BrightSource详解Ivanpah塔式电站的开发运维
发布者:本网记者Joyce | 来源:CSPPLAZA光热发电网 | 0评论 | 8646查看 | 2015-07-09 18:42:00    
  CSPPLAZA光热发电网报道:中国国际光热电站大会暨CSPPLAZA年会2015于6月25~26日在京盛大召开,美国BrightSource能源公司高级副总裁Steve Goers出席本届大会并发表演讲,其以全球在运行的装机最大的Ivanpah塔式电站的开发为例,详细分享了塔式光热发电站光场系统集成的相关经验。

下面刊出的是Steve Goers演讲的主要内容:(注:本文根据速记和录音资料整理,文章内容未经演讲者本人审阅。)

  很感谢这个机会能为大家做这个演讲。大家好,我们的公司在这个领域中累积了很多的经验,其他的公司也是如此。我的发言具有很多的实际的经验,是关于光热塔式电站实施的经验,我接下来会跟大家逐一的介绍。

  接下来我们会说到Ivanpah的项目纵览、EPC的业务安排、工期进度、建造的流程、运行以及今后的安排。

  执行的阶段是非常重要的,昨天有一些发言人也提到了,我们力求降低成本,这是技术进步非常重要的基础,BrightSource在上海有一家子公司,我们也有合资企业,我们认为这个合资企业将会对成本的下降起到重要的作用。


  我们看一下施工阶段的项目,Ivanpah项目,有三个单元机,总的装机容量392兆瓦,是全球规模最大的光热发电项目。如图,项目的全景,世界上已经有很多的光热电站项目了,它的占地面积为3600 公顷;项目业主是NRG, Google, BrightSource,其中NRJ有着最大的股份,它是项目的运营方,项目的成本是22亿美元,在项目融资方面除此以外还有一些股权公司,该项目在2010年10月份开工,于2013年12月份完工。


  如上图为鸟瞰图,项目的场址在拉斯维加斯南部45英里的地区,在一个河床地区。光热电站的布局,我们讨论的话题是太阳能电站的EPC,项目的布局是不规则的。从鸟瞰的角度来看,很明显是呈不规则的光场布局。布局在设计的时候考虑到了当地的地形,最终决定设计光场的布局。我们可以看到在这个地区也有一个车道,为了能够帮助施工以及清洁人员到光场中去进行清洁工作。


  接下来我会给大家展示一下吸热锅炉。大家可以看到在塔顶有一个隔热板,这个设施在设计的时候也有单一的再热循环,最上面有一个过热器在锅炉的上面,还有一个蒸汽发生器在中间,在底下有一个再热器,是由三个部分组成。这样的设置可以增加效率,进行再热设计的时候,这样的设计也能够提供另外的参数去控制过热器,但是也不会导致效率的降低,还会改善效率。


  我们再来看一下光场的设备,在做测试的时候是非常艰巨的任务,在建设电站的过程中,涉及到了4400万个定日镜零部件,有力矩管、立柱,立柱是非常重要的装置、对角臂、整体的跟踪系统,还有背垫和托槽。对于光场自身来说,2000公里光场电缆的安装,包括通讯电缆,如图,光场电缆安装所涉及到的部件,这些都要进行谨慎的协调。

  设施中涉及到了大量的定日镜,定日镜的总数是175000,这是工程量非常巨大的任务,安装光场的时候有如此之多的设备需要考虑进去。示意图显示了不同的组件,这些组件进行组装,组装成定日镜。

  在我看来,一个EPC的合同是非常清晰的,可以清晰的来做安排,为什么想要用EPC呢?我们一会儿看看合同的具体内容,这样的项目中所涉及到的主要的供应商,首先会有设备和服务的供应商,运维管理是NRG,光场调试、运行支持和部件替换供应商都是BrightSource施工管理。

  涉及到很多的合同,我们有中间三个小方块是实际项目,这是EPC的业务安排。提供了EPC以及所有的建筑施工工作,整个管理和规划,合同承包商的管理,亮源公司责任是提供光场调试吸热锅炉服务性能担保总服务协议,也负责概念的设计,锅炉的概念设计,基于之前所做过的试点项目,以及所开展的测试设施工作的经验,基于对于分销商所开展业务的经验,我们也提供这些设备。西门子提供了涡轮发电机,也提供了直接冷却系统以及电力系统等等。亮源供应各种各样的光场的设备,而且提供测试的服务,我们提供零部件和建设支持,建设施工的过程中涉及到非常多的合同。

  我会跟大家介绍一下进度的安排,进度安排是非常重要的,可以帮助我们控制成本,一旦进入到执行阶段的时候时间就是金钱,在未来的这些项目优化的时候,重要的是必须按照进度安排来进行项目的管理,尤其是涉及到光场的时候,有如此之多的零部件,有4400万个,而且众多的定日镜需要安装,这是非常艰巨的任务,要管理起来所有的物流、安装、组装的过程。

图:Ivanpah项目的建设时间轴


  毫无疑问除了在常规的光场上所要开展的工作以外,有中间常规的光场,除此以外还需要有更新的技术需要去安排,整个项目进度安排,如图,红色的箭头,这是第一个发电单元,在2011年3月份已经开始了,对第一个发电单元保证的日期是2013年7月份。红色菱形显示的是实际完工的时间,2013年12月份,对第一个发电单元来说就延迟了五个月的时间,第二个发电单元比保证的时间晚了两个月的时间,第三个发电单元提前了一个月。有一个非常明显的学习的过程,在EPC建设施工以及调试的过程中,在这三个发电单元之间有一个明显的学习过程。

  主要的里程碑,施工前的时候现场的照片,大家再想一下之前的那张幻灯片,如果看看前面的幻灯片会意识到在2011年开工之前也有一些施工前的准备工作,在场址有很多环境方面的担忧,看看EPC的价格中有六千万美元是花在环境影响的减缓方面,对于光场EPC这是很大的一笔钱。主要因为这是沙漠地区,在施工前当时有一些生物学家,他们对于整个施工现场进行了勘探,对于地质情况进行调查,再将沙漠的植物进行归总,再按照一公里一公里的距离去规划光场篱笆的所在地。整个过程非常的耗时,有趣的是在五年以后项目运行了一年半的时间,也就是在几星期之前,在现场又发现了沙漠的植物。在建设施工的过程中这也是非常重要的关注,施工的进行中显示的是塔正在施工的过程,首次热通量在2013年2月份,在右下角2013年底整个项目竣工了。

  光场的施工进度,现场的作业,有各种各样的建设设备,唯一存在的梯度是位于这个设备的中心的光岛,有地基正在奠定,地基钢筋1254吨,当时运载的水泥立方码超过15000个,装置30多英里防护栅栏。

  对于这个项目来说,物流的工作非常的艰巨,共4千辆卡车荷载,平均每周55辆卡车来交付之前提到过的组件,多个项目的任务需要完成。定日镜刚架支架,总共三万吨,相当于埃菲尔铁塔所用的金属材料的三倍之多。定日镜安装的过程中4400万个组件来建造定日镜。建造的过程是内部所建造的,所以有一座厂房。我们也会看到厂房内部的情景,现场建造完整的车间,专门组装定日镜,这是运输成本优化的问题,建立这样的设备在现场,在当地生产定日镜是比较便宜的。

  我们开一下定日镜的制造,室内的场景,这是一个自动化的过程,每年超额完成一千多面镜子这是我们的目标,每一面定日镜前面都有两面镜子,两个粘垫机,每天超额完成1000多面定日镜(每面镜体需要21个背垫);八个车间如果每天超额完成500个既定目标,五个车间最多完成量可达每天880个,实话说,在第一个月的时候,这个数字增长到了2000/天,所以几个月就可达到5000/天,这是个很好的上
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