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下載手機(jī)APP 碳中和時代全面降臨，先立后破，建造以新能源為主體的新型電力體系需應(yīng)對新能源的間歇性應(yīng)戰(zhàn)。6月1日，九部委聯(lián)合印發(fā)“十四五”可再生能源規(guī)劃，規(guī)劃指出將有序推進(jìn)長時儲熱型太陽能熱發(fā)電展開，進(jìn)步可再生能源存儲才能。太陽能熱發(fā)電是一種完全綠色可調(diào)的可再生能源，自配大容量儲能的光熱發(fā)電，不只可向電網(wǎng)運(yùn)送連續(xù)、安穩(wěn)、可調(diào)度的高品質(zhì)清潔電力，還能夠作為電力體系的基荷電源和調(diào)峰電源。
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昨日，浙江可勝技能股份有限公司(以下簡稱可勝技能)消息：其建造的青海中控德令哈50MW光熱電站最近11個月發(fā)電量到達(dá)1.46億kWh，超越年度規(guī)劃發(fā)電量(1.46億kWh)，成為全國首個年發(fā)電量完全到達(dá)規(guī)劃水平的光熱電站!此則信息令光熱職業(yè)振作!
這樣的運(yùn)轉(zhuǎn)體現(xiàn)究竟意味著什么?
對我國光熱職業(yè)的展開又將產(chǎn)生哪些積極的影響?
可勝技能怎么做到的?
帶著這些問題，咱們向浙江可勝技能股份有限公司董事長兼總工程師金建祥教授一探究竟。
Q&A
Q：青海中控德令哈50MW光熱電站獲得這樣的運(yùn)轉(zhuǎn)水平，那么與國表里同類型電站比較，這樣的運(yùn)轉(zhuǎn)體現(xiàn)究竟處于什么樣的水平?
A：世界上已投運(yùn)的塔式光熱電站，自并網(wǎng)發(fā)電以后往往有3-5年的功用進(jìn)步期。國內(nèi)光熱發(fā)電技能較國外起步較晚，經(jīng)過國家演示項目的建造，目前已有5座大型塔式光熱電站并網(wǎng)發(fā)電，絕大多數(shù)處于消缺階段或功用快速進(jìn)步期。
咱們德令哈光熱電站于2018年12月30日并網(wǎng)發(fā)電，2019年4月17日首次完成滿負(fù)荷運(yùn)轉(zhuǎn)，經(jīng)過半年的快速消缺及試運(yùn)轉(zhuǎn)，于2019年7月下旬正式進(jìn)入慣例運(yùn)轉(zhuǎn)階段。在隨后的三年運(yùn)轉(zhuǎn)中，電站逐個處理了新冒出來的設(shè)備毛病問題，并經(jīng)過不斷優(yōu)化運(yùn)轉(zhuǎn)戰(zhàn)略，連續(xù)打破單日、單月、年度運(yùn)轉(zhuǎn)紀(jì)錄。自2021年8月5日汽輪機(jī)及管道再次整改完成后，一直安穩(wěn)發(fā)電至今，僅僅用了11個月的時刻，就完成了年度規(guī)劃發(fā)電量(1.46億kWh)，成為全國首個年發(fā)電量完全到達(dá)規(guī)劃水平的光熱電站。依據(jù)咱們的猜測，到下個月5號，整個運(yùn)轉(zhuǎn)年度的發(fā)電量有望到達(dá)近1.6億kWh，將超出年度規(guī)劃發(fā)電量10%，這也將是全球范圍內(nèi)第一個到達(dá)如此優(yōu)異體現(xiàn)的塔式熔鹽儲能光熱電站。根據(jù)以上德令哈光熱電站優(yōu)異的運(yùn)轉(zhuǎn)體現(xiàn)，以及咱們從中堆集的豐富運(yùn)轉(zhuǎn)經(jīng)歷，對于后續(xù)的塔式光熱發(fā)電項目，咱們有充分的信心在18個月內(nèi)即完成連續(xù)12個月累計發(fā)電量到達(dá)規(guī)劃值的方針，從而改變光熱電站學(xué)習(xí)期長、產(chǎn)能爬坡慢的痛點，為業(yè)主創(chuàng)造更多價值。
Q：請問光熱電站運(yùn)轉(zhuǎn)體現(xiàn)與哪些要素有關(guān)，青海中控德令哈光熱電站又是怎么做到快速達(dá)產(chǎn)的，這其中有哪些要害點，咱們在規(guī)劃、運(yùn)轉(zhuǎn)方面又有哪些獨(dú)到之處?
A：光熱電站的運(yùn)轉(zhuǎn)體現(xiàn)首要與光資源狀況直接相關(guān)，當(dāng)然光資源是非技能要素，咱們這兒不做討論。技能要素首要包含聚光集熱體系、儲換熱體系、汽輪發(fā)電體系等各個體系的規(guī)劃匹配度，設(shè)備功用，設(shè)備可靠性，運(yùn)轉(zhuǎn)優(yōu)化水相等。為進(jìn)步青海中控德令哈50MW光熱電站的運(yùn)轉(zhuǎn)體現(xiàn)，咱們各方做了很多的作業(yè)。
首要說說體系規(guī)劃方面，光熱電站的聚光集熱體系、儲換熱體系和發(fā)電體系之間的集成是一項應(yīng)戰(zhàn)，要害是要做好各體系之間參數(shù)的匹配，以及設(shè)備之間接口的合理規(guī)劃，確保規(guī)劃計劃符合光熱發(fā)電的特色及運(yùn)轉(zhuǎn)模式?？蓜偌寄芙?jīng)過自主研制的塔式熔鹽光熱電站規(guī)劃軟件，并結(jié)合已建成運(yùn)轉(zhuǎn)的德令哈10MW電站的運(yùn)轉(zhuǎn)數(shù)據(jù)，完成了電站聚光集熱、儲換熱和發(fā)電等多個體系的優(yōu)化規(guī)劃，以及各體系相互間的優(yōu)化裝備，有用進(jìn)步了整個體系的運(yùn)轉(zhuǎn)功率。
對塔式光熱發(fā)電體系而言，聚光集熱體系的功用是決議電站運(yùn)轉(zhuǎn)體現(xiàn)的最要害要素，而這兒面，聚光精度直接決議著聚光集熱體系的功率，進(jìn)而影響光熱電站的功率及發(fā)電量。咱們首要從兩個方面下手來進(jìn)步聚光精度，首要從定日鏡的機(jī)械結(jié)構(gòu)規(guī)劃與加工制作下手，確保定日鏡的機(jī)械精度;一起，鏡場的定時校對對確保聚光精度也非常重要，咱們選用的根據(jù)機(jī)器視覺的自動校對計劃，校對功率比傳統(tǒng)的白板校對計劃進(jìn)步25倍，這不只能夠大幅度下降鏡場投運(yùn)前的校對時刻，從而縮短調(diào)試工期，更重要的是利用高效的校對體系能夠?qū)φ谶\(yùn)轉(zhuǎn)的鏡場進(jìn)行高頻率的校對，確保定日鏡的精度在全生命周期內(nèi)一直維持在最佳水平。鏡場操控體系的功用對發(fā)電量的影響也至關(guān)重要。依托咱們在操控體系領(lǐng)域近30年的堆集，自主研制的鏡場操控體系，可完成大規(guī)模定日鏡場的集群操控，并與吸熱器操控體系深度耦合，在確保電站聚光集熱體系安全安穩(wěn)運(yùn)轉(zhuǎn)的一起，大幅進(jìn)步光資源利用率，進(jìn)而進(jìn)步電站發(fā)電量水平。
咱們在這方面的作業(yè)作用也是非常顯著的。早在2019年，咱們就委托業(yè)內(nèi)威望的德國航空航天中心(DLR)與CSPServices共同對咱們的定日鏡產(chǎn)品進(jìn)行了第三方檢測認(rèn)證，并獲得了“Excellent”的最高等級點評，咱們的定日鏡也或許是到目前為止僅有經(jīng)過世界威望第三方機(jī)構(gòu)檢測認(rèn)證的塔式光熱電站中心設(shè)備。咱們在聚光集熱體系方面的才能與水平也得到了職業(yè)的廣泛認(rèn)可，咱們牽頭了IEC世界標(biāo)準(zhǔn)《太陽能光熱發(fā)電站鏡場操控體系》，以及《塔式太陽能光熱發(fā)電站集熱體系技能要求》、《塔式太陽能光熱發(fā)電站定日鏡技能要求》兩項國家標(biāo)準(zhǔn)的編制。
設(shè)備可靠性也是非常要害的，塔式光熱電站首要設(shè)備包含鏡場、熔鹽吸熱器、熔鹽儲罐、熔鹽泵、熔鹽閥、汽輪發(fā)電機(jī)組等。電站設(shè)備的可靠性是直接影響電站功用及發(fā)電量的首要要素?？蓜偌寄芤?guī)劃開發(fā)了能夠在高原極點環(huán)境下安穩(wěn)運(yùn)轉(zhuǎn)的塔式光熱電站中心設(shè)備，如定日鏡、吸熱器等，處理了高海拔電控規(guī)劃、低溫高傳動功率規(guī)劃、低氣壓密封規(guī)劃等一系列難題，并現(xiàn)已過德令哈10MW光熱項目(2013年7月并網(wǎng)發(fā)電，運(yùn)轉(zhuǎn)9年)、德令哈50MW光熱項目(2018年12月并網(wǎng)發(fā)電)、共和50MW光熱項目(2019年9月并網(wǎng)發(fā)電)三個項目長時刻的運(yùn)轉(zhuǎn)驗證。一起，可勝技能與國表里領(lǐng)先的供應(yīng)商和規(guī)劃單位協(xié)作，攻克了熔鹽吸熱器的資料選型、柔性結(jié)構(gòu)規(guī)劃、運(yùn)轉(zhuǎn)工藝規(guī)劃;儲罐結(jié)構(gòu)規(guī)劃和焊接質(zhì)量操控;熔鹽泵高溫環(huán)境下耐磨損規(guī)劃、熔鹽泵與管道及渠道聯(lián)合規(guī)劃;熔鹽閥門密封規(guī)劃等很多技能難題，掌握了設(shè)備要害功用及操控關(guān)鍵，形成了完好的熔鹽體系工藝及設(shè)備質(zhì)量操控流程，確保了這些要害設(shè)備的運(yùn)轉(zhuǎn)可靠性。
運(yùn)轉(zhuǎn)優(yōu)化方面，最中心的是怎么在有云氣候狀況下，兼顧吸熱器的安全安穩(wěn)運(yùn)轉(zhuǎn)與進(jìn)步光資源利用率。據(jù)統(tǒng)計，德令哈電站場址一年的有云氣候高達(dá)200天以上，不時飄來的云對光熱電站的運(yùn)轉(zhuǎn)影響非常大。咱們知道云的遮擋會導(dǎo)致部分鏡場不能聚光，形成吸熱器因外表溫度劇變而影響其安全運(yùn)轉(zhuǎn)，對運(yùn)轉(zhuǎn)人員而言，挑選關(guān)場、疏鹽是最“安全”的操作，但這會形成光資源的極大浪費(fèi)，一起鏡場重新投運(yùn)時還需要花費(fèi)時刻進(jìn)行吸熱體系及管道的預(yù)熱，進(jìn)一步影響電站的發(fā)電量。而可勝技能的高精度鏡場操控體系，可敏捷對全鏡場能量進(jìn)行調(diào)度，以完成來云狀況下吸熱器外表能量均勻分布，不發(fā)生外表溫度劇變，盡量防止關(guān)場、疏鹽，從而完成對光資源的最大極限利用。一起，云遮擋的持續(xù)時刻長短，也或許對電站怎么挑選運(yùn)轉(zhuǎn)戰(zhàn)略形成影響，進(jìn)而影響發(fā)電量。舉個例子，鏡場被來云遮擋時，電站需要依據(jù)云的持續(xù)時刻挑選最優(yōu)的運(yùn)轉(zhuǎn)戰(zhàn)略，若判斷云的持續(xù)時刻很短，應(yīng)經(jīng)過調(diào)整鏡場能量和熔鹽流量、防止鏡場關(guān)場，確保在云遮擋完畢后敏捷恢復(fù)正常作業(yè)狀況;若判斷云的持續(xù)時刻很長，則應(yīng)挑選鏡場撤場、吸熱體系疏鹽。怎么挑選最佳運(yùn)轉(zhuǎn)戰(zhàn)略的中心是對云的運(yùn)轉(zhuǎn)趨勢進(jìn)行精準(zhǔn)的猜測，可勝技能自主研制的云猜測體系，具有云識別和云運(yùn)動盯梢功用，完成了30分鐘以內(nèi)的DNI猜測功用，經(jīng)過與鏡場操控體系的深度耦合，協(xié)助操作人員挑選最佳運(yùn)轉(zhuǎn)戰(zhàn)略，削減吸熱器的啟停次數(shù)，大幅進(jìn)步光資源利用率。
一起，為進(jìn)步電站運(yùn)轉(zhuǎn)的安穩(wěn)性和發(fā)電量水平，下降人為要素導(dǎo)致的體系功率下降和設(shè)備運(yùn)轉(zhuǎn)危險，咱們還開發(fā)了聚光集熱體系自動化運(yùn)轉(zhuǎn)軟件，完成了聚光集熱體系在不同工況下的自動化運(yùn)轉(zhuǎn)。不只如此，根據(jù)德令哈50MW項目的運(yùn)轉(zhuǎn)經(jīng)歷，規(guī)劃開發(fā)了設(shè)備專家確診體系軟件和運(yùn)營剖析體系軟件，完成了電站要害設(shè)備提早毛病預(yù)警，能夠指導(dǎo)電站運(yùn)轉(zhuǎn)人員持續(xù)改進(jìn)運(yùn)轉(zhuǎn)戰(zhàn)略，一起大幅下降毛病處理時刻。
此外，針對西北區(qū)域常年風(fēng)沙對鏡場清潔度的影響，可勝技能規(guī)劃開發(fā)了世界首創(chuàng)的全自動清洗車，具有自動導(dǎo)航、水洗/干洗功用，可大幅進(jìn)步鏡場清洗功率，確保定日鏡的清潔度與發(fā)電功率，下降運(yùn)營成本。該設(shè)備榮獲SolarPACES2020技能創(chuàng)新大獎。
Q：咱們知道，青海中控德令哈光熱電站是僅有定時揭露發(fā)表運(yùn)轉(zhuǎn)狀況的光熱電站，您此前也多次共享過電站的運(yùn)轉(zhuǎn)經(jīng)歷和經(jīng)歷，這次能否介紹下電站運(yùn)轉(zhuǎn)至今遇到的首要問題有哪些?有哪些經(jīng)歷經(jīng)歷是值得同行學(xué)習(xí)汲取的?
A：青海中控德令哈50MW光熱電站投運(yùn)以來，首要處理了冷鹽泵轟動、吸熱屏堵管、汽輪機(jī)動靜摩擦等問題。其中冷鹽泵轟動與吸熱屏堵管的問題對發(fā)電量的影響雖然不是太大，但也花了一年左右的時刻才逐個處理，今后新建電站的規(guī)劃中，只要汲取經(jīng)歷完全能夠防止再次發(fā)生。而汽輪機(jī)的問題相對仍是比較嚴(yán)重的，電站移送生產(chǎn)后，2020年7月到2021年7月，一年時刻內(nèi)三次因汽輪機(jī)毛病進(jìn)行整改。前兩次整改就是汽輪機(jī)返廠檢修，一起加固汽輪機(jī)以進(jìn)步蒸汽管道推力的承受才能，而最終一次整改，也就是上一年7月份到8月份期間，除了汽輪機(jī)再一次返廠檢修外，還在規(guī)劃單位西北電力規(guī)劃院的大力支持下，對主蒸汽管道進(jìn)行了全面整改，以顯著下降蒸汽管道對汽輪機(jī)的推力，從作用來看也是不錯的，也為這11個月來優(yōu)異的運(yùn)轉(zhuǎn)體現(xiàn)打下了根底。
過后回顧起來，這些問題呈現(xiàn)的原因首要仍是相關(guān)各方經(jīng)歷不足，只要在規(guī)劃、制作和運(yùn)轉(zhuǎn)階段得到充分注重，這個問題也是完全能夠防止的。比如熔鹽泵的轟動，在規(guī)劃階段需優(yōu)化規(guī)劃好泵的根底，并針對泵渠道和管道進(jìn)行聯(lián)合計算和動態(tài)剖析，也是完全能夠防止的;吸熱器的堵管問題只需要在吸熱器規(guī)劃時簡略調(diào)整一下吸熱器內(nèi)部連接管道的結(jié)構(gòu)就能夠處理;而汽輪機(jī)的問題，在規(guī)劃階段需針對光熱電站頻繁啟停以及經(jīng)常變負(fù)荷運(yùn)轉(zhuǎn)的特色，在汽輪機(jī)規(guī)劃選型、管道優(yōu)化規(guī)劃方面加以注重，就可有用防止。
經(jīng)過剖析本項目的運(yùn)轉(zhuǎn)狀況，咱們能夠得出結(jié)論：聚光集熱體系及熔鹽儲換熱體系一直安穩(wěn)運(yùn)轉(zhuǎn)，這說明這些中心技能及設(shè)備是老練可行的，而慣例島并不慣例，呈現(xiàn)問題相對較多，缺少針對性的優(yōu)化規(guī)劃，后續(xù)項目需要點重視。對于塔式光熱電站整體而言，首要設(shè)備現(xiàn)已不存在“卡脖子”難題。下一步的方針是推進(jìn)熔鹽泵、吸熱器資料等進(jìn)口設(shè)備資料的國產(chǎn)化，一起不斷展開體系和設(shè)備優(yōu)化，以進(jìn)步體系功率，下降成本，進(jìn)步光熱發(fā)電的經(jīng)濟(jì)性。
Q：德令哈光熱電站的成功運(yùn)轉(zhuǎn)，對整個光熱發(fā)電職業(yè)的展開有哪些積極意義呢?
A：首要，青海中控德令哈50MW塔式光熱電站率先超越年度規(guī)劃發(fā)電量，充分驗證了塔式光熱發(fā)電項目完全能夠在我國西北高海拔、低溫、多風(fēng)沙的惡劣環(huán)境下建成并成功運(yùn)轉(zhuǎn)。
其次，該電站的運(yùn)轉(zhuǎn)數(shù)據(jù)也說明晰咱們自主研制的塔式光熱發(fā)電技能現(xiàn)已老練，所選用的國產(chǎn)化聚光集熱體系和儲換熱體系等中心設(shè)備也是可靠的。經(jīng)過項目的建造運(yùn)轉(zhuǎn)為整個光熱職業(yè)堆集了名貴的經(jīng)歷，培養(yǎng)了一批具有較強(qiáng)競爭力的光熱發(fā)電工業(yè)鏈企業(yè)，為光熱發(fā)電下階段更大規(guī)模的推廣應(yīng)用打下了扎實的根底。
一起，塔式熔鹽光熱電站的冬天運(yùn)轉(zhuǎn)體現(xiàn)說明在我國西北建造塔式光熱電站是十分必要的。目前，在光熱發(fā)電的幾種技能道路中，已完成商業(yè)化的技能道路以塔式和槽式為主。我國已建成的大型光熱電站中，塔式技能道路約占60%,槽式技能約占28%，線性菲涅爾技能約占12%。我國DNI較高的區(qū)域大多坐落中高緯度區(qū)域，這些區(qū)域冬天太陽高度角較小，槽式選用單軸盯梢形式，其鏡場的余弦功率會顯著下降，冬至的鏡場功率僅約為夏至的30%左右。而塔式的定日鏡選用雙軸盯梢形式，能夠很好的削減太陽高度角變小帶來的余弦功率丟失，其冬天與夏日的電站功率差異不大，而且得益于冬天降雨量較少，其冬天發(fā)電量往往會超越夏日。由于冬天水電普遍進(jìn)入枯水期，電網(wǎng)調(diào)峰資源嚴(yán)重不足，塔式光熱電站可堅持冬天較高的可利用小時數(shù)，能夠為電力供應(yīng)供給更大的保證。
由德令哈50MW項目近11個月發(fā)電量數(shù)據(jù)(圖1)能夠看出，電站逐月發(fā)電量平穩(wěn)，受季節(jié)影響不大。特別是在2021年10月份至本年1月份四個月冬天期間，冬天運(yùn)轉(zhuǎn)體現(xiàn)更為杰出，月平均發(fā)電量高達(dá)1551.5萬度，高于規(guī)劃月平均值(1216.67萬kWh)，充分體現(xiàn)出塔式光熱發(fā)電技能道路在我國高緯度區(qū)域應(yīng)用的優(yōu)勢。
圖1：電站最近11個月發(fā)電量數(shù)據(jù)
到目前我國有8個光熱演示項目并網(wǎng)發(fā)電，雖然經(jīng)過不斷地消缺，這些光熱發(fā)電演示項目的功用和發(fā)電量都在逐步進(jìn)步，但距離到達(dá)年度規(guī)劃發(fā)電量尚有距離，這導(dǎo)致了部分人士對光熱發(fā)電技能心存疑慮。在此狀況下，青海中控德令哈光熱電站首要到達(dá)規(guī)劃值，能夠說是為我國光熱工業(yè)的展開注入了一劑“強(qiáng)心針”。
青海中控德令哈50MW光熱電站介紹
青海中控德令哈50MW光熱電站，是國家第一批光熱發(fā)電演示項目之一，裝機(jī)容量50MW，裝備7小時熔鹽儲能體系，鏡場采光面積54.27萬平方米，規(guī)劃年發(fā)電量1.46億kWh，每年可節(jié)約4.6萬噸標(biāo)準(zhǔn)煤，一起減排二氧化碳?xì)怏w約12.1萬噸，具有杰出的經(jīng)濟(jì)效益與社會效益。
電站選用浙江可勝技能股份有限公司自主研制并完全具有知識產(chǎn)權(quán)的塔式熔鹽光熱發(fā)電中心技能，95%以上的設(shè)備完成了國產(chǎn)化。電站運(yùn)轉(zhuǎn)體現(xiàn)現(xiàn)已過德國獨(dú)立工程咨詢公司Fichtner的完好技能評估，確定其技能已到達(dá)全球同類電站最先進(jìn)水平。能源日參
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Q：青海中控德令哈50MW光熱電站獲得這樣的運(yùn)轉(zhuǎn)水平，那么與國表里同類型電站比較，這樣的運(yùn)轉(zhuǎn)體現(xiàn)究竟處于什么樣的水平?
A：世界上已投運(yùn)的塔式光熱電站，自并網(wǎng)發(fā)電以后往往有3-5年的功用進(jìn)步期。國內(nèi)光熱發(fā)電技能較國外起步較晚，經(jīng)過國家演示項目的建造，目前已有5座大型塔式光熱電站并網(wǎng)發(fā)電，絕大多數(shù)處于消缺階段或功用快速進(jìn)步期。
咱們德令哈光熱電站于2018年12月30日并網(wǎng)發(fā)電，2019年4月17日首次完成滿負(fù)荷運(yùn)轉(zhuǎn)，經(jīng)過半年的快速消缺及試運(yùn)轉(zhuǎn)，于2019年7月下旬正式進(jìn)入慣例運(yùn)轉(zhuǎn)階段。在隨后的三年運(yùn)轉(zhuǎn)中，電站逐個處理了新冒出來的設(shè)備毛病問題，并經(jīng)過不斷優(yōu)化運(yùn)轉(zhuǎn)戰(zhàn)略，連續(xù)打破單日、單月、年度運(yùn)轉(zhuǎn)紀(jì)錄。自2021年8月5日汽輪機(jī)及管道再次整改完成后，一直安穩(wěn)發(fā)電至今，僅僅用了11個月的時刻，就完成了年度規(guī)劃發(fā)電量(1.46億kWh)，成為全國首個年發(fā)電量完全到達(dá)規(guī)劃水平的光熱電站。依據(jù)咱們的猜測，到下個月5號，整個運(yùn)轉(zhuǎn)年度的發(fā)電量有望到達(dá)近1.6億kWh，將超出年度規(guī)劃發(fā)電量10%，這也將是全球范圍內(nèi)第一個到達(dá)如此優(yōu)異體現(xiàn)的塔式熔鹽儲能光熱電站。根據(jù)以上德令哈光熱電站優(yōu)異的運(yùn)轉(zhuǎn)體現(xiàn)，以及咱們從中堆集的豐富運(yùn)轉(zhuǎn)經(jīng)歷，對于后續(xù)的塔式光熱發(fā)電項目，咱們有充分的信心在18個月內(nèi)即完成連續(xù)12個月累計發(fā)電量到達(dá)規(guī)劃值的方針，從而改變光熱電站學(xué)習(xí)期長、產(chǎn)能爬坡慢的痛點，為業(yè)主創(chuàng)造更多價值。
Q：請問光熱電站運(yùn)轉(zhuǎn)體現(xiàn)與哪些要素有關(guān)，青海中控德令哈光熱電站又是怎么做到快速達(dá)產(chǎn)的，這其中有哪些要害點，咱們在規(guī)劃、運(yùn)轉(zhuǎn)方面又有哪些獨(dú)到之處?
A：光熱電站的運(yùn)轉(zhuǎn)體現(xiàn)首要與光資源狀況直接相關(guān)，當(dāng)然光資源是非技能要素，咱們這兒不做討論。技能要素首要包含聚光集熱體系、儲換熱體系、汽輪發(fā)電體系等各個體系的規(guī)劃匹配度，設(shè)備功用，設(shè)備可靠性，運(yùn)轉(zhuǎn)優(yōu)化水相等。為進(jìn)步青海中控德令哈50MW光熱電站的運(yùn)轉(zhuǎn)體現(xiàn)，咱們各方做了很多的作業(yè)。
首要說說體系規(guī)劃方面，光熱電站的聚光集熱體系、儲換熱體系和發(fā)電體系之間的集成是一項應(yīng)戰(zhàn)，要害是要做好各體系之間參數(shù)的匹配，以及設(shè)備之間接口的合理規(guī)劃，確保規(guī)劃計劃符合光熱發(fā)電的特色及運(yùn)轉(zhuǎn)模式?？蓜偌寄芙?jīng)過自主研制的塔式熔鹽光熱電站規(guī)劃軟件，并結(jié)合已建成運(yùn)轉(zhuǎn)的德令哈10MW電站的運(yùn)轉(zhuǎn)數(shù)據(jù)，完成了電站聚光集熱、儲換熱和發(fā)電等多個體系的優(yōu)化規(guī)劃，以及各體系相互間的優(yōu)化裝備，有用進(jìn)步了整個體系的運(yùn)轉(zhuǎn)功率。
對塔式光熱發(fā)電體系而言，聚光集熱體系的功用是決議電站運(yùn)轉(zhuǎn)體現(xiàn)的最要害要素，而這兒面，聚光精度直接決議著聚光集熱體系的功率，進(jìn)而影響光熱電站的功率及發(fā)電量。咱們首要從兩個方面下手來進(jìn)步聚光精度，首要從定日鏡的機(jī)械結(jié)構(gòu)規(guī)劃與加工制作下手，確保定日鏡的機(jī)械精度;一起，鏡場的定時校對對確保聚光精度也非常重要，咱們選用的根據(jù)機(jī)器視覺的自動校對計劃，校對功率比傳統(tǒng)的白板校對計劃進(jìn)步25倍，這不只能夠大幅度下降鏡場投運(yùn)前的校對時刻，從而縮短調(diào)試工期，更重要的是利用高效的校對體系能夠?qū)φ谶\(yùn)轉(zhuǎn)的鏡場進(jìn)行高頻率的校對，確保定日鏡的精度在全生命周期內(nèi)一直維持在最佳水平。鏡場操控體系的功用對發(fā)電量的影響也至關(guān)重要。依托咱們在操控體系領(lǐng)域近30年的堆集，自主研制的鏡場操控體系，可完成大規(guī)模定日鏡場的集群操控，并與吸熱器操控體系深度耦合，在確保電站聚光集熱體系安全安穩(wěn)運(yùn)轉(zhuǎn)的一起，大幅進(jìn)步光資源利用率，進(jìn)而進(jìn)步電站發(fā)電量水平。
咱們在這方面的作業(yè)作用也是非常顯著的。早在2019年，咱們就委托業(yè)內(nèi)威望的德國航空航天中心(DLR)與CSPServices共同對咱們的定日鏡產(chǎn)品進(jìn)行了第三方檢測認(rèn)證，并獲得了“Excellent”的最高等級點評，咱們的定日鏡也或許是到目前為止僅有經(jīng)過世界威望第三方機(jī)構(gòu)檢測認(rèn)證的塔式光熱電站中心設(shè)備。咱們在聚光集熱體系方面的才能與水平也得到了職業(yè)的廣泛認(rèn)可，咱們牽頭了IEC世界標(biāo)準(zhǔn)《太陽能光熱發(fā)電站鏡場操控體系》，以及《塔式太陽能光熱發(fā)電站集熱體系技能要求》、《塔式太陽能光熱發(fā)電站定日鏡技能要求》兩項國家標(biāo)準(zhǔn)的編制。
設(shè)備可靠性也是非常要害的，塔式光熱電站首要設(shè)備包含鏡場、熔鹽吸熱器、熔鹽儲罐、熔鹽泵、熔鹽閥、汽輪發(fā)電機(jī)組等。電站設(shè)備的可靠性是直接影響電站功用及發(fā)電量的首要要素?？蓜偌寄芤?guī)劃開發(fā)了能夠在高原極點環(huán)境下安穩(wěn)運(yùn)轉(zhuǎn)的塔式光熱電站中心設(shè)備，如定日鏡、吸熱器等，處理了高海拔電控規(guī)劃、低溫高傳動功率規(guī)劃、低氣壓密封規(guī)劃等一系列難題，并現(xiàn)已過德令哈10MW光熱項目(2013年7月并網(wǎng)發(fā)電，運(yùn)轉(zhuǎn)9年)、德令哈50MW光熱項目(2018年12月并網(wǎng)發(fā)電)、共和50MW光熱項目(2019年9月并網(wǎng)發(fā)電)三個項目長時刻的運(yùn)轉(zhuǎn)驗證。一起，可勝技能與國表里領(lǐng)先的供應(yīng)商和規(guī)劃單位協(xié)作，攻克了熔鹽吸熱器的資料選型、柔性結(jié)構(gòu)規(guī)劃、運(yùn)轉(zhuǎn)工藝規(guī)劃;儲罐結(jié)構(gòu)規(guī)劃和焊接質(zhì)量操控;熔鹽泵高溫環(huán)境下耐磨損規(guī)劃、熔鹽泵與管道及渠道聯(lián)合規(guī)劃;熔鹽閥門密封規(guī)劃等很多技能難題，掌握了設(shè)備要害功用及操控關(guān)鍵，形成了完好的熔鹽體系工藝及設(shè)備質(zhì)量操控流程，確保了這些要害設(shè)備的運(yùn)轉(zhuǎn)可靠性。
運(yùn)轉(zhuǎn)優(yōu)化方面，最中心的是怎么在有云氣候狀況下，兼顧吸熱器的安全安穩(wěn)運(yùn)轉(zhuǎn)與進(jìn)步光資源利用率。據(jù)統(tǒng)計，德令哈電站場址一年的有云氣候高達(dá)200天以上，不時飄來的云對光熱電站的運(yùn)轉(zhuǎn)影響非常大。咱們知道云的遮擋會導(dǎo)致部分鏡場不能聚光，形成吸熱器因外表溫度劇變而影響其安全運(yùn)轉(zhuǎn)，對運(yùn)轉(zhuǎn)人員而言，挑選關(guān)場、疏鹽是最“安全”的操作，但這會形成光資源的極大浪費(fèi)，一起鏡場重新投運(yùn)時還需要花費(fèi)時刻進(jìn)行吸熱體系及管道的預(yù)熱，進(jìn)一步影響電站的發(fā)電量。而可勝技能的高精度鏡場操控體系，可敏捷對全鏡場能量進(jìn)行調(diào)度，以完成來云狀況下吸熱器外表能量均勻分布，不發(fā)生外表溫度劇變，盡量防止關(guān)場、疏鹽，從而完成對光資源的最大極限利用。一起，云遮擋的持續(xù)時刻長短，也或許對電站怎么挑選運(yùn)轉(zhuǎn)戰(zhàn)略形成影響，進(jìn)而影響發(fā)電量。舉個例子，鏡場被來云遮擋時，電站需要依據(jù)云的持續(xù)時刻挑選最優(yōu)的運(yùn)轉(zhuǎn)戰(zhàn)略，若判斷云的持續(xù)時刻很短，應(yīng)經(jīng)過調(diào)整鏡場能量和熔鹽流量、防止鏡場關(guān)場，確保在云遮擋完畢后敏捷恢復(fù)正常作業(yè)狀況;若判斷云的持續(xù)時刻很長，則應(yīng)挑選鏡場撤場、吸熱體系疏鹽。怎么挑選最佳運(yùn)轉(zhuǎn)戰(zhàn)略的中心是對云的運(yùn)轉(zhuǎn)趨勢進(jìn)行精準(zhǔn)的猜測，可勝技能自主研制的云猜測體系，具有云識別和云運(yùn)動盯梢功用，完成了30分鐘以內(nèi)的DNI猜測功用，經(jīng)過與鏡場操控體系的深度耦合，協(xié)助操作人員挑選最佳運(yùn)轉(zhuǎn)戰(zhàn)略，削減吸熱器的啟停次數(shù)，大幅進(jìn)步光資源利用率。
一起，為進(jìn)步電站運(yùn)轉(zhuǎn)的安穩(wěn)性和發(fā)電量水平，下降人為要素導(dǎo)致的體系功率下降和設(shè)備運(yùn)轉(zhuǎn)危險，咱們還開發(fā)了聚光集熱體系自動化運(yùn)轉(zhuǎn)軟件，完成了聚光集熱體系在不同工況下的自動化運(yùn)轉(zhuǎn)。不只如此，根據(jù)德令哈50MW項目的運(yùn)轉(zhuǎn)經(jīng)歷，規(guī)劃開發(fā)了設(shè)備專家確診體系軟件和運(yùn)營剖析體系軟件，完成了電站要害設(shè)備提早毛病預(yù)警，能夠指導(dǎo)電站運(yùn)轉(zhuǎn)人員持續(xù)改進(jìn)運(yùn)轉(zhuǎn)戰(zhàn)略，一起大幅下降毛病處理時刻。
此外，針對西北區(qū)域常年風(fēng)沙對鏡場清潔度的影響，可勝技能規(guī)劃開發(fā)了世界首創(chuàng)的全自動清洗車，具有自動導(dǎo)航、水洗/干洗功用，可大幅進(jìn)步鏡場清洗功率，確保定日鏡的清潔度與發(fā)電功率，下降運(yùn)營成本。該設(shè)備榮獲SolarPACES2020技能創(chuàng)新大獎。
Q：咱們知道，青海中控德令哈光熱電站是僅有定時揭露發(fā)表運(yùn)轉(zhuǎn)狀況的光熱電站，您此前也多次共享過電站的運(yùn)轉(zhuǎn)經(jīng)歷和經(jīng)歷，這次能否介紹下電站運(yùn)轉(zhuǎn)至今遇到的首要問題有哪些?有哪些經(jīng)歷經(jīng)歷是值得同行學(xué)習(xí)汲取的?
A：青海中控德令哈50MW光熱電站投運(yùn)以來，首要處理了冷鹽泵轟動、吸熱屏堵管、汽輪機(jī)動靜摩擦等問題。其中冷鹽泵轟動與吸熱屏堵管的問題對發(fā)電量的影響雖然不是太大，但也花了一年左右的時刻才逐個處理，今后新建電站的規(guī)劃中，只要汲取經(jīng)歷完全能夠防止再次發(fā)生。而汽輪機(jī)的問題相對仍是比較嚴(yán)重的，電站移送生產(chǎn)后，2020年7月到2021年7月，一年時刻內(nèi)三次因汽輪機(jī)毛病進(jìn)行整改。前兩次整改就是汽輪機(jī)返廠檢修，一起加固汽輪機(jī)以進(jìn)步蒸汽管道推力的承受才能，而最終一次整改，也就是上一年7月份到8月份期間，除了汽輪機(jī)再一次返廠檢修外，還在規(guī)劃單位西北電力規(guī)劃院的大力支持下，對主蒸汽管道進(jìn)行了全面整改，以顯著下降蒸汽管道對汽輪機(jī)的推力，從作用來看也是不錯的，也為這11個月來優(yōu)異的運(yùn)轉(zhuǎn)體現(xiàn)打下了根底。
過后回顧起來，這些問題呈現(xiàn)的原因首要仍是相關(guān)各方經(jīng)歷不足，只要在規(guī)劃、制作和運(yùn)轉(zhuǎn)階段得到充分注重，這個問題也是完全能夠防止的。比如熔鹽泵的轟動，在規(guī)劃階段需優(yōu)化規(guī)劃好泵的根底，并針對泵渠道和管道進(jìn)行聯(lián)合計算和動態(tài)剖析，也是完全能夠防止的;吸熱器的堵管問題只需要在吸熱器規(guī)劃時簡略調(diào)整一下吸熱器內(nèi)部連接管道的結(jié)構(gòu)就能夠處理;而汽輪機(jī)的問題，在規(guī)劃階段需針對光熱電站頻繁啟停以及經(jīng)常變負(fù)荷運(yùn)轉(zhuǎn)的特色，在汽輪機(jī)規(guī)劃選型、管道優(yōu)化規(guī)劃方面加以注重，就可有用防止。
經(jīng)過剖析本項目的運(yùn)轉(zhuǎn)狀況，咱們能夠得出結(jié)論：聚光集熱體系及熔鹽儲換熱體系一直安穩(wěn)運(yùn)轉(zhuǎn)，這說明這些中心技能及設(shè)備是老練可行的，而慣例島并不慣例，呈現(xiàn)問題相對較多，缺少針對性的優(yōu)化規(guī)劃，后續(xù)項目需要點重視。對于塔式光熱電站整體而言，首要設(shè)備現(xiàn)已不存在“卡脖子”難題。下一步的方針是推進(jìn)熔鹽泵、吸熱器資料等進(jìn)口設(shè)備資料的國產(chǎn)化，一起不斷展開體系和設(shè)備優(yōu)化，以進(jìn)步體系功率，下降成本，進(jìn)步光熱發(fā)電的經(jīng)濟(jì)性。
Q：德令哈光熱電站的成功運(yùn)轉(zhuǎn)，對整個光熱發(fā)電職業(yè)的展開有哪些積極意義呢?
A：首要，青海中控德令哈50MW塔式光熱電站率先超越年度規(guī)劃發(fā)電量，充分驗證了塔式光熱發(fā)電項目完全能夠在我國西北高海拔、低溫、多風(fēng)沙的惡劣環(huán)境下建成并成功運(yùn)轉(zhuǎn)。
其次，該電站的運(yùn)轉(zhuǎn)數(shù)據(jù)也說明晰咱們自主研制的塔式光熱發(fā)電技能現(xiàn)已老練，所選用的國產(chǎn)化聚光集熱體系和儲換熱體系等中心設(shè)備也是可靠的。經(jīng)過項目的建造運(yùn)轉(zhuǎn)為整個光熱職業(yè)堆集了名貴的經(jīng)歷，培養(yǎng)了一批具有較強(qiáng)競爭力的光熱發(fā)電工業(yè)鏈企業(yè)，為光熱發(fā)電下階段更大規(guī)模的推廣應(yīng)用打下了扎實的根底。
一起，塔式熔鹽光熱電站的冬天運(yùn)轉(zhuǎn)體現(xiàn)說明在我國西北建造塔式光熱電站是十分必要的。目前，在光熱發(fā)電的幾種技能道路中，已完成商業(yè)化的技能道路以塔式和槽式為主。我國已建成的大型光熱電站中，塔式技能道路約占60%,槽式技能約占28%，線性菲涅爾技能約占12%。我國DNI較高的區(qū)域大多坐落中高緯度區(qū)域，這些區(qū)域冬天太陽高度角較小，槽式選用單軸盯梢形式，其鏡場的余弦功率會顯著下降，冬至的鏡場功率僅約為夏至的30%左右。而塔式的定日鏡選用雙軸盯梢形式，能夠很好的削減太陽高度角變小帶來的余弦功率丟失，其冬天與夏日的電站功率差異不大，而且得益于冬天降雨量較少，其冬天發(fā)電量往往會超越夏日。由于冬天水電普遍進(jìn)入枯水期，電網(wǎng)調(diào)峰資源嚴(yán)重不足，塔式光熱電站可堅持冬天較高的可利用小時數(shù)，能夠為電力供應(yīng)供給更大的保證。
由德令哈50MW項目近11個月發(fā)電量數(shù)據(jù)(圖1)能夠看出，電站逐月發(fā)電量平穩(wěn)，受季節(jié)影響不大。特別是在2021年10月份至本年1月份四個月冬天期間，冬天運(yùn)轉(zhuǎn)體現(xiàn)更為杰出，月平均發(fā)電量高達(dá)1551.5萬度，高于規(guī)劃月平均值(1216.67萬kWh)，充分體現(xiàn)出塔式光熱發(fā)電技能道路在我國高緯度區(qū)域應(yīng)用的優(yōu)勢。
圖1：電站最近11個月發(fā)電量數(shù)據(jù)
到目前我國有8個光熱演示項目并網(wǎng)發(fā)電，雖然經(jīng)過不斷地消缺，這些光熱發(fā)電演示項目的功用和發(fā)電量都在逐步進(jìn)步，但距離到達(dá)年度規(guī)劃發(fā)電量尚有距離，這導(dǎo)致了部分人士對光熱發(fā)電技能心存疑慮。在此狀況下，青海中控德令哈光熱電站首要到達(dá)規(guī)劃值，能夠說是為我國光熱工業(yè)的展開注入了一劑“強(qiáng)心針”。
青海中控德令哈50MW光熱電站介紹
青海中控德令哈50MW光熱電站，是國家第一批光熱發(fā)電演示項目之一，裝機(jī)容量50MW，裝備7小時熔鹽儲能體系，鏡場采光面積54.27萬平方米，規(guī)劃年發(fā)電量1.46億kWh，每年可節(jié)約4.6萬噸標(biāo)準(zhǔn)煤，一起減排二氧化碳?xì)怏w約12.1萬噸，具有杰出的經(jīng)濟(jì)效益與社會效益。
電站選用浙江可勝技能股份有限公司自主研制并完全具有知識產(chǎn)權(quán)的塔式熔鹽光熱發(fā)電中心技能，95%以上的設(shè)備完成了國產(chǎn)化。電站運(yùn)轉(zhuǎn)體現(xiàn)現(xiàn)已過德國獨(dú)立工程咨詢公司Fichtner的完好技能評估，確定其技能已到達(dá)全球同類電站最先進(jìn)水平。能源日參
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