欧睿龙详解50MW碟式斯特林光热电站的设计和本土化策略
发布者:CSPPLAZA | 来源:CSPPLAZA光热发电网 | 0评论 | 5662查看 | 2016-07-01 22:34:00    
  CSPPLAZA光热发电网报道:碟式斯特林有一个非常特殊的特性,一旦量产化之后,它的成本会迅速地降低,所以在第一个50MW项目之后,我们的成本就会在第二个开始有迅速地降低,形成规模和工业化之后,它的成本会进一步降低。”日前,瑞典Cleanergy 公司大中华区总裁Bjorn Odenbro出席2016中国国际光热电站大会暨CSPPLAZA年会并详细介绍了Cleanergy在中国开发50MW级碟式斯特林光热发电项目的设计和本土化策略

下面刊出的是Bjorn Odenbro的发言全文。(根据速记和视频资料整理,未经演讲者本人最终确认,供参考。)

  各位女士们、先生们,大家早上好,非常感谢大家的耐心等待。我是欧瑞龙,是Cleanergy AB公司中华区总裁。


  今天讲的主题主要是50MW碟式斯特林光热发电项目,以及我们的本土化策略。首先简单介绍一下我们的公司。我们公司来自于瑞典,同时我们向全球提供全球领先的碟式斯特林光热技术的解决方案。斯特林项目目前来说我们有两个应用方向,一个就是碟式斯特林太阳能光热发电,另外一个应用在热电联产斯特林发电,主要是用于废气的回收和利用。这两个斯特林发动机的核心都是一样的,同时它的原理也是完全一样的,只不过是工作于不同的介质。

  Cleanergy节能公司的总部是在瑞典的哥德堡,目前我们在瑞典有两个工厂,一个是生产2500台原型的工厂,最近还有一个大规模的工厂在乌德拉瓦这个地方。目前来说我们在全球有两个小型的商业化示范项目,一个是在中国的鄂尔多斯,另外一个是在中东的迪拜。另外我们分别在斯德哥尔摩、北京、伦敦都有销售办公室。

  大家都知道这次在109个上报国家发改委的示范项目中,我们也申报了三个碟式斯特林50MW的电站项目,这三个项目分别是我们在中国的合作伙伴一起共同来申请的,同时这三个项目也位于中国的三个不同的地区。这三个地方分别在中国的新疆、陕西、甘肃,同时我们这次申请的上网电价和咱们申请的上网电价是差不多的,我们大概的水平处于平均化的申请上网电价水平。由于碟式斯特林有一个非常特殊的特性,一旦量产化之后,它的成本会迅速地降低,所以在第一个50MW项目之后,我们的成本就会在第二个开始有迅速地降低,形成规模和工业化之后,它的成本会进一步降低。

  在进入下一个主题之前先给大家看一个图片,这是我们在瑞典的最新型的碟式斯特林发动机和最新型的发动机碟盘,您可以看到这个碟盘是完全新型的碟盘,斯特林发动机也是最新型的13千瓦的斯特林发动机。对13千瓦时的斯特林发动机我们也在采取各种措施来降低成本,同时未来大规模生产之后,它的成本会迅速地进一步降低。

  现在给大家介绍一下50MW碟式斯特林项目,我们整个50MW项目它的构成其实是非常简单的,第一部分就是我们的碟式斯特林发电单元,在第一个里面,我们的碟式斯特林发电单元主要包含一个碟盘以及斯特林发电单元,第二部分叫所谓的配电系统,包括逆变器、转换器、变压器、电缆等等常规的电力设备及其器件。最后一部分包含的是整个园区控制系统。

  现在给大家简单介绍一下50MW项目的每一项都含有什么东西,大家都知道碟式斯特林太阳能发电的核心是斯特林发动机,上面这是我们的一个斯特林发动机的一个原理图。在这个里面我们充的工作介质是氢气,这个是我们最新型的一个碟盘,它的面积是56平米。同时是一个双轴的跟踪系统,目前来说它的仰俯角度是0—90度。如果我们以南为0度的话,我们旋转水平的角度大概是80度—280度这样的范围。当我们说到斯特林发动机的太阳能发电的优点的时候,首先第一个它是模块化的,我们在维护和运行的时候,其中的一台或者是九台几台出现问题之后,我们不必把原机关掉,只需要停掉这几台就可以了。第二个由于它的模块化,可以重复地大规模地工业化地生产,能够迅速地使我们的成本能够进一步地降低。大家可以看到上面的这个图形,目前来说我们的效率也是最高的,我们的光电的转换效率现在已经超过了30%的效率,大概是29%—33%左右这样一个光电转换效率。同时,在未来的25年的运营期间,它是没有任何效率递减的,它的寿命是25年,另外我们在跟踪系统的设置上,或者前期的设计上也尽量减少灰尘对它的影响。大家都知道其实我们在光热发电里面有两个极端天气,一个是极寒、一个是极热,在中东迪拜地区我们运行超过50度外界环境是没有问题的,温度越低对斯特林发动机越好,因为温度越低它的效率是越高的,另外斯特林发动机还有一个优点,就是它没有任何水的消耗。同时50度的极端天气也是在迪拜这个园区经过验证的。

  下面一个就是整个50MW园区这么多台怎么控制,我们园区控制系统分为两层,第一个叫园区的监控控制系统。整个这个上层系统主要是监视我们园区的第一个是电量的输出,包括并网,包括天气预测系统、天气测量系统,以及所有高压设备的状态和状况。包括同时在早晨和晚上时候,我们整个园区是以什么样的顺序来启动和关闭的以及在晚上是以什么样的顺序来关闭的。另外,还有一个我们叫做局部的控制器,这个局部控制器其实是协调我们碟式斯特林发动机和碟盘、以及逆变器和其他高压开关之间关系的一个控制系统。

  首先,在整个园区控制系统我们有一个叫数据采集和监控SCADA系统,SCADA系统是把整个园区所有的数据信息采集到一起,这个图片是我们在鄂尔多斯现场一个SCADA控制系统的截图。另外,50MW这样一个大型的项目是怎么把它组合到一起的?首先最开始我们的一个集群是3×3,9个斯特林发动机单元叫做一个小的集群,然后再9×9再这样继续放,这样的话就是81台,再串联到一起。然后这81台,每81台作为一个小的集群再乘以8,现在648台又是一个大的集群,所以我们现在50MW是3888台斯特林发动机设备,有六大集群,每个集群里面是648台设备。这样的话,因为我们在中国在推广这个项目,我们根据中国的标准来制定相应的设计。

  在电站建设好之后,我们还有另外一个就是运行和维护,您可以看到最上层的是我们的SCADA控制系统,这个因为是我们原来第11千瓦的设计,现在是13千瓦,所以大家看到的图片是729台,实际上是648台,但是其核心原理和接线是完全一致的,在整个园区控制系统有一个SCADA数据采集系统。在它下面有一个叫集群控制系统,每个集群控制系统控制着81台碟式斯特林发动机的设备。

  目前来说整个碟式斯特林发动机运行的时间,维护是每年一次的维护量,每年我们都有严格的标准,每年我们需要换斯特林发动机的什么部件,我们都有一个非常完整的标准和顺序。目前来说我们在未来研发中一个方向也是来延长我们的免费维护期,使我们的维护次周期超过一年。

  在以前每天年会都会介绍鄂尔多斯项目,这一次我们来介绍一下迪拜的小型的示范项目,它的配置和50MW配置几乎是完全一样的。这个迪拜项目的命名是以当地迪拜酋长的名字来命名的叫穆罕默德,它也是一个十台的斯特林发动机,每个容量是11千瓦,它的规模和鄂尔多斯是一样的。我们在鄂尔多斯电站是在2012年9月份最终投入运行的,迪拜电站是在2015年,间隔三年时间,我们在迪拜的项目上有非常多的优化。目前来说我们有超过两万个小时的运行经验,同时由于我们经过了很多极端天气的测试,包括像迪拜天气的高温、沙尘比较大,同时湿尘也比较大,都经过了极端天气的测试。这个是在天气不太好的情况下我们记的一个输出的波形。DNI大概在400—700之间这样一个数据,最上面的这条线是我们最新的斯特林发动机的输出的波形,这个新的斯特林发动机大概在150DNI的情况下就可以自动运行,大概在DNI是600的情况下,我们就可以达到9.5千瓦功率的输出。

  现在给大家介绍一下我们在中国的采购和本土化的一个战略,刚才给大家提到我们和中国的合作伙伴在这次示范项目中申请了三个50MW的项目。下一步我们也打算计划在中国建立我们在中国的合资工厂,所以这样的话我们希望在中国尽快建立一个完整的供应链。我们希望申请的电价我们尽可能来降低
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