中电工程哈密50MW塔式光热电站的建设进展和经验分享
发布者:admin | 来源:CSPPLAZA光热发电网 | 0评论 | 986查看 | 2018-07-07 18:09:00    
  CSPPLAZA光热发电网报道:6月20日至22日,在中国国际光热电站大会暨CSPPLAZA第五届年会上,中电工程西北电力设计院有限公司(简称“西北院”)副主任工程师黄强就中电工程哈密50MW塔式光热电站的建设进展和经验分享同作分享。

  据黄强介绍,中电工程哈密50MW塔式光热电站于2017年10月开工建设,截止目前已经完成四批辅机采购,计划2018年7月底主厂房到顶,9月底吸热塔到顶,计划2019年4月建成投产。

  谈及项目建设经验,黄强表示,在开工至今约8个月时间里,深切感受到了自然环境因素对建设的影响。新疆地区冬季大概有6个月的时间,可供施工的时间非常短,项目建设时间紧张。此外,一些关键进口设备供货延期,也是制约项目建设的一个重要因素之一,国内相关装备制造企业应该争取把这块做起来,从而帮助后续光热电站的建设。

  在电站系统集成方面,黄强认为,光热电站是一种非常复杂的发电系统,其工作介质有光、水、汽、熔盐等多种类型,工作温度要求各不相同,为了保证和实现光热电站的可靠运行,必须从全系统的角度对电站进行研究与设计。


更多精彩内容,请阅读下面刊出的黄强的演讲全文:

  大家下午好!

  首先,感谢大会提供这样一个平台,供光热同仁关于示范项目的建设以及经验进行分享。我把中电工程哈密50MW塔式熔盐电站示范项目建设和设计方面的东西做个介绍。主要是项目简介、电站系统集成和西北院的介绍三个部分。

  第一部分,项目简介。

  中电工程哈密熔盐塔式50MW太阳能热发电项目在2016年9月份入选国家首批光热发电示范项目,厂址在新疆哈密伊吾县淖毛湖镇。我们申报的是2×50MW,但国家只批了1台,本期建设1台50MW电站。项目厂址位于伊吾县2000MW光热产业园,根据哈密市中长期光热开发规划,园区占地面积179平方公里,规划容量2000MW,其中塔式电站900MW,槽式是800MW,线性菲涅耳200MW,碟式100MW,这是2GW规模的光热园区,当地希望把这个光热园区建设成国内第一批光热示范基地。

  哈密项目电站的基本数据,装机容量50MW,镜场采光面积696751平米,储热时长13小时,熔盐量16920吨,电站整个静态投资15.8亿,IRR大于10%。

  项目建设情况,2016年9月入选光热示范项目,2017年8月招了主机,汽轮机、发电机、蒸汽发生器与镜场的主设备吸热器。9月份完成初步设计,并通过电力规划总院审查。2017年10月份开工建设,目前已经完成四批辅机招标,计划2018年7月底主厂房到顶,9月底吸热塔到顶,计划2019年4月并网投产。现在吸热塔大概到30米左右,主厂房完成2层框架和楼板的建设。

  开工至今大概8个月了,我们感受特别深一点是受自然环境的影响非常大,中国西部地区尤其是西部和北部地方,自然环境是一样的,冬季时间非常长,新疆地区冬季大概有6个月的时间,去年年底我们吸热塔和技术已经做完了,但是,实际上(只有)从今年5月份开始到今年9月份可以供我们施工,土建施工工期是非常长的。一个是边设计、边施工、边建设,工期在北方地区2年时间还是非常紧张的。希望将来光热电站(建设)留的时间更长一点。

  还有一个方面,刚才几位同仁也介绍过,我们受制于有些关键进口设备影响,比如熔盐泵,供货周期非常长,目前基本供货周期在11个月左右,也是制约项目建设的一个重要因素之一,而且关于熔盐泵设计进度和供货进度目前看是拖期的,很不理想。在下一步光热电站建设上,希望国内相关的装备制造企业大家再加把劲,争取把这块做起来,可能下一批后续的光热电站的建设会得到很大的帮助。

  第二部分,电站系统集成。

  从设计角度来说,大家都知道光热电站实际上是非常复杂的系统,其工作介质有光、水、汽、熔盐等多种类型,工作温度要求各不相同,我们想做比较好的电站,首先必须从设计和系统集成角度加强管理,进行优化管理,实现电站的优化。

  首先从设计流程讲,主要分为可行性研究阶段、初步设计阶段和施工图阶段。其中,可行性研究阶段首先完成项目可行性论证和项目必要性论证,同时也需要落实建厂条件、光资源、气象、土地、水、电网等条件。中国气象条件和国外的光热厂址条件相比相对来说比较恶劣,一个是冬季严寒,一个是大风天气多,冬季时间长。

  土地方面,按照咱们国家西部地区包括北方地区的情况,很多地方都是草场,落实土地优惠政策是有困难的,希望下一步国家或地方尽快出台相关优惠政策支持。

  关于水资源,现阶段对于50MW或者100MW规模电站,地方水资源是充足的,如果光热行业规模化发展,或者在某一个地区集中化发展,可能会对当地水资源和自然环境提出比较高的要求。

  关于电网方面,主要涉及两方面,一个电网接入,一个电网消纳,我们建议第一批示范项目或者后续的“十三五”期间5GW项目让电站选址靠近消纳条件比较好的地区,比如有外送通道的地区,对后续上网和消纳能够提供一定的帮助。

  工程建设不用说了,关于投资估算和分析,从第一批示范项目的情况来看,差别挺大的,从11亿、12亿到20亿,跨度比较大。我理解的原因一个是外界建场条件的影响,还有一方面是受制于我们项目的规划、工程设想,资源不同,项目配置就不同,导致项目投资会带来比较大的差异。

  第二方面,初步设计阶段,主要是确定电厂各系统功能布置、技术经济指标,相当于电站所有系统设计基本完成。要为了满足主要辅助设备采购的要求,需要把所有主要附属设备技术指标、技术参数定下来,通过对电站全系统的合理性和整体性能进行研究,负责各电站系统之间的配合与协调,达到整个电站系统之间优化的目的。

  施工图阶段,主要是设计和施工依据,还有附属设备和材料订货,这就是精细化设计的要求。

  就哈密项目而言,可研阶段主要研究了太阳能资源、厂址条件和电网接入,我重点强调一下太阳能资源,根据我们的研究分析,哈密项目DNI基本1900-2000水平,如果DNI每波动100个单位,可能度电成本会变化4-5%左右。哈密项目位于新疆东部地区,是我国太阳能资源最好的区域之一,土地面积属于戈壁滩、草场,可利用的土地面积非常广阔,是咱们国家光热开发条件最好的区域之一。

  2016年,我们在哈密项目厂址处建立测光站,经过两年的实测,年均DNI略微超过2000,这个数据为项目选址、方案确定和工程造价合理性、项目投资决策、镜场布置和优化、控制方面提供了一些基本数据,我们认为对每一个光热电站实测是非常必要的。国内大多数厂址没有气象站,或者离气象站比较远,数据存在一定的偏差,如果光热电站进入实施阶段的话,我建议前期准备工作还是要做好。

  另外一个方面,光热站址风速分布、风的频率以及多云天气、空气洁净度对光热电站发电量影响非常大,这也是项目选址非常关注的一个方面。哈密厂址晴天天数基本占40%以上,相对来说是比较理想的。

  西北院非常重视光热厂址规划与光资源观测建设。目前,我们已经在新疆、青海、甘肃光资源条件比较好的地方设置了8个测光站,对太阳能资源以及气象条件进行长期监测,以便为下一批光热电站的开发提供基础数据支持。

  初步设计阶段是光热电站设计非常重要的阶段,首先,我们的设计需要完成主要工艺系统的全厂热质平衡设计,这是整个电站设计的基础,也是后续所有子系统设计的顶层架构。对于哈密项目而言,基本可以分为聚光集热系统、储换热系统、发电系统,通过全厂热质平衡设计,我们要确定电站各个子系统主要设计容量以及主要设计参数,设计参数里包括了汽轮机进气温度、进气压力、换热器的端差,包括蒸汽发生器各个换热系统与汽轮机给水参数匹配、储热容量、泵的流量、吸热器的年集热量以及镜场面积,所有这些计算数据都是给我们后续的主机选型提供依据。我们电站性能的优化也是需要对所有子系统进行协调匹配,这也是整个电站性能保证和可靠运行的基础,所以我们认为初步设计是电站设计非常关键的阶段。

  哈密项目采用双热罐的布置,塔式
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