作为光热发电系统的核心组成部分,聚光集热系统的性能是决定电站运行表现的最关键因素。
定日镜是塔式太阳能热发电站的主要投资部分,也是聚光系统的核心设备。
定日镜的规格因设计方的不同而不同,不同的设计方有不同的尺寸设计,甚至于会因项目的不同而有不同的定日镜规格设计。可以说,定日镜完全不是标准化产品,而是定制化产品。
据CSPPLAZA光热发电平台统计(仅统计装机规模50MW以上),目前国内已投运/在建的塔式熔盐光热项目总计25个,其中已投运6个,在建中的19个,详见下表。【以下根据公开数据整理,如有纰漏,敬请指正】
如下图所示,共有6家企业承揽了上述25个塔式光热电站的定日镜订单,其中,浙江可胜技术股份有限公司(简称可胜技术)13个(占比52%),首航高科能源技术股份有限公司(简称首航高科)5个(占比20%),东方电气集团东方锅炉股份有限公司(简称东方锅炉)3个(占比12%),恒基能脉新能源科技有限公司(简称恒基能脉)2个(占比8%),山东电力建设第三工程有限公司(简称山东电建三公司)和Abengoa公司各1个(占比4%)。
图:已投运/在建塔式光热电站定日镜供货占比
以上统计数据表明,目前25个国内已投运/在建的塔式光热项目中定日镜面积在2.17~138㎡之间。
可胜技术参建光热项目使用的定日镜面积大多在30㎡,其参数如下。另外,青海中控德令哈熔盐塔式5万千万光热发电项目、中国电建西北勘测设计研究院共和熔盐塔式5万千瓦光热发电项目定日镜面积为20㎡,鲁能阜康90万千瓦光伏+10万千瓦光热多能互补项目定日镜面积为37㎡。
图:可胜技术30㎡定日镜参数
首航高科供货定日镜面积在30~115.75㎡之间,依据项目设计,规格不一。
图:首航高科塔式定日镜参数
东方锅炉供货三个光热项目的定日镜面积均为48.5㎡,且为五边形巨蜥式定日镜。据悉,该型定日镜具有载荷分布均匀合理、抗风性能强、面型精度优、跟踪误差小、装配效率高等优点。
图:青海共和光热项目首套定日镜
恒基能脉定日镜产品面积分别为29.7㎡、39.6㎡,采用“方位角+俯仰角双轴跟踪”的方式,定日镜整体为微凹面型,具有反射率高、免维护、控制精度高等优点。
图:三峡恒基能脉瓜州项目定日镜场
值得一提的是,山东电建三公司应用于中电建若羌100MW光热项目的PCS3-SH系列定日镜面积仅2.17㎡。据了解,该型定日镜采用了山东电建三公司自主研发的高精度执行机构-驱动器,结构形式简单,无需传感器和倾角仪等设备,可靠性高同时免维护。
此外,该型定日镜组装自动化程度高,可就地生产,短距离装配,占地面积小,可模块化生产,运输效率高。定日镜跟踪误差不超过1.2mrad,溢出损失小,可有效提高镜场效率。另外,该型定日镜抗风性能高,生存风速可达49.2m/s;最大运行风速可达18.3m/s。
图:中电建若羌光热项目效果图
另外,上述光热项目的定日镜供应商中,Abengoa公司是唯一一家外企,其参建的青海鲁能格尔木熔盐塔式5万千瓦太阳能热发电项目定日镜面积为138㎡。在2023年5月,作为曾经的光热巨头,西班牙可再生能源集团Abengoa易主西班牙可再生能源公司Cox energy。
图:鲁能格尔木项目定日镜吊装现场