目前难以设立光热电站的通用性能检测标准
发布者:Mirosalv Dolejsi | 来源:CSPPLAZA光热发电网 | 0评论 | 2044查看 | 2015-09-28 18:46:00    
  CSPPLAZA光热发电网报道SolEngCo是一家拥有25年清洁能源行业经验的德国太阳能工程咨询公司,在光热发电行业,其创始人曾参与西班牙经典的Andasol槽式电站的开发,作为该项目的独立技术咨询方(当时SolEngCo公司副总经理Mirosalv Dolejsi供职于Fichtner公司),Mirosalv Dolejsi在今年6月份举办的CSPPLAZA2015年会上作了“西班牙经典槽式光热电站的开发经验分享”的主题演讲,日前,Mirosalv Dolejsi又特别为CSPPLAZA的读者撰稿,谈了他对CSP电站的性能检测和仿真模拟方面的一些看法。

以下为中译版,请以英文原文(点此链接见英文报道)为准

  在中国,项目开发商和EPC总承包商在项目建设的过程中需要用到性能&仿真模拟软件来指导电站的性能检测,保障项目开发工作的顺利进行。这种仿真模拟软件不仅是测算CSP电站性能的可靠工具,也可作为EPC合同条款定立的依据。

图:Mirosalv Dolejsi在CSPPLAZA2015年会上发表演讲


一个不容忽视的问题!

  诸如SOLERGY, Ebsilon®Professional, Thermoflow (Thermoflex)等商业仿真软件有很多,却未获得业内知名企业的应用,如西班牙阿本戈太阳能、西班牙ACS Cobra、德国槽式集热器厂商Flagsol、美国BrightSource、西班牙光热发电工程公司Aries、德国工程公司SolEngCo等业内知名工程公司或EPC总承包商使用的都是其内部自主研发的仿真模拟软件。是什么原因造成这样的结果呢?

  在下文为大家做解答之前,我们先来看一组数据:早在20世纪80年代,全球运行的CSP电站已有6个。而直到今天,全球处于运行状态的CSP电站大大小小加起来也不过100多个,总发电功率仅仅4GW多,还有一批项目处于开发中或者停滞状态。

成熟的性能检测标准尚未诞生

  为了给CSP电站设置专门的性能检测标准,2009年,ASME( 美国机械工程师学会)开始致力于这方面的研究。ASME副主席Pastorik先生在2009年于旧金山召开的“2009年ASME能源可持续会议”上也曾为此呼吁。与会者是来自太阳能领域各部门的业内人士,他们就“创立一套检测标准是否有意义?”这一主题进行了激辩。讨论的结果是准备研发一套名为ASME (PTC) 52的性能检测标准。

  PTC 52的开发计划配备电站标准化性能检测与分析功能,以辅助工程师和运维人员对电站关键部件进行评估,从而高效、精准地制定相应的改进与优化方案。

  然而不太理想的是,到现在为止6年过去了,ASME PTC 52依然未能诞生。

  不过让人欣慰的是,最新进度表明ASME委员会正在对PTC 52文件进行审阅。ASME委员会希望在2016年上半年完成初审,2017年正式发布PTC 52文件。

  2011年,NREL(美国国家可再生能源实验室)详细阐述了“公共规模级槽式电站及其它太阳能热发电系统验收性能检测指南”这一概念,并宣布最新版的名为"系统咨询模型“的仿真模拟软件,也就是我们比较熟知的SAM软件公开发布。SAM软件用于模拟计算电站的性能和评估融项目资模式以促进决策进程,可再生能源行业人士均可免费获得授权使用。

  另一个计划是Solar PACES的Task I。该计划有两个基本的子任务:开发CSP系统的验收检测程序与检测标准;开发CSP系统仿真的实践指南。2010年,该计划获得SolarPACES的资助金,从此开启上述工作。

  虽然桑迪亚国家实验室也为特定的CSP技术(如塔式系统、线性菲涅尔系统和碟式/发电机系统)开发了一些软件和检测标准,但到目前为止,CSP行业内尚未建立起一套标准的验收检测程序,未设立CSP系统标准,没有模块化的CSP系统指南。

  其原因在于:CSP技术正处于迅速发展和成熟阶段,行业对CSP电站的运营经验不如对传统发电技术和核电技术那样丰富,因此难以建立起一套完善的检测标准。人们对CSP电站系统的概念认知不同。除了西班牙,其它地方的CSP电站在其预可研阶段与其建成后的差异相较之下略大。

  录入软件内部的其它模块化元素与检测元素(如部件技术参数、变量参数和测量模式等)也在不断更新。先进材料(如耐高温吸热涂层)和可以提高工作稳度的介质(如熔盐混合物、合成油、液态金属等),以及光场控制系统、DCS系统、O&M控制系统也处于不断优化的状态,其性能不断提升,成本逐步下降。对太阳能组件和系统的寿命与耐久性方面的研究尚无定论,研发工作正在进行中。

  事实上,只要CSP技术没有达到技术经济的最优化,基本上就无法设立通用的性能检测标准。

如何应对当无通用性能检测标准的现状?

  在有些情况下,银行和投资者会要求使用SAM进行项目贷款的可行性研究。但对于EPC总承包商而言,SAM却难以满足电站性能建模的需求。因此我们建议CSP项目开发商在项目开发过程中与专业的咨询机构(至少有两个成功投运的CSP项目参与经验)合作,从而保障项目顺利进展。有了专业咨询人士的支持,业主能自主定义性能检测条件,EPC总承包商可以基于这一条件进行性能模型和检测程序操作。

  最后再强调一点,性能检测模型、检测程序和保证参数值三者都是EPC合同的组成部分。
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