徐能谈中控德令哈塔式熔盐光热电站开发的解决方案
发布者:CSPPLAZA | 来源:CSPPLAZA光热发电网 | 0评论 | 9929查看 | 2016-01-21 13:07:00    
  CSPPLAZA光热发电网报道:由中国光热发电行业唯一的专业媒体商务平台CSPPLAZA主办、首航光热联合主办、中控太阳能、江苏太阳宝和百吉瑞新能源联合协办,中海阳赞助晚宴的以“示范热潮下的通力协作”为主题的中国光热示范项目开发全产业链合作峰会暨CSPPLAZA2016新年汇于1月16日~17日在京盛大召开!中控太阳能技术有限公司副总工程师徐能出席本届大会并发表演讲。

  徐能在演讲中阐述了中控德令哈50MW塔式熔盐项目开发的解决方案,介绍了中控德令哈一期10MW项目塔式熔盐改造的最新进展,并结合该项目的整个开发过程分享了中控在探索塔式光热发电技术及关键装备国产化和自主化方面所取得的一些经验。

  下面刊出的是徐能演讲的主要内容:(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)

图:中控太阳能技术有限公司副总工程师徐能发表演讲


  徐能:尊敬的孙院长、各位领导、专家、各位同仁大家下午好。今天我代表中控太阳能公司把近两年做的工作和德令哈50兆瓦塔式熔盐方案和大家分享。

  今天的报告,第一是对德令哈10兆瓦的项目做一下回顾,第二是对德令哈项目熔盐系统改造工程的进展情况做一下分享,第三是将德令哈50兆瓦总体方案和大家分享,第四是立足于技术和装备国产化,多分享一些在国产化的过程中应注意哪些因素。

  首先介绍中控,成立20多年,立足于自主技术的创新和民族产业的振兴。集团四五千名员工,传统产业每年都有稳步增长,集团新的产业有机器人、新能源、科教仪器、军工,太阳能属于新产业的内容。中控太阳能是中控集团下属一家子公司,这家公司立足于塔式太阳能热发电技术研究、产品开发和系统解决方案提供。目前德令哈在建的项目10兆瓦项目是自主设计投资运营的电站,50兆瓦项目目前也在考虑跟有兴趣的伙伴一起来合作。

  接下来介绍中控太阳能公司的主要经历,我们是自主研发的一家公司,孙院长把塔式热发电技术系统地做了阐述,涉及到的学科比较多。我们立足于研发,从一开始的研究到小规模实验,再到德令哈10兆瓦项目的实施以及50兆瓦项目的开发,我们稳步在推进。任何一项新的技术研发都不可能一蹴而就,不能从研究直接向大规模商业化进军,因为风险比较大。2009到2010年在杭州有聚光场的实验基地,2012年德令哈10兆瓦项目安装调试完成,从2011年开始整个塔式熔盐的技术同步进行研究,截止到目前我们对熔盐技术实验系统做了四五年的实验,2015年重点工作就是改造德令哈10兆瓦的项目,原来是水系统,现在正把其中一个塔完整的改成熔盐系统,为50兆瓦商业化项目的开发做出铺垫。

  接着说公司定位,中控主要目标不是投资电站,长远来说是要提供核心装备和系统解决方案,成套装备主要针对塔式热发电,塔式熔盐电站核心的装备我们都可以提供。同时我们也可以提供分项的技术服务,分项系统的设计咨询和分项系统EPC和总EPC,这是公司主要的定位。到目前为止公司相关业务总结了以下四方面:

  塔式熔盐核心技术,从吸热光场到储热、换热和发电,已经完全掌握核心的技术,申请的专利有92项,软件著作权20项,承担了国家多项研究课题。

  通过前期的研究和电站运行,对整个设备国内产业链进行了很长时间的培育,因为商业化项目起来以后产业链很关键。

  今天李老师和孙院长提到的运营,跟常规火电厂光热电站有什么特殊的地方,我们通过几年的运营积累了很多的经验。

  德令哈项目是我国第一座开工建设的商业化电站,也是海拔最高的一个电站,整个项目50兆瓦,第一步先建了10兆瓦,50兆瓦目前设计的规模是1.36亿度发电量规模,大致储能时间是6个小时,核心的设备基本上是国产化。一期一万机组建造的过程,从2012年6月份开始,安装进度是比较快的,甚至超出自己的想象,当初设计的时候有个理念,尽可能在产品设计时把现场安装的技术要求和安装效率提高上去。因为光热电站有个很主要的特点,大规模集热场几万块定日镜,安装和调试必须依赖于全自动的控制技术,我们花费两个月时间全部安装调试完成。

  截止到目前,从2013年7月5日开始,中控德令哈10MW项目已累计发电了30个月,635天,只要是现场天气不是阴天下雨都在进行发电。这个过程中也经历了很多青海所经历的恶劣天气,起初我们建电站有一些畏惧,但其实做了以后也没想象得那么畏惧,只要有相应完备的解决方案,技术方面并不存在问题。

  10兆瓦年利用小时数是1500到1800,我们建好以后电网并没有满负荷送出,1600到1800的差别是光资源的差别,不同的年份光资源不一样。根据定日镜清洗的情况,会有很大的影响。实测德令哈两年光资源的数据,2014年、2015年,总体来说在1900到2100范围内进行波动。每个月的情况也不同,今年冬天很好,云很少。

  再分享一个经验,在德令哈地区清洗是个问题,因为定日镜在国外清洗要求会低很多,因为相对来说比较干净。在中国西北地区清洗则要引起大家高度重视,这个问题不解决,对最初计算发电量有很大的影响,我们有两台清洗车,每天都在进行清洗,冬天则进行干洗,因为水洗是不行的。

  从整个项目运营过程来看,镜场故障率也比较低,定日镜故障率达到千分之一以下,接近两万三万套定日镜,镜场维护人员只有三个,其中两个人一直在进行定日镜的清洗工作,剩下一个人进行镜场的维护,如果产品故障率达不到要求一个人肯定是不够的。

  从电站运营曲线来看,发电比较稳定,云抗干扰性比较好,熔盐加上去以后特性应该会更好。

  为了服务于一期10MW项目改造,我们针对熔盐从2011年开始进行实验,有些同仁去参观过在杭州建立的完整的塔式熔盐的实验平台。说老实话建了这个平台很幸运,因为平台上塔式熔盐有一些大家担心的问题,熔盐泄漏、吸热器爆管等等问题都碰到过。有些问题是被动发生的,有些问题是故意让它发生的,我们针对熔盐系统的一些难点也都有相应的解决方案。整个熔盐系统在没有研究之前觉得很难,研究下来觉得一点不难,因为它的难度没有镜场的聚光难度大。和老外交流发现,对镜场国外的供应商一般可以交流的很少,但是熔盐系统会进行很多交流探讨。

  经过一系列实验,我们可以说已经全部掌握了塔式熔盐的核心技术,也培养了一批国内的供应商,也有部分国外供应商。目前我们正在进行10兆瓦的熔盐改造。改造的技术方案,德令哈有两个光场两座塔,现在正在把1号塔换成完整的熔盐系统、吸热器换掉增加储罐和换热系统和水系统并联运行,这也是为什么建两座塔的原因。

  截止到12月底,整个10兆瓦熔盐改造项目的系统管道已经完成施工,明年会进行吸热器的安装和整体调试。整个熔盐系统搭建的厂房,一是为了赶进度,因为在德令哈冬天寒冷情况下管道是不能焊接的,不锈钢的焊接温度应该是在13度以上,我们把暖通通上,11月12月份也可以进行施工,这也是为了赶进度的需求。

  改造项目会在今年上半年投运,很多时候我们交流供应商都会觉得很奇怪,中控总是找我们催货,其他的一般都是厂家是把货做好,然后拼命的催业主收货。这一方面体现出我们的建设进度,应该说我们算是比较保守的公司,一旦承诺了就必须要达成的目标。

  50兆瓦项目,目前优化下来在5万千瓦,储能系统可储热6小时,准确地说是在晴天情况下可以达到储热6小时,并不是每天都可以达到6小时。整体占地2.4平方公里,光场面积接近49万平方,年发电量1.36亿度。截止到目前2015年整个电站设计基本上完成,包括总图的设计和详细设计、工艺设计和控制方案以及关键设备,初步设计图纸已经完成,2016年随时可以启动。

  通过查看50兆瓦项目不同负荷下的热平衡图可以了解,光热和火电不同,要重点关注不同负荷下的工艺情况,因为负荷波动相对比较大。设备的主要规格,储罐是五千立方,熔盐8500吨。针对项目公司除了技术研发,针对光热电站工程实施过程中有哪些关键点、哪些跟火电不同,我们也进行了针对性的研发,很多通
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