时文刚简述槽式太阳能光热发电站设计规范编制进展
发布者:本网记者Jennifer | 来源:CSPPLAZA光热发电网 | 0评论 | 4578查看 | 2017-06-26 18:01:00    
  CSPPLAZA光热发电网报道:“这个标准的编制前前后后耗时四年时间,经过了四次大型讨论会,而且不包括下面的小讨论会,而且各大设计院、参编单位都派出非常强大的技术团队来参与这个标准的编写。去年10月在内蒙院完成送审稿的审查会,但各个参编机构包括主编单位对其要求非常高,而且就其中内容,也希望和其他的标准做一个协调。送审稿完成之后,我们还计划开一些小型的通稿会,比如像许书记的塔式电站设计规范做一下协调,结合现有IEC标准做一些协调。所以对设计规范的推出,确实是非常谨慎的。计划6月底完成报批稿的审查,审查完报批稿就提交国标委,预计最快明年发布,希望为国内示范电站的建设起到指导作用。”2017年6月14~16日,在浙江杭州召开的中国国际光热电站大会暨CSPPLAZA年会2017(CPC2017)上,大唐新能源有限公司科技信息部主任时文刚对槽式太阳能光热发电设计规范编制进展做了简要报告。

更多精彩内容,请阅读下面刊出的时文刚的演讲全文(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,仅供参考):



  最后,我按照中电联汪处的指示,给大家简单介绍一下国家标准《槽式太阳能光热发电站设计规范》目前的进展情况。这个标准相对来说耗时比较长,立项时间是2013年。国内长时间关注光热发电产业的人都知道,前几年光热发电在国内推进比较缓慢,主要是集中在一些科技项目的推进、小型的中试项目的推进,整个的标准制定过程也确实经历过一些很大的波折,一些内容经历了逐渐摸索,和国内、国外技术专家的不断交流。所以说编制的过程较为艰难,往往这些参编机构坐在一起时,大家的意见、讨论、争论层出不穷。目前主编单位是中国电力企业联合会、中国大唐集团新能源股份有限公司,参编单位有内蒙古电力勘测设计院、西北电力设计院、新疆电力设计院、福建省电力勘测设计院、哈尔滨汽轮机厂、常州龙腾太阳能热电设备有限公司、华北电力设计院、河北省电力勘测设计研究院、西南电力设计院、台玻悦达太阳能镜板有限公司、上海艾能电力工程有限公司、中国科学院电工研究所。大家能看到这里面除了设计院、业主单位还有设备供应厂商,科研机构也提供了一些非常宝贵的技术理论支持。

  该标准的内容,简单说一下它的目录大纲。主要是总则、术语、符号、基本规定、电力系统、太阳能资源分析、站址选择、总体规划、集热系统及设备、热储存系统及设备、蒸汽发生系统及设备、汽轮机设备及系统、集热场布置、发电区布置、电气设备及系统、水处理设备及系统、辅助系统及附属设施、信息系统以及后面的常规的水土保持、采暖通风等。大家能想象到,槽式电站某种程度上和火电发电厂类似,但这里面最头痛的有这么几个:一个是太阳能资源分析、电站总体规划、集热系统与设备、热储存系统与设备,然后就是集热场布置、发电区布置,这里面集中了槽式太阳能光热发电主要的技术难点。这个标准的编制前前后后耗时四年时间,经过了四次大型讨论会,而且不包括下面的小讨论会,而且各大设计院、参编单位都派出非常强大的技术团队来参与这个标准的编写。去年10月在内蒙院完成送审稿的审查会,但各个参编机构包括主编单位对其要求非常高,而且就其中内容,也希望和其他的标准做一个协调。送审稿完成之后,我们还计划开一些小型的通稿会,比如像许书记的塔式电站设计规范做一下协调,结合现有IEC标准做一些协调。所以对设计规范的推出,确实是非常谨慎的。计划6月底完成报批稿的审查,审查完报批稿就提交国标委,预计最快明年发布,希望为国内示范电站的建设起到指导作用。

  槽式电站设计规范编制过程中的重点技术内容,第一个是太阳能资源评估,第二是电站站址选择与总体规划,然后就是集热传输储热系统的设计,然后是总平面的布置设计,还有发电系统的设计,我分项给大家介绍一下编制过程中规定了哪些内容。

  首先是太阳能资源评估。我刚才已经提到国内光热发电确实是非常年轻的产业,太阳能资源评估方面并不是特别成熟,也不是特别科学、系统。特别是在数据的采集方面,这方面本来就是一个缺失。目前来说,大多数都是前期设计采用总辐射数据进行定性的数据,或者收集NASA免费数据或者购买SOLARGIS有偿数据,这些数据的准确度还不是特别高。所以在太阳能资源评估中,我们也参照了光伏发电站设计规范相关内容,这也是我们可以借鉴的国内太阳能方面的现有标准。另外定义了两个信息的来源,一个是规定了参考气象站的基本要求,参考气象站很重要,要求选择站址附近具有太阳能辐射长期观测记录的参考气象站,对总辐射度、DNI、气温等变化趋势进行分析。另外,规定了现场观测站的基本要求,要求在电站的站址要设置太阳能辐射现场观测站,机组投运后,现场观测站要实时把状态数据传到中控系统或者DCS控制系统。另外规定了太阳辐射观测数据合理性及分析方法,以及太阳能分析的具体内容。条文要求现场观测站至少采集一年以上的现场观测数据。我们国内示范项目建设,是不是每个电站都符合这样的要求呢?尚无法明确。

  第二方面是电站站址的选择与总体规划。这需要依据站址外部条件、工程建设特点,结合光热电站的总体要求,要综合定义厂址和规划。同时还对水源、自然条件包括空气质量、防洪设计、抗震设防烈度等都提出了相应的要求。我们知道光热电站对水源要求比较苛刻,对空气质量要求也比较高。举一个例子,曾经到过一个电站,它当时建在一个火电厂的附近,而且建在灰场的下风向,这个电站几乎是无法运行,所以在站址的选择过程中,空气质量对光热电站运行影响非常大。另外电站总体规划部分对站区、施工区、水源地、供排水设施、供热管线、场外交通,还有防洪设施等都进行了明确规定。对电站的规划注重功能分区,协调不同分区以及分区内部不同区域相对关系。还有外部规划,关注土地利用、环境影响、水土保持等因素。参照国外的相应经验,在标准中光热电站分集热场及发电区两大区。集热场可依据不同回路组合划分单元,单元区分位储热区、汽机房等不同子区,同时对后续站区开拓工程、危险区域布置、辅助能源布置等给出原则性的要求。站址的选择,大家确实考虑了很多的因素,当然现在示范电站站址选择是否都考虑这么大的因素?大家也是各有各的考虑。

  第三个集热与传输系统、储热系统设计。集热和热传输方面是光热发电站一个非常鲜明的自己的特点,应该说在编制过程中结合了各大院所和科研院所立项的课题,把课题成果纳入了其中。另外,参考了现行的国家标准,特别是传热介质方面,也参考了国外一些电站设置和配置经验。比如西班牙安达索这个运行时间比较长的项目。另外反映了技术发展和创新方面,侧重是成熟可靠、经过验证的技术路线。这里面补充一句,槽式电站是这样的,在条文中我们是用“宜”,传热介质宜采用导热油,当然我们补充了一句“在考虑技术成熟和性价比经济可行性的情况下,可以考虑采用熔盐作为传热介质”,所以熔盐传热介质可能是发展的前沿,目前来说仍是一个非主流技术,所以我们也把熔盐考虑其中。另外对油盐热交换系统一些不同的换热器类型也提及了。另外对储热的介质做了简单的描述,因此这个标准还是给新兴的技术提供一些空间。另外规定了集热器、驱动与跟踪系统、传热介质、热传热系统、传热介质和储热系统、储热介质及传输系统整体的基本要求,规定得非常细,但是这部分是整个光热发电站中一个非常大的难点。实实在在讲,这里面的文字内容和实际情况还是有所差距。大家确实也是倾尽全力,但是目前对光热发电站的理解,包括一些具体计算方面的知识,大家都处于一个在不断走向成熟的过程中。所以在大家看到文稿的时候,希望大家保持一个理解的心态。

  第四是电站总平面布置设计。首先规定了集热场布置原则——要根据地形、场地形状、集热器朝向、回路数量
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