徐能:中控德令哈50MW光热示范电站已完成初设
发布者:CSPPLAZA | 来源:CSPPLAZA光热发电网 | 0评论 | 5104查看 | 2016-07-01 22:05:00    
  CSPPLAZA光热发电网报道:“中控德令哈10MW塔式熔盐系统改造工程将于今年7月底前完成,后期的50MW塔式熔盐电站的整个初设已经完成,工艺包等都已经完成设计,目前正按照计划稳步推进。”日前,浙江中控太阳能技术有限公司副总裁徐能出席2016中国国际光热电站大会暨CSPPLAZA年会并就中控德令哈50MW塔式熔盐光热示范电站的开发情况进行了全面介绍。

  下面刊出的是徐能的发言全文。(根据速记和视频资料整理。)

  各位尊敬的领导,专家,业界同仁,大家下午好!今天我代表中控太阳能公司把中控50MW项目的方案,还有最近做的一些事情跟大家做一个分享。分享之前还是先有必要作一下感谢,因为我们中控从2010年开始研究塔式技术,包括日常的一些研发,包括德令哈的项目开展过程当中,得到了很多业界同仁的帮助和支持,特别是各级相关政府部门,各位业界专家,还有西北电力设计院等设计院同仁,以及我们的供应商,在此表示衷心感谢。


  中控太阳能是一家研究塔式太阳能光热技术的公司,我们的研究目前以塔式熔盐整体解决方案与核心装备为主,现已掌握了聚光、储热、光热转换以及系统集成等全流程的技术。德令哈50MW的项目,一期10MW已稳定运行了3年,并获得了我们国家首个光热电站的上网电价。我们公司从2010年开始立足于自主研发,作为自主研发的一家企业,特别是像塔式熔盐这么复杂的系统,不可能一蹴而就,要遵守科学研究的客观规律,必须得分阶段脚踏实地的一步一步的往前走。

  刚才说的是我们自主研发这几年来主要经历的几个过程,从一开始的理论研究,到杭州的小规模试验,到德令哈一期10MW项目的工程化验证。而工程化验证结合了塔式熔盐技术的两大核心技术又分两个阶段,第一个是镜场的大规模高精度聚光技术,第二是熔盐的储热和换热的技术。这两个技术都很关键,而且都有较大的难度。之前很多同仁以为目前已投运的10MW项目就是中控的塔式解决方案,其实不是,我们的最终解决方案是塔式熔盐。那为什么一开始做水系统,是因为要利用水系统相对简单的系统工艺先验证镜场的聚光技术,等聚光技术成熟以后,再验证整个熔盐系统技术,这样做相对会比较稳妥,也有利于技术的稳步验证和推进。

  目前我们可以提供的产品和服务,首先是装备,塔式系统整个电站核心的装备我们都可以提供。另外是服务,包括全场的EPC或还有分系统的EPC,比如太阳岛和储换热岛的EPC。还有系统设计咨询服务,工艺包的设计,熔盐的整个工艺包也是我们自主研发的。还有发电量测算,包括电站建设好以后包括运维的服务等。

  通过我们6年多来的自主研发,截止到目前我们在塔式熔盐技术方面已拥有百余项专利,软件著作权有20项,并承担863课题2项,省市级的课题就比较多了。通过德令哈的项目我们也积累了丰富的产业链整合以及工程运营的经验。太阳能热发电站的运营经验很关键,因为热发电跟火电有很大的区别,受天气影响比较大,运营难度相对来讲会增大不少。

  下面介绍一下德令哈项目,一期是1万装机规模,接下去我们会再建一个独立的5万装机规模的塔式熔盐电站,单塔设计,经优化设计的储能是6个小时,年发电量1.36亿度。注意1.36亿度电是有前提的,即是在一定的光资源情况下的发电量,并不是每年都有这个发电量。目前我们设计的1.36亿是取自于德令哈20年的光资源分析总结出来的一个典型工程年来计算的。在实际每年的运营过程当中,根据每一年光资源的情况,发电量会有上下的波动。

  这张表格是一期项目的主要技术参数。一期的项目除接收器的涂层,还有反射镜的背漆是进口材料外,其他的都是国产的装备。

  一期的项目自2012年6月份开始安装,到2013年7月并网发电,再考虑青海地区冬季无法施工的因素,总体效率是比较高的。从此也可以看出我们前期技术研发的成熟度,不然不可能在这么短的时间内实现项目投运,而且现场有近3万台的定日镜3年来都能非常高效稳定的运行。

  项目一期1万的规模,由于当地电网条件的限制,前面2年只允许我们发50%的负荷,从去年年初开始允许我们发80%的负荷。运行近3年,到今年7月5号就3年,通过前期的数据进行折算,系统年利用小时在1600—1800之间。另外德令哈的光资源相对国内来讲处于中上的水平,年DNI在2000kWh/m2左右。

  下面重点提一下风速对电站设计的影响。这些图表是我们在德令哈几年测试下来对风速数据的综合统计分析。如果对塔式技术研究比较深入的话,会意识到风速的数据是非常关键的。风速数据研究透彻,对系统设计和定日镜的设计会起到很重要的作用。比如说定日镜的抗风性能是根据历史的最高风速去设计?还是根据年平均的风速去设计?究竟根据哪个风速去设计?有些人认为需要按照最高风速去设计,确保最高风速情况下定日镜也不能有抖动。其实这样的设计思路是不正确的,因为一个电站几万套定日镜,会导致成本是非常高的。抗风的设计主要从整个镜场系统去考虑,而不是片面仅考虑定日镜本身,这样的设计思路得到的设计结果才会有比较好的经济性和运行效果。

  再讲得具体点,塔式电站对定日镜有一个重要的要求,就是免维护。为什么?25年的运行周期,几万台的设备,要定期维护的话成本是不可想象的。而定日镜的免维护设计有两个很重要的考虑因素,就是磨损和润滑。这两个因素跟风速都息息相关。专业的传动设备厂家,在寿命期内进行免维护设计的时候肯定会向你索要详细的风速数据。比如15m/s以上的风速占全年的比例是多少,?9m/s风速占全年的比例是多少?4m/s风速占全年比例是多少?等等。有了这样的数据,才能进行科学的模拟仿真计算和针对性的试验,才能得出设备的磨损在25年以后是不是还能达到应用精度的要求。

  这是两条现场实际运行的曲线,目前的系统我们配备了半个小时的蒸汽储能,在DNI一定时间的波动情况下负荷可以保持稳定,后续上了熔盐储能后发电的稳定性会更好。

  在我国建设太阳能热发电站,要解决的另一大困难就是来自环境的一些挑战,如低温、风沙,还有现场劳动力的缺失等。我们电站从建设到运行4年来,在这些方面积累了很多宝贵经验。

  另外再简单提一下清洗的问题。我们在项目投运之前对清洗不重视,但是3年运行下来感觉到清洗是一个很大的问题,也是热发电系统维护工作中工作量最大的一项工作。我国西北地区灰尘跟西班牙、美国相比比较大,因此必须有高效、低成本的清洗设备,保证镜面的清洁度。镜面的清洁度下降10%发电量就下降10%,发电量下降10%对电价的影响基本上就是10%,所以定日镜清洁很关键。另外在西北地区冬天无法使用水洗,因此我们开发了两种方案,一种是水洗,一种是干洗,水洗用水量很低,冬天我们使用干洗的方式,经过两年的验证,目前干洗已实现较好的效果。再提醒下大家,即使是这样,每天还是无法保证完全的镜面清洁,因此每个项目计算发电量的时候必须要考虑到这个因素,否则对你项目前期的经济性评估影响可能会比较大。根据几年来现场的数据,我们在测算发电量的时候严格考虑了这个因素。所以很多人问我们为什么你们中控测算出来的发电量跟其他方相同地区同等规模电站相比总是偏低的,这就是原因之一,另外我们还考虑了众多在实际运行过程中对发电量产生影响的因素,这也是基于我们这几年的运行经验总结出来的。

  再讲一下熔盐的研发过程。在聚光技术3年的验证过程中,其实我们研究塔式熔盐的技术从2011年开始同步在杭州进行。我们在杭州有一个试验平台,是目前国内唯一一座塔式熔盐系统,聚光、吸热、储热、换热全流程的试验平台,虽然规模不大,但是流程比较完整。现在我们非常庆幸有这么一个平台,因为在平台上关于熔盐系统容易出现的问题我们基本上都出现过,有些是被动想不到出现的,有些是为了验证特意让它出现的。比如说熔盐的冻堵,熔盐的泄漏,包括阀门的泄漏,还有设备的泄漏,包括熔盐在吸热器里凝固,凝固以后怎么样把熔盐成功的熔化掉,这些问题我们在试验平台上全部出现过,而且都进行过实际的验证,并在后续的项目中均进行了针对性的设计。只有这样我们自己才具备了充分的底气进行德令哈10MW的
最新评论
0人参与
马上参与
最新资讯