。


(2)建设条件限制分析:


深入研究项目所在地的气候条件、地理环境、水资源情况以及天然气资源等因素。


光热电站的建设需要充足的太阳能资源,因此对项目所在地的太阳直接辐射(DNI)值进行精确测量和评估至关重要。


同时,考虑当地的气象条件,如环境温度、风速、云量、降尘及沙尘暴等,这些因素将影响光热电站的有效发电小时数、发电效率及设备运行可靠性。


此外,还需评估项目所在地的水资源和天然气资源供应情况,因为水资源是光热电站运行时消耗的资源之一,主要用于汽轮机蒸汽循环、凝汽器冷却和镜面清洗等;天然气则主要用于汽轮机启动、冬季供暖和防凝、熔盐初始融化等。


(3)资金条件限制考量:


对项目的资金来源、预算分配以及融资渠道进行全面分析。


光热发电项目的初始投资较高,需要确保有稳定的资金支持。可以考虑多种融资方式,如银行贷款、债券发行、股权融资等,同时争取政府的补贴和优惠政策,以降低项目的资金成本。


此外,还需对项目的运营成本进行估算,包括设备维护、人员管理、能源消耗等方面的费用,以确保项目在运营期间具有良好的经济效益。


(4)项目技术路线对比(技术和经济):


▌塔式技术路线:


♢技术特点:


塔式光热发电系统通过大量定日镜将太阳光反射至塔顶的吸热器,将太阳能转化为高温热能。


塔式系统的聚光比高,工作温度也相对较高,能够实现较高的热转换效率。


吸热器通常采用外置圆柱式或腔体式结构,可使用熔盐、空气、二氧化碳等作为传热流体。


定日镜采用双轴跟踪系统,能够精确跟踪太阳位置,提高聚光效率。


♢经济优势:


虽然塔式系统的建设成本相对较高,但由于其较高的热转换效率和储能能力,在长期运行中有望降低度电成本。


此外,随着技术的不断进步和规模效应的显现,塔式系统的成本有望进一步降低。


♢适用场景:


适用于土地资源相对丰富、太阳能资源较好的地区。


对于大规模的光热发电项目,塔式系统能够发挥其高聚光比和高储能能力的优势,为电网提供稳定的电力输出。


▌槽式技术路线:


♢技术特点:


槽式光热发电系统利用抛物面槽式聚光器将太阳光聚焦到位于焦线上的集热管,加热管内的传热工质。


槽式系统的技术相对成熟,运行稳定。集热管通常采用真空结构,能够减少热量损失。聚光器一般沿南北向布置,跟踪太阳自东向西转动。


♢经济优势:


槽式系统的建设成本相对较低,且产业链较为完善,设备供应相对充足。


采用熔盐作为传热介质和储热介质时,工艺流程相对简化,阀门及管路系统简单,易于运维。


♢适用场景:


适用于对土地平整度要求较高、纬度适中的地区。


在一些光热资源较为丰富但土地资源有限的地区,槽式系统可以通过优化布置方式,提高土地利用率。


▌线性菲涅尔技术路线:


♢技术特点:


线性菲涅尔光热发电系统由平面镜、吸热管、二次反射镜等组成。


平面镜将太阳光反射至二次反射镜,再聚焦到吸热管上。线性菲涅尔系统的结构相对简单,光电效率及聚光比较低,但光学性能容错能力较强,技术难度相对较低。


♢经济优势:


线性菲涅尔系统的建设成本相对较低,尤其在一些对成本敏感的项目中具有一定优势。


虽然其光电效率较低,但在特定条件下,如低纬度地区或资金有限的情况下,仍可能具有较好的经济性。


♢适用场景:


适用于土地资源丰富、对成本要求较为严格的地区。


在一些小型光热发电项目或偏远地区的电力供应项目中,线性菲涅尔系统可以作为一种经济实用的选择。


(5)项目技术经济性分析(内部收益率、风险敏感性分析):


内部收益率分析:


通过对项目的投资成本、运营成本、发电量、上网电价等因素进行综合分析,计算项目的内部收益率(IRR)。


内部收益率是衡量项目盈利能力的重要指标,它反映了项目在整个生命周期内的投资回报率。根据不同的技术路线和建设规模,对项目的内部收益率进行预测和评估,以确定项目的经济可行性。


通过计算项目的现金流量,确定内部收益率是否满足建设方的预期要求。


风险敏感性分析:


对项目可能面临的风险因素进行分析,评估这些风险因素对项目经济指标的影响程度。


常见的风险因素包括太阳能资源波动、设备故障、政策变化、市场需求变化等。通过敏感性分析,可以确定哪些风险因素对项目的影响最大,从而采取相应的风险应对措施。


例如,假设太阳能资源波动幅度为±10%,分析其对项目发电量和内部收益率的影响;或者考虑政策变化导致上网电价下降一定比例,评估项目的经济可行性是否受到严重影响。


2.工作成果文件


(1)项目预可研:


在项目前期,进行初步的可行性研究,编制项目预可研报告。


预可研报告主要包括项目概述、建设必要性分析、市场需求分析、技术路线选择初步方案、建设条件初步评估、投资估算初步分析、经济效益初步预测等内容。


预可研报告为项目的进一步深入研究提供基础,帮助建设方初步了解项目的可行性和潜在风险。


(2)项目可研:


在预可研的基础上,进行详细的可行性研究,编制项目可研报告。


可研报告应包括项目的详细技术方案、建设规模和布局、设备选型和配置、工程建设方案、环境保护措施、劳动安全卫生措施、项目组织管理和实施进度计划、投资估算和资金筹措方案、经济效益和社会效益分析等内容。


可研报告是项目决策的重要依据,需要对项目的各个方面进行深入分析和论证,确保项目的可行性和经济合理性。


(3)技术路线对比方案或报告:


对不同的光热发电技术路线进行详细对比,编制技术路线对比方案或报告。


该报告应包括塔式、槽式、线性菲涅尔三种技术路线的技术特点、经济优势、适用场景、风险因素等方面的对比分析,为建设方选择合适的技术路线提供参考依据。


同时,报告还应结合项目的具体情况,提出推荐的技术路线,并对其可行性和经济合理性进行详细论证。


(二)重点关注内容


1.光热发电技术路线的可行性、稳定性、经济性


(1)可行性评估:


对不同技术路线在项目所在地的可行性进行全面评估。考虑当地的太阳能资源、土地资源、气候条件、水资源和天然气资源等因素,分析每种技术路线是否能够适应当地的建设条件。


例如,在太阳能资源丰富但土地资源有限的地区,塔式技术路线可能需要更多的土地来布置定日镜场,而槽式或线性菲涅尔技术路线可能更适合这种情况。


同时,还需考虑技术路线的成熟度和可靠性,选择经过实际项目验证、技术相对成熟的技术路线,以降低项目的技术风险。


(2)稳定性分析:


光热发电系统需要长期稳定运行,因此对技术路线的稳定性进行分析至关重要。


考虑设备的可靠性、系统的抗干扰能力、运行维护的难易程度等因素。


例如,塔式系统的定日镜需要精确跟踪太阳位置,对控制系统的要求较高;槽式系统的集热管需要承受高温和压力,对材料的性能要求较高。


通过对不同技术路线的稳定性进行分析,选择能够长期稳定运行的技术路线,以确保项目的可靠供电。


(3)经济性考量:


对不同技术路线的建设成本、运营成本和度电成本进行详细分析。


建设成本包括设备采购、工程建设、土地征用等方面的费用;


运营成本包括设备维护、人员管理、能源消耗等方面的费用;


度电成本是衡量项目经济效益的重要指标,它反映了项目每发一度电所需的成本。


通过对不同技术路线的经济性进行分析,选择成本较低、经济效益较好的技术路线,以提高项目的投资回报率。


2.和风光一体化大基地整体技术经济性核算


(1)风光热互补优势分析:


在风光一体化大基地中,光热发电可以与风电、光伏发电形成互补。


光热发电具有储能功能,可以在夜间或阴天等光伏发电不足时提供稳定的电力输出;风电和光伏发电则可以在白天为光热发电提供部分电力,减少光热发电的启动能耗。


此外,风光热一体化大基地可以共享基础设施,如输电线路、变电站等,降低项目的建设成本。通过分析风光热互补的优势,确定光热发电在大基地中的作用和价值。


(2)整体技术经济性核算方法:


采用综合评估的方法,对风光一体化大基地的整体技术经济性进行核算。


考虑项目的投资成本、运营成本、发电量、上网电价等因素,计算大基地的内部收益率、投资回收期等经济指标。


同时,还需考虑大基地的环境效益和社会效益,如减少碳排放、促进当地经济发展等。


通过整体技术经济性核算,确定光热发电在大基地中的合理规模和配置比例,以实现大基地的最优经济效益和社会效益。


(3)符合建设方对工程的内部收益率要求:


根据建设方的投资目标和预期收益,确定光热发电项目在风光一体化大基地中的内部收益率要求。


通过对不同技术路线和配置方案的分析和比较,选择能够满足建设方内部收益率要求的方案。


同时,还需考虑项目的风险因素和不确定性,为建设方提供合理的风险评估和应对建议,以确保项目的投资安全。


3.光热发电项目单独的度电成本测算及综合测算工程技术经济性


(1)光热发电项目单独的度电成本测算:


对光热发电项目单独进行度电成本测算,考虑项目的建设成本、运营成本、发电量、储能时长等因素。


建设成本包括集热系统、传热储热系统、常规发电系统等方面的设备采购和工程建设费用;


运营成本包括设备维护、人员管理、能源消耗等方面的费用;


发电量取决于项目的技术路线、建设规模和太阳能资源等因素;储能时长则影响项目的储能能力和电力输出稳定性。


通过对这些因素进行综合分析,计算光热发电项目的度电成本。


通过计算项目的总投资和年运营费用,以及年发电量和储能时长对电力输出的影响,确定项目的度电成本。


(2)放入风光一体化大基地中综合测算工程技术经济性:


将光热发电项目放入风光一体化大基地中,综合测算工程的技术经济性。


考虑光热发电与风电、光伏发电的互补作用,以及大基地的整体建设成本、运营成本、发电量、上网电价等因素。通过综合测算,确定大基地的整体技术经济性指标,如内部收益率、投资回收期等。


同时,还需分析光热发电在大基地中的贡献和价值,为建设方提供决策依据。例如,在一个风光一体化大基地中,假设光热发电项目的建设成本为A亿元,风电项目的建设成本为B亿元,光伏发电项目的建设成本为C亿元,大基地的总建设成本为D亿元。通过计算大基地的年发电量、运营成本和上网电价,确定大基地的内部收益率和投资回收期。


同时,分析光热发电项目在大基地中的作用和价值,如提高大基地的电力输出稳定性、减少弃风弃光等。


二、项目分包策划阶段


(一)分包模式选择


1.EPC总包商、集热系统设计供货商、施工总承包商分别与建设方签订合同:


这种分包模式下,建设方分别与EPC总包商、集热系统设计供货商和施工总承包商签订合同,各方之间的责任和义务明确,界面清晰。


建设方可以直接对各个分包商进行管理和协调,对项目的整体把控能力较强。


但这种模式需要建设方具备较强的工程管理能力和专业技术水平,能够有效地协调各个分包商之间的工作,确保项目的顺利进行。


2.EPC总包商、集热系统设计供货商、施工总承包商形成联合体,再与建设方签订EPC总承包合同:


在这种分包模式下,EPC总包商、集热系统设计供货商和施工总承包商组成联合体,共同承担项目的设计、采购、施工等工作。


联合体内部各成员之间通过协议明确各自的责任和义务,共同对建设方负责。这种模式可以减少建设方的界面协调管理工作,降低建设方的管理难度。


但由于联合体内部各成员之间的利益关系较为复杂,可能会影响项目的整体把控能力。


建设方需要加强对联合体的监督和管理,确保联合体能够按照合同要求履行各自的职责。


(二)重点关注内容


1.界面协调管理:


无论采用哪种分包模式,界面协调管理都是项目分包策划阶段需要重点关注的内容。


界面协调管理包括各个分包商之间的工作界面划分、工作流程衔接、信息沟通机制等方面。


建设方需要明确各个分包商的工作范围和责任,建立有效的沟通协调机制,确保项目各环节的顺利进行。


例如,在集热系统设计与施工过程中,需要明确集热系统设计供货商与施工总承包商之间的界面,包括设计文件的交付时间、施工图纸的审核流程、设备材料的采购与供应等方面。


同时,还需建立信息沟通平台,及时解决各分包商之间的问题和矛盾。


2.建设方对工程项目整体把控要求:


建设方在项目分包策划阶段需要明确对工程项目的整体把控要求,包括项目的质量、进度、成本、安全等方面。


建设方可以通过制定项目管理目标、建立项目管理体系、加强对分包商的监督和考核等方式,实现对工程项目的整体把控。


例如,建设方可以制定详细的质量控制标准和验收程序,要求各分包商严格按照标准进行施工和验收;建立进度管理计划,定期对项目进度进行检查和评估,确保项目按时完成;制定成本控制措施,对项目的投资进行严格管理,避免超预算情况的发生;加强安全管理,建立健全安全管理制度和应急预案,确保项目施工过程中的安全。


三、项目设计阶段


(一)设计内容


1.全场总体设计:


由EPC总承包单位负责全场工艺设计,包括项目的整体布局、工艺流程设计、设备选型和配置等方面。


全场总体设计需要考虑项目的建设规模、技术路线、建设条件等因素,确保项目的整体合理性和可行性。


例如,在塔式光热发电项目中,全场总体设计需要确定定日镜场的布置方式、吸热塔的位置和高度、储热系统的容量和布局、常规发电系统的配置等方面。


2.集热系统设计:


由集热系统设计供货商负责设计,包括定日镜(塔式)或SCE(槽式、线性菲涅尔)的设计、吸热器的设计、跟踪系统的设计等方面。


集热系统设计需要考虑太阳能资源的分布情况、聚光比的要求、光学效率的提高等因素,确保集热系统能够高效地收集太阳能并转化为热能。


例如,在槽式光热发电项目中,集热系统设计需要确定抛物面槽式聚光器设计参数。


(二)重点关注内容


1.设计综合管理


(1)建设方自主管理:


建设方可以自行对设计进行综合管理,包括制定设计管理计划、确定设计标准和规范、组织设计审查和评审等。


建设方需要具备一定的专业技术能力和项目管理经验,能够有效地协调各方资源,确保设计工作的顺利进行。


例如,建设方可以成立设计管理团队,负责对设计进度、质量、成本等方面进行监督和控制;定期组织设计审查会议,邀请专家和相关部门对设计方案进行评审,及时发现和解决设计中存在的问题。


(2)委托业主工程师(OA)或设计监理管理:


如果建设方自身的管理能力有限,也可以考虑委托业主工程师(OA)或设计监理来实施设计管理。


业主工程师(OA)通常具有丰富的项目管理经验和专业技术知识,能够代表建设方对设计工作进行全面管理和监督。


设计监理则主要负责对设计成果进行审查和监督,确保设计符合相关标准和规范。


例如,建设方可以与业主工程师(OA)签订合同,明确其职责和权限,委托其对设计进度、质量、成本等方面进行管理;或者聘请设计监理单位,对设计文件进行审查,提出审查意见和建议,督促设计单位进行整改。


2.初步设计与详细工程设计的对接:


确保初步设计与详细工程设计的无缝对接是设计阶段的关键环节。


在初步设计阶段,应明确详细工程设计的技术要求和设计深度,为后续设计工作提供指导。


在详细工程设计过程中,应充分考虑初步设计的成果和要求,对初步设计进行细化和完善。


例如,初步设计中确定的工艺流程、设备选型等应在详细工程设计中得到具体落实;同时,详细工程设计中发现的问题和优化建议应及时反馈到初步设计中进行调整。


3.设计整体的时间计划安排:


制定合理的设计时间计划,确保设计工作按时完成。


设计时间计划应考虑项目的整体进度要求、设计工作量、设计难度等因素。


同时,应建立有效的进度监控机制,及时发现和解决设计进度滞后的问题。


例如,根据项目的建设周期,确定设计各个阶段的时间节点,明确各阶段的设计任务和交付成果;定期对设计进度进行检查和评估,采取相应的措施加快设计进度,确保项目按时开工。


4.集热系统的技术参数和项目性能保证指标确认:


集热系统是光热发电项目的核心部分,其技术参数和性能保证指标直接关系到项目的发电效率和经济效益。


建设方应与设计单位、集热系统设计供货商等共同确认集热系统的技术参数和性能保证指标,确保其符合项目的要求。


例如,确定定日镜的反射率、跟踪精度、聚光比等技术参数,以及集热系统的年发电量、热效率等性能保证指标。


5.各项设计成果的审查:


对设计成果进行严格审查,确保设计符合相关标准和规范,满足项目的技术要求和建设目标。


设计审查应包括技术审查、经济审查、安全审查等方面。


例如,组织专家对设计文件进行技术审查,检查设计方案的合理性、可行性和先进性;对设计预算进行经济审查,确保设计成本控制在合理范围内;对设计中的安全措施进行审查,确保项目施工和运行过程中的安全。


6.设计成果质量把控:


建立健全设计质量管理体系,加强对设计成果质量的把控。


设计质量管理应贯穿设计的全过程,从设计方案的制定、设计文件的编制到设计审查和评审等环节,都应严格按照质量管理体系的要求进行。


例如,制定设计质量控制标准和验收程序,要求设计单位严格按照标准进行设计;加强对设计人员的培训和管理,提高设计人员的专业素质和质量意识;建立设计质量反馈机制,及时收集和处理设计过程中出现的质量问题。


(三)不同分包模式下的设计管理


1.EPC总包商、集热系统设计供货商、施工总承包商分别与建设方签订合同:


在这种分包模式下,设计界面协调管理主要由建设方负责。


建设方需要明确各设计单位的工作范围和职责,建立有效的沟通协调机制,确保设计工作的顺利进行。


例如,建设方可以组织各设计单位召开设计协调会议,及时解决设计过程中出现的问题和矛盾;制定设计文件交付计划,明确各设计单位的交付时间和内容,确保设计文件的及时流转和共享。


2.EPC总包商、集热系统设计供货商、施工总承包商形成联合体模式:


在联合体模式下,联合体牵头单位负责整体的设计管理工作。


建设方可以委托设计监理对设计成果进行审查,跟踪和监督设计质量、进度、成本、安全等。


例如,建设方与设计监理单位签订合同,明确其职责和权限,委托其对联合体的设计工作进行监督和管理;设计监理单位定期向建设方汇报设计进展情况,提出审查意见和建议,督促联合体进行整改。


四、项目采购阶段


(一)采购分工


1.建设方采购的长周期、关键、核心设备:


建设方可以根据自身的采购策略,选择直接采购和管理长周期、关键、核心设备,或者采取建设方指定品牌(包括性能参数、保证指标),由EPC承包商采购、建设方签订采购合同转交EPC承包商管理的模式。


长周期设备通常包括大型的集热设备、储热设备、发电设备等,这些设备的采购周期较长,需要提前规划和安排。


关键、核心设备则对项目的性能和可靠性起着至关重要的作用,如塔式光热发电项目中的定日镜、吸热器、熔盐泵等。


2.各EPC分包商采购的设备和材料:


各EPC分包商(集热系统、储热换热、常规岛)根据项目的设计要求和施工进度,负责采购相应的设备和材料。


EPC分包商应按照建设方的要求,制定详细的采购计划,确保设备和材料的质量、数量和交货时间满足项目的需求。


例如,集热系统分包商负责采购定日镜、跟踪系统等设备;储热换热分包商负责采购熔盐储罐、熔盐泵、换热器等设备;常规岛分包商负责采购汽轮机、发电机、电气设备等设备。


(二)建设方关注要点


1.符合设计要求:


建设方应关注各EPC承包商采购的设备和材料是否符合初步设计、详细工程设计的要求。


在设备和材料招标过程中,建设方应明确技术规格和性能指标,要求供应商提供详细的技术方案和产品说明书。


同时,建设方可以委托业主工程师、工程监理对设备和材料的技术参数进行审查,确保其满足项目的设计要求。


例如,在集热系统设备采购中,建设方应检查定日镜的反射率、跟踪精度、聚光比等技术参数是否符合设计要求;在储热换热系统设备采购中,应检查熔盐储罐的容量、耐压性能、保温性能等是否符合设计要求。


2.招标管理:


加强设备和材料招标管理,确保招标过程的公平、公正、公开。


建设方应制定详细的招标方案,明确招标范围、招标方式、评标标准等。


同时,建设方可以委托专业的招标代理机构进行招标,提高招标的效率和质量。


例如,建设方可以通过公开招标的方式,邀请多家供应商参与投标,根据技术方案、价格、售后服务等因素进行综合评标,选择最优的供应商。


3.技术协议书签订:


在设备和材料采购过程中,建设方应与供应商签订详细的技术协议书,明确设备和材料的技术规格、性能指标、质量保证、交货时间、售后服务等内容。


技术协议书是设备和材料采购的重要依据,双方应严格按照协议书的要求履行各自的义务。


例如,在签订定日镜采购技术协议书时,应明确定日镜的反射率、跟踪精度、使用寿命等技术指标,以及供应商的质量保证措施和售后服务承诺。


4.技术参数审查:


对设备和材料的技术参数进行严格审查,确保其符合项目的要求。


建设方可以委托专业的技术机构或专家对设备和材料的技术参数进行评估和审查,提出审查意见和建议。


例如,对熔盐泵的流量、扬程、工作温度、耐腐蚀性能等技术参数进行审查,确保其能够满足熔盐储热系统的运行要求。


5.进度计划:


关注设备和材料的采购进度计划,确保其与项目的施工进度相匹配。


建设方应要求EPC承包商制定详细的采购进度计划,并定期对采购进度进行检查和评估。


如果发现采购进度滞后,应及时采取措施加快采购进度,避免影响项目的整体进度。


例如,根据项目的施工进度计划,确定熔盐储罐的交货时间,要求供应商按时交付设备,确保储热换热系统的施工能够顺利进行。


6.质量控制点(ITP)设立:


设立质量控制点(ITP),对设备和材料的生产制造过程进行质量控制。


建设方可以与供应商共同确定质量控制点,如原材料检验、生产过程检验、出厂检验等,并要求供应商在每个质量控制点进行检验和记录。


同时,建设方可以委托第三方检验机构对质量控制点进行监督和检查,确保设备和材料的质量符合要求。


例如,在定日镜生产过程中,设立原材料检验、镜片加工检验、组装检验等质量控制点,对定日镜的生产质量进行全程监控。


7.设备监造:


实施设备监造,确保设备的制造质量符合要求。


建设方可以委托专业的监造机构对设备的制造过程进行监督和检查,及时发现和解决制造过程中出现的问题。


监造机构应根据设备的技术要求和制造标准,制定详细的监造计划,对设备的原材料、加工工艺、装配调试等环节进行严格检查。


例如,在汽轮机制造过程中,监造机构应检查汽轮机的叶片加工精度、转子平衡性能、汽封密封性等关键技术指标,确保汽轮机的质量和性能。


8.出厂检验:


要求供应商对设备进行严格的出厂检验,确保设备符合质量标准和技术要求。


出厂检验应包括外观检查、性能测试、功能试验等内容,检验结果应形成书面报告。


建设方可以委托第三方检验机构对设备的出厂检验进行监督和复查,确保检验结果的真实性和可靠性。


例如,在熔盐泵出厂前,供应商应进行性能测试和密封试验,检验泵的流量、扬程、工作温度、密封性能等指标是否符合要求;建设方可以委托专业的检验机构对出厂检验进行复查,确保熔盐泵的质量符合项目要求。


9.包装运输:


关注设备和材料的包装和运输环节,确保其在运输过程中不受损坏。


建设方应要求供应商制定合理的包装方案,采用合适的包装材料和包装方式,对设备和材料进行妥善包装。


同时,建设方应选择可靠的运输方式和运输公司,确保设备和材料能够安全、及时地运送到施工现场。


例如,对于大型的集热设备和储热设备,应采用专业的运输车辆和吊装设备进行运输,确保设备在运输过程中不受损坏;对于精密的电气设备,应采用防震、防潮的包装材料进行包装,确保设备的性能不受影响。


五、项目施工安装阶段


1.三大系统综合管理


(1)集热系统施工安装管理:


♢立柱基础施工:


立柱基础是定日镜(塔式)或SCE(槽式、线性菲涅尔)的支撑结构,其施工质量直接影响集热系统的稳定性和安全性。


在立柱基础施工过程中,应严格按照设计要求进行施工,确保基础的尺寸、强度、平整度等符合要求。


例如,对立柱基础的混凝土浇筑过程进行严格控制,保证混凝土的配合比、浇筑质量和养护时间,提高基础的强度和耐久性。


♢立柱安装与找正:


立柱的安装精度直接影响定日镜(塔式)或SCE(槽式、线性菲涅尔)的安装质量和聚光效果。


在立柱安装过程中,应采用高精度的测量仪器和安装设备,确保立柱的垂直度、水平度和间距等符合设计要求。


例如,使用全站仪对立柱的位置和垂直度进行测量和调整,确保立柱的安装精度在允许范围内。


♢吸热塔基础施工:


吸热塔是塔式光热发电系统的核心设备之一,其基础施工要求较高。


吸热塔基础应具备足够的承载能力和稳定性,能够承受吸热塔的重量和风力等外力作用。


在吸热塔基础施工过程中,应采用合适的施工方法和技术,确保基础的质量和安全性。


例如,采用大体积混凝土施工技术,对混凝土的温度控制、浇筑顺序、振捣密实等进行严格管理,防止基础出现裂缝和变形。


♢定日镜(塔式)或SCE(槽式、线性菲涅尔)车间组装:


定日镜或SCE在车间进行组装时,应严格按照组装工艺和质量标准进行操作,确保组装质量和精度。


例如,对定日镜的镜片进行清洁和检查,确保镜片无划痕、无破损;对SCE的集热管进行焊接和检测,确保焊接质量和密封性。


♢定日镜(塔式)或SCE(槽式、线性菲涅尔)安装与找正:


定日镜或SCE在现场安装时,应根据设计要求进行安装和找正,确保其位置和角度准确无误。


例如,使用激光跟踪仪对定日镜的位置和角度进行测量和调整,确保定日镜能够准确地将太阳光反射到吸热器上;对SCE的安装位置和角度进行调整,确保集热管能够充分吸收太阳光。


♢电气安装:


集热系统的电气安装包括定日镜(塔式)或SCE(槽式、线性菲涅尔)的跟踪控制系统、镜场的照明系统、电气线路的敷设等。


在电气安装过程中,应严格按照电气施工规范进行操作,确保电气系统的安全可靠运行。


例如,对电气线路进行合理规划和敷设,避免线路交叉和干扰;对跟踪控制系统进行调试和优化,提高定日镜或SCE的跟踪精度和稳定性。


♢镜场开通:


镜场开通是集热系统施工安装的重要环节,标志着集热系统开始投入运行。


在镜场开通前,应进行全面的检查和测试,确保集热系统的设备和设施安装完好、性能稳定。


例如,对定日镜或SCE的跟踪系统进行联动测试,检查镜场的通信系统、控制系统是否正常运行;对集热管进行预热和试压,确保集热管无泄漏和损坏。


♢镜场校正:


镜场校正主要是对定日镜或SCE的位置和角度进行微调,以提高集热系统的聚光效率和发电性能。


镜场校正需要使用专业的测量仪器和调整设备,对定日镜或SCE的位置和角度进行精确测量和调整。


例如,使用全站仪和激光跟踪仪对定日镜的位置和角度进行测量,根据测量结果对定日镜的跟踪控制系统进行调整,使定日镜能够准确地将太阳光反射到吸热器上。


♢吸热器吊装与安装:


吸热器是光热发电系统的核心设备之一,其吊装和安装要求较高。


在吸热器吊装过程中,应采用大型起重设备和专业的吊装方案,确保吸热器的安全吊装。


在吸热器安装过程中,应严格按照安装工艺和质量标准进行操作,确保吸热器的安装位置和角度准确无误。


例如,对吸热器的安装基础进行检查和调整,确保基础的平整度和水平度符合要求;对吸热器的管道连接进行焊接和检测,确保焊接质量和密封性。


♢集热管(HCE)安装:


集热管是槽式或线性菲涅尔光热发电系统的重要组成部分,其安装质量直接影响集热系统的性能和效率。


在集热管安装过程中,应严格按照安装工艺和质量标准进行操作,确保集热管的安装位置和角度准确无误。


例如,对集热管的支架进行安装和调整,确保集热管的安装高度和角度符合设计要求;对集热管的连接部位进行密封处理,防止集热管泄漏。


♢挡风墙施工:


挡风墙是集热系统的辅助设施之一,其主要作用是减少风对集热系统的影响,提高集热系统的稳定性和安全性。


在挡风墙施工过程中,应根据当地的风向和风速等因素进行设计和施工,确保挡风墙的高度和强度符合要求。


例如,采用钢筋混凝土结构或钢结构等高强度材料进行挡风墙的施工,提高挡风墙的抗风能力。


(2)传热储热系统施工安装管理:


♢熔盐储罐系统基础施工:


熔盐储罐是传热储热系统的核心设备之一,其基础施工要求较高。


熔盐储罐基础应具备足够的承载能力和稳定性,能够承受熔盐储罐的重量和熔盐的压力。


在熔盐储罐系统基础施工过程中,应采用合适的施工方法和技术,确保基础的质量和安全性。


例如,采用大体积混凝土施工技术,对混凝土的温度控制、浇筑顺序、振捣密实等进行严格管理,防止基础出现裂缝和变形;对基础的防腐处理进行严格控制,确保基础的耐久性。


♢换热系统基础施工:


换热系统是传热储热系统的重要组成部分,其基础施工要求较高。


换热系统基础应具备足够的承载能力和稳定性,能够承受换热设备的重量和压力。


在换热系统基础施工过程中,应严格按照设计要求进行施工,确保基础的尺寸、强度、平整度等符合要求。例如,对换热设备的基础进行地脚螺栓预埋,确保地脚螺栓的位置和精度符合要求;对基础的混凝土浇筑过程进行严格控制,保证混凝土的配合比、浇筑质量和养护时间,提高基础的强度和耐久性。


♢储罐安装:


熔盐储罐的安装是传热储热系统施工安装的重要环节之一。


在储罐安装过程中,应采用大型起重设备和专业的安装方案,确保储罐的安全安装。


例如,对储罐的吊装过程进行严格控制,确保储罐的平稳吊装;对储罐的安装位置和垂直度进行调整,确保储罐的安装精度符合要求。


同时,还应注意储罐的防腐处理和保温措施,确保储罐的使用寿命和安全性。


♢熔盐泵安装:


熔盐泵是传热储热系统的关键设备之一,其安装质量直接影响系统的运行效率和安全性。


在熔盐泵安装过程中应严格按照安装工艺和质量标准进行操作,确保熔盐泵的安装位置和角度准确无误。


例如,对熔盐泵的基础进行检查和调整,确保基础的平整度和水平度符合要求;对熔盐泵的进出口管道连接进行焊接和检测,确保焊接质量和密封性。


同时,还应注意熔盐泵的密封和冷却系统的安装,确保熔盐泵的正常运行。


♢附属管道安装:


传热储热系统的附属管道包括熔盐管道、蒸汽管道、给水管道等,其安装质量直接影响系统的运行效率和安全性。


在附属管道安装过程中,应严格按照管道施工规范进行操作,确保管道的安装质量和密封性。


例如,对管道的焊接质量进行严格控制,采用无损检测技术对焊缝进行检测,确保焊缝无缺陷;对管道的防腐处理进行严格控制,采用合适的防腐材料和防腐工艺,确保管道的耐久性。


♢蒸汽发生系统安装:


蒸汽发生系统是传热储热系统与常规岛系统的连接部分,其安装质量直接影响系统的整体性能和效率。


在蒸汽发生系统安装过程中,应严格按照设计要求和安装工艺进行操作,确保蒸汽发生系统的安装质量和性能稳定。


例如,对蒸汽发生器的安装位置和水平度进行调整,确保蒸汽发生器的安装精度符合要求;对蒸汽管道的连接进行焊接和检测,确保蒸汽管道的密封性和安全性。


(3)常规岛系统施工安装管理:


♢汽轮机安装:


汽轮机是常规岛系统的核心设备之一,其安装质量直接影响系统的发电效率和安全性。


在汽轮机安装过程中,应严格按照安装工艺和质量标准进行操作,确保汽轮机的安装位置和精度准确无误。


例如,对汽轮机的基础进行检查和调整,确保基础的平整度和水平度符合要求;对汽轮机的转子进行动平衡调试,确保转子的运转平稳;对汽轮机的汽封进行安装和调整,确保汽封的密封性良好。


♢发电机安装:


发电机是常规岛系统的重要设备之一,其安装质量直接影响系统的发电效率和稳定性。


在发电机安装过程中,应严格按照安装工艺和质量标准进行操作,确保发电机的安装位置和精度准确无误。


例如,对发电机的基础进行检查和调整,确保基础的平整度和水平度符合要求;对发电机的定子和转子进行安装和调试,确保定子和转子的间隙均匀、磁场分布合理;对发电机的冷却系统进行安装和调试,确保冷却系统的运行可靠。


♢电气设备安装:


常规岛系统的电气设备包括变压器、开关柜、控制柜等,其安装质量直接影响系统的电力输出和控制性能。


在电气设备安装过程中,应严格按照电气施工规范进行操作,确保电气设备的安装质量和安全性。


例如,对电气设备的基础进行检查和调整,确保基础的平整度和水平度符合要求;对电气设备的接线进行正确连接,确保电气设备的正常运行;对电气设备的接地系统进行安装和调试,确保电气设备的接地可靠。


♢DCS控制系统安装:


DCS控制系统是常规岛系统的核心控制设备,其安装质量直接影响系统的自动化控制水平和运行稳定性。


在DCS控制系统安装过程中,应严格按照控制系统安装规范进行操作,确保DCS控制系统的安装质量和性能稳定。


例如,对DCS控制系统的硬件设备进行安装和调试,确保硬件设备的正常运行;对DCS控制系统的软件进行安装和配置,确保软件的功能满足系统的控制要求;对DCS控制系统的通信网络进行安装和调试,确保通信网络的畅通无阻。


2.界面协调:


在项目施工安装阶段,三大系统之间存在着复杂的界面关系,需要进行有效的界面协调管理,以确保项目的顺利进行。


例如,集热系统与传热储热系统之间需要进行热量传递和介质循环,需要协调好集热管与熔盐储罐、熔盐泵等设备的连接和接口问题;


传热储热系统与常规岛系统之间需要进行蒸汽供应和能量转换,需要协调好蒸汽发生系统与汽轮机、发电机等设备的连接和接口问题。


同时,还需要协调好三大系统之间的施工进度和交叉作业问题,避免出现施工冲突和延误。


3.施工交叉:


由于光热发电项目的施工内容复杂,三大系统之间存在着较多的施工交叉作业情况,需要进行合理的施工交叉管理,以确保施工安全和质量。


例如,在集热系统的定日镜安装过程中,可能会与吸热塔的施工交叉进行,需要协调好两者之间的施工顺序和安全距离;在传热储热系统的熔盐储罐系统施工过程中,可能会与常规岛系统的汽轮机安装交叉进行,需要协调好两者之间的施工进度和场地占用问题。


同时,还需要加强对施工交叉作业区域的安全管理,设置明显的安全警示标志,确保施工人员的安全。


4.进度计划:


制定详细的施工进度计划,对三大系统的施工进度进行严格控制,确保项目按时完成。


施工进度计划应考虑项目的整体工期要求、施工难度、资源配置等因素,合理安排各系统的施工顺序和时间节点。


同时,应建立有效的进度监控机制,及时发现和解决施工进度滞后的问题。


例如,根据项目的建设周期,确定三大系统的关键施工节点,如集热系统的镜场开通时间、传热储热系统的储罐安装完成时间、常规岛系统的汽轮机调试时间等;


定期对施工进度进行检查和评估,采取相应的措施加快施工进度,如增加施工人员、优化施工方案、加强施工协调等。


5.施工现场质量安全管理:


加强施工现场的质量安全管理,确保施工质量和施工安全。


在质量方面,应建立健全质量管理制度,加强对施工过程的质量控制,严格执行质量检验标准和验收程序。


例如,对施工材料进行严格检验,确保材料的质量符合要求;对施工工艺进行严格控制,确保施工质量符合设计标准;


对施工过程进行旁站监理,及时发现和解决施工质量问题。


在安全方面,应建立健全安全管理制度,加强对施工现场的安全管理,严格执行安全操作规程和安全防护措施。


例如,对施工现场进行安全隐患排查,及时消除安全隐患;对施工人员进行安全教育培训,提高施工人员的安全意识和安全技能;对施工现场进行安全警示标识设置,提醒施工人员注意安全。


六、项目调试阶段


(一)调试阶段划分


1.单体调试:


单体调试是对光热发电项目各个设备和系统进行单独调试的阶段。


集热系统单体调试包括定日镜开通(塔式)、定日镜校正(塔式)、镜场整体联调(塔式)、集热回路冷态测试(槽式、线性菲涅尔)、集热回路热态测试(槽式、线性菲涅尔)、主厂房和中央控制室开通等。


在单体调试过程中,应逐个对设备和系统进行调试,检查其性能和功能是否符合设计要求。


例如,对定日镜的跟踪系统进行调试,检查定日镜是否能够准确跟踪太阳位置;对集热管进行压力测试,检查集热管的密封性和耐压性能。


2.系统调试:


系统调试是在单体调试完成后,对光热发电项目的各个系统进行联合调试的阶段。


系统调试包括预交接测试、基础调试、冷态调试、热态调试、优化性调试等。


在系统调试过程中,应逐步将各个系统连接起来,进行整体调试,检查系统之间的协调性和稳定性。


例如,进行预交接测试,检查设备和系统的安装质量和性能是否符合要求;进行基础调试,对控制系统进行初步调试,确保控制系统能够正常运行;进行冷态调试,对系统进行不带热介质的调试,检查系统的机械性能和电气性能;进行热态调试,对系统进行带热介质的调试,检查系统的热性能和能量转换效率;进行优化性调试,对系统进行性能优化和调整,提高系统的运行效率和稳定性。


3.整套启动调试:


整套启动调试是在系统调试完成后,对光热发电项目进行整体启动和试运行的阶段。


整套启动调试包括空负荷试验、带负荷试验、满负荷试验(机组72+24小时或者168小时试运)等。


在整套启动调试过程中,应逐步增加机组的负荷,对机组的性能和稳定性进行全面测试。


例如,进行空负荷试验,检查机组在无负荷情况下的运行情况;进行带负荷试验,逐步增加机组的负荷,检查机组在不同负荷下的运行情况;进行满负荷试验,让机组在满负荷情况下连续运行72+24小时或者168小时,检查机组的稳定性和可靠性。


(二)建设方关注要点


1.调试各阶段实验数据和设计参数的符合性:


在调试过程中,建设方应密切关注各阶段的实验数据,与设计参数进行对比,确保设备和系统的性能符合设计要求。


例如,在热态调试阶段,关注集热系统的热效率、传热储热系统的储热能力、常规岛系统的发电效率等实验数据,与设计参数进行对比分析,及时发现和解决性能不达标的问题。


如果发现实验数据与设计参数存在较大偏差,应组织相关技术人员进行分析和排查,找出问题的根源,并采取相应的措施进行调整和优化。


2.调试进度偏差:


建设方应关注调试进度是否符合计划安排,及时发现和解决调试进度滞后的问题。


在调试过程中,可能会遇到各种技术难题和意外情况,导致调试进度延迟。


建设方应建立有效的进度监控机制,定期对调试进度进行检查和评估,及时调整调试计划和资源配置,确保调试工作按时完成。


例如,如果发现某个系统的调试进度滞后,可以增加调试人员和设备投入,优化调试方案,加快调试进度。


3.单体调试阶段集热系统、传热储热系统、常规岛系统之间的界面协调:


在单体调试阶段,集热系统、传热储热系统、常规岛系统之间可能会存在一些接口问题和协调需求。


建设方应关注这些界面协调问题,确保各个系统之间能够顺利连接和协同工作。


例如,在集热系统的定日镜调试过程中,可能需要与传热储热系统的熔盐泵进行联动调试,以确保熔盐能够顺利地从集热系统输送到传热储热系统;在传热储热系统的蒸汽发生系统调试过程中,可能需要与常规岛系统的汽轮机进行联动调试,以确保蒸汽能够顺利地从传热储热系统输送到常规岛系统。


建设方应组织相关技术人员进行协调和沟通,制定合理的调试方案,确保各个系统之间的界面协调顺畅。


4.整套启动试运组织的建立和协调:


整套启动试运是光热发电项目调试的关键阶段,需要建立完善的试运组织和协调机制。


建设方应牵头成立试运指挥部,明确各参与方的职责和分工,制定详细的试运计划和应急预案。


在试运过程中,建设方应加强对试运工作的组织和协调,及时解决试运中出现的问题和故障。


例如,当机组出现故障时,试运指挥部应迅速组织相关技术人员进行故障排查和处理,确保机组能够尽快恢复运行;同时,建设方应与电网调度部门保持密切沟通,协调好机组的并网和发电计划,确保机组能够顺利地接入电网并稳定运行。


七、总结与展望


太阳能光热发电项目建设是一个复杂而系统的工程,涉及多个阶段和众多专业领域。


在项目前期技术准备阶段,建设方需深入研究不同技术路线的可行性、稳定性和经济性,结合风光一体化大基地的整体规划,进行准确的度电成本测算和技术经济性分析,为项目的成功实施奠定坚实基础。


项目分包策划阶段,建设方应根据自身的工程管理能力选择合适的分包模式,充分考虑界面协调管理和对工程项目的整体把控要求,确保项目实施过程中的高效协作和有序推进。


在项目设计阶段,设计内容涵盖全场总体设计、集热系统设计、传热储热岛设计和常规岛设计等多个方面。建设方应重点关注设计综合管理,确保初步设计与详细工程设计的有效衔接,明确集热系统的技术参数和性能保证指标,严格审查设计成果质量,以实现项目的优化设计和高效运行。


项目采购阶段,建设方需合理分工采购任务,关注长周期、关键、核心设备的采购管理,同时加强对各EPC承包商采购设备和材料的监督,从招标管理、技术协议书签订、技术参数审查、进度计划、质量控制点设立、设备监造、出厂检验和包装运输等多个环节进行全面把控,确保设备和材料符合项目要求。


项目施工安装阶段,建设方应重点关注三大系统的综合管理,包括集热系统、传热储热系统和常规岛系统的施工安装质量、界面协调、施工交叉、进度计划和施工现场质量安全管理。通过科学合理的施工组织和严格的质量安全控制,确保项目建设的顺利进行。


项目调试阶段,建设方应密切关注调试各阶段实验数据与设计参数的符合性、调试进度偏差,以及单体调试阶段各系统之间的界面协调和整套启动试运组织的建立和协调。通过精心组织和严格管理,确保项目调试工作的顺利完成,为项目的正式投产运行做好充分准备。


随着可再生能源的快速发展和技术的不断进步,太阳能光热发电项目在未来具有广阔的发展前景。建设方应不断总结项目建设经验,持续关注行业技术动态,积极引入先进的技术和管理理念,提高项目的建设质量和运行效率。


太阳能光热发电项目建设需要建设方在各个阶段精心策划、严格管理、科学决策,充分发挥各参与方的优势,共同努力打造高质量、高效益的光热发电项目。

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