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中外嘉宾对话中国塔式光热发电示范项目开发

2017-7-1 11:03| 发布者: admin| 查看: 327| 评论: 1|原作者: 本网记者Catherine|来自: CSPPLAZA光热发电网

  CSPPLAZA光热发电网报道:2017年6月14日-16日,在浙江杭州举办的中国国际光热电站大会暨CSPPLAZA2017年会上,围绕塔式光热发电示范项目的建设这一主题进行了一场小组讨论,中控太阳能股份有限公司执行总裁徐能主持了本轮对话。

  受邀参加本轮对话的嘉宾有:
  北京首航艾启威节能技术股份有限公司的总经理高峰
  山东电力建设第三工程公司青岛鸿瑞电力工程咨询有限公司设总李硕
  西北勘测设计研究院有限公司光电设计院的总工程师周治
  西班牙ACSCobra公司东南亚区业务开发总监Santiago Palacios
  澳大利亚WorleyParsons公司项目经理Santiago Soria

下面刊出的是本轮对话的全部内容(注:本文根据速记和录音资料整理,未经对话嘉宾、主持人审阅,可能存在纰漏,仅供参考)。

  徐能:我们下午的对话环节马上开始了,请各位嘉宾上台就座。

  我们今天的小组讨论话题正式开始。在开始之前先介绍一下参加我们本次讨论的几位嘉宾:坐在我左手边第一位的西班牙ACS Cobra公司东南亚区的业务开发总监Santiago Palacios先生;最后一位是来自澳大利亚WorleyParsons公司的项目经理Santiago Soria先生,大家欢迎。

图:对话现场


  因为我们的主题是讨论,那么就不只局限于台上的嘉宾(讨论),第一阶段针对我们今天讨论的话题,台上嘉宾来做一个经验的分享与讨论,第二阶段就多留点时间,让我们场上的嘉宾与场下的观众多做一些(交流)互动。

  今天我们讨论的议题主要是针对我们中国的国情和一些特有的气候环境,思考如何从设计、建设、运营等方面来对整个光热电站有针对性地、更好地开展各项工作。从去年示范项目电价正式发布以后,我们国家目前还是处于商业化推广前期的示范阶段。在这个阶段我们的经验相对来说还是比较缺乏的,而在国外如西班牙、美国、北非等地,已经有一些很好的项目成功运行。国外的公司与很多专家在这方面积累了很多丰富的经验,如果我们在示范的阶段可以非常好地去借鉴这些经验,就可以少走一些弯路。另外一个方面,光热电站的建设包括设计对气候的适应性要求比较高,我们(对此)可以简单分析一下。其实这两天很多专家的报告里面也都提到了,在我们国家,适合建造光热电站的厂址基本上集中于西北地区。西北地区主要的特点有以下几个:首先是冬天温度比较低,一般处于零下20-30度;第二,风沙相对来讲会比较大,那么(在这种情况下)不管是槽式的还是塔式的镜面都会比较容易变脏;除去风沙和低温外还有一个特点就是海拔,比如像青海的海拔就比较高。我刚才提到的国外的几个地方,比如西班牙南部的塞维利亚,美国的加州以及北非,可能不一定具备上述我国西北的气候特点,相对来讲它们的整体环境会比我们西北地区好一些。在这样的情况下,我们如何在中国这样的气候环境下,结合国外的经验,把我们的项目特别是首批示范项目设计好、建设好、运营好,我觉得也需要我们在座的很多国内的同仁跟专家一起来探讨,一起去实践。我今天简单的开一个头,接下来主要的时间还是留给我们场上的嘉宾。

  我刚才提到了国外的公司在这方面已经有很多的经验,我们也请他们先做一个简单的分享。比如ACSCobra公司有丰富的槽式与塔式EPC业绩,尤其在塔式方面,它作为总包方接手了Gemasolar与新月沙丘两大电站。刚才提到了Gemasolar电站的运营期发电量高于预期约37%,令我印象深刻,而这是很好的一个结果,也给了大家很大的信心。首先请ACSCobra公司的东南亚区业务开发总监Santiago Palacios先生在光热电站的设计与运行方面的经验,结合他的经验,对我们目前在开展的示范项目有哪些建议也可以一并提出来,我们掌声欢迎Santiago Palacios先生。

  Santiago Palacios:谢谢大家,我们仿真预测,预测的结果都是测算的,也有时候比不上我们实际发电量,我们这时候会做各种各样的优化,就得到了非常好的结果。我的同事之前已经说了,他说你一定要有实测的数据,把它输入到我们仿真模型当中来进行测算,在设计的阶段我们才能做的比较精确。包括气候条件,低温的情况,灰尘的情况,都是要进行非常深入的研究,这个最好是从一开始把工作做到位。最重要的一点,要有精确的信息,从一开始要有比较好的一种数据的搜集,避免走弯路,避免后续做补救的工作,一定要现场的实测数据。

  徐能:刚才Santiago Palacios先生讲了一个主要的理念,就是设计之前对项目现场数据要有非常精确的掌握和分析,我问一下,您刚才讲的数据中最核心的、必须要非常清楚精确掌握的是哪几项数据?

  Santiago Palacios:比如说日照的数据,峰值时期总的日照小时数,还有湿度数据、风速、压力数据等等。

  徐能:我结合SantiagoPalacios先生所说的做一点补充,我们国内的项目在设计之初都会做一个经济性评估,这个评估对业主们来讲非常重要,也是他们非常关心的一个问题。那我们经济性评估的准确性与否,对项目决策起到非常重要的作用,如果评估误差比较大,那么决策可能会(出现)失误。光资源数据自然至关重要。还有一点,刚才Santiago Palacios先生提到了风速,现场的风速非常关键,我们不要只关注DNI数据采集,还要关注当地风速的情况。全年的风速分布,不同大小的风速占比情况,因为不同风速占比对于光场采光面积、定日镜结构、和其他比如槽式支架的设计都有影响,对造价的影响不可忽视。还有一点我要补充的,我们的现场沙尘程度,因为风沙的情况会直接影响不管是槽式还是塔式的镜面清洁度,清洁度直接影响我们发电量。这块我建议比如说你选了一块场地,你要提前至少是半年到一年时间,每天记录镜面的清洁度趋势,这个趋势很重要。这个数据有了以后,会决定你的清洗周期,清洗周期会决定你的清洗方案。镜面的清洗对后续发电量的影响是致命的,这一点是我们跟国外有很大的区别,不管是塞维利亚还是美国加州。

  接下去我们把时间给Santiago Soria先生,请他分享一下他的经验和看法。

  Santiago Soria:各位好,首先感谢给我这次机会参加今天的会议。我们看到在这个时机是非常重要的,在20个项目中有一大部分是塔式的,我很高兴跟大家分享一下我们的经验和教训。像西班牙和美国的气候条件跟西北地区不一样,主要的问题就是低温造成的问题,比如说这里的气温有可能是零下30度等等。我们应该用一些电伴热的系统来避免这样的极低温度会出现的问题来保障运行。我们建议建立一个日夜不间断的模型系统来进行管控。还有一些沙尘暴的天气,可能会造成非常严重的问题,会影响到日照和塔的吸热度,有些公司也在做一些模型来模拟这个风沙的影响,但是目前还没有一个确定的模型可用。所以说我们也要依据一些经验,或者实地实测来计算。另外还存在一个问题,在美国和西班牙我们用了十多年积累经验教训,在中国发展的速度非常快,我们都要从过去的错误当中学习,来纠正一些设计。还有一个很重要的就是DNI,(中国)相比西班牙和美国的DNI都要低。

  徐能:刚才SantiagoPalacios先生讲了三个问题,沙尘、低温、以及反复强调对设计的修正,首先我们要有运营的经验,没有运营经验的积累很难做到对设计的修正。对我们来讲项目要赶紧干,赶紧干了以后才会有经验,有了经验以后才会不断的提高我们整个系统跟产品的环境适应性,包括项目的生命周期。刚才谈到的我补充一点,低温的问题在国外电站里面,基本上相对比较好,新月沙丘零下10度,(其他电站)一般在0度左右,而我们国家在零下20度、30度。这样一个环境情况下,对整个产品设计还是有很大不同的。对我们槽式来讲,防冻设计,包括电伴热等辅助燃料的应用都要有针对性的考虑。对我们产品来讲,不管是槽式还是塔式都有很核心的传动部件,传动部件运行的好坏直接影响聚光精度。传动部件中有一个润滑系统,在低温下效果会有差别,粘度会增加从而导致传动效率下降,在这些情况下,都要针对低温进行针对性的设计,以便在寒冷的情况下,保证系统效率。

  接下去我们请北京首航的高总分享一下他的经验,首航在我们国内有大规模电站的建设,另外在海外市场也非常活跃,我想高总应该有不少的体会,请高总做一下分享。

  高峰:大家好,刚才徐总说的问题,在我们的一期10MW的项目的的确确也遇到了类似问题,中国条件和西班牙的塞尔维亚地区、美国的加州地区很不一样,除了沙尘以外还有污染程度,对我们的直射光照(DNI)还是有很大影响的。气凝胶在光路从镜子到吸热塔这段光路的距离,也是有一定的衰减作用的,除了沙尘之外还有其他的一些污染我们也要在设计中考虑进去,在短时间内很难去测量,我们要不断去积累才能保证精确性。比如在敦煌地区我们的DNI数据大概是1900左右,但是现在看来真正能否达到1900还是需要再思考一下的,DNI受云层、各种沙尘污染的影响,设备比如说减速机,电气系统、控制系统会受低温影响。但是国内都是有一定经验的,比如说我们以前做的空冷技术中,我们也有大量的减速机,在低温下运行还是能保障的。

  另外在中国的运营项目跟国外最大的不一样,我们还要对保温系统(进行优化),我主要指的熔盐储罐,熔盐储罐在低温的影响下,一天几度(温降)还是有很大的缺陷,能不能有更好的技术让温度掉的更少一点,一天三度两度的话,一个月相当于100度,国外技术也是这样,这对热量损失很大,我们好不容易把热量收集起来,在储罐都浪费掉了。有没有更好地技术,让他每月掉几度,效率的提升不是说靠一块的效率就可以提升的,你只能在摸索的过程中从小的地方入手,一个地方到另一地方加起来,多的时候就会很汇聚成河流,提升整体的效率,这就是我的体会,谢谢大家。

  徐能:高总讲的时候提到了一个很重要问题,他开始讲的能见度的影响,如果大家去过青海海西、甘肃这些地方,你回想一下这两地有明显的区别。海西在德令哈DNI大概是2000-2100之间,DNI的影响主要是沙尘影响。如果去甘肃的话,相比青海,沙漠化程度会相对严重海西就好一点。特别是海西地区,地面上有不少植被。所以你在晴天的情况下,在敦煌远处看有一点灰蒙蒙的感觉,不是很通透,但敦煌的晴天数量比海西要多,理论上DNI要高。这个影响不是DNI的差别。还有在设计塔式电站时,像我们50MW,最远的定日镜距离(到吸热塔)应该是800米到一公里左右,储能时间不一样,在百兆瓦级项目,大概10个小时到12个小时储能,定日镜最远距离接近1.3公里到1.5公里,这么远的距离,定日镜的反射由于空气影响光损失就要充分考虑,会影响发电量。

  接下去我想请西勘院的周总分享一下他的经验,因为西勘院作为设计院的代表,对光热也很有研究,他们跟国外的一些总包商、设备厂商有很多的交流,我们听听他的看法。

  周治:首先非常高兴能够在美丽的西湖湖畔可以和大家一起交流一下塔式光热发电建设问题。首批9个塔式光热发电项目,基本上都已经进入到了招标阶段,我们依托共和项目做了一些工作。首先我们招标准备工作基本上差不多了,马上会有第一批设备招标放出来。其次目前在整个设计方面,我们也做了大量的研究工作,到目前为止,我们在镜场和储热这一块,主要的核心技术方面应该说都已经实现了一些突破。比如说在前端的镜场这一块,从镜场的布置、优化、到吸热器能流密度的仿真,到定日镜吸热器整个策略设计及优化,这些工作我们都申请了相关的专利,和我们自己配套的软件著作权的东西。在系统方面,从前端的镜场到储热,到汽轮机整个系统,目前我们性能仿真模型静态的、动态的都已经建立起来,下一步工作就是在实践当中,需要大量的实际运行的数据对这些模型进行调整。我们现在在做的工作,在多云的天气情况下,云可能导致镜场的任意位置、任意数量的镜子没有出力,这种情况下,需要动态地对瞄准策略,对熔盐的控制策略也进行一些调整,我们目前在做这方面的工作。这是我首先汇报一下我们项目的情况。

  刚才提到国内外的差异,我们看到最大的差异,就是我们的资源量比国外的要差,比如加州,阳光特别好。给我们带来的问题,我们同样的装机容量,同样的储热时常,我们的镜场要比别人大。这样实际上对我们来说是一个挑战,我们在镜场布置的优化、设备的选型、定日镜控制水平,如果和国外同样水平比,我们都要做的更好才行。还有一个问题是关于风,光热是一个光学器件,他的自重、荷载,轻微的变形都会导致采光质量有很大的变化,这一块也是一个非常重要的,在定日镜选型过程中要做详细的分析。我就补充这两点。

  徐能:谢谢周总。我觉得今天我们讨论的问题,从电站的两大方面,一个是设计,另外一个是建设。除了设计建设也不可忽视,刚才讲到了还有气候,不同的气候特点在建设过程当中,需要有不同针对性的方案,特别是我们国家对建设的周期要求比较高,像我们示范项目2016年底基本上启动,2018年底要建完。在这样的环境情况下,我们怎么样做针对性的一些部署,从前期的施工组织设计,包括施工队伍的选择,包括施工方案,包括用工的选择,我们选择本地的工人,还是内地的工人,这些方面我们都需要系统性的筹划。针对这个问题,在我们国家特别典型,我们请山东电建三公司的李总,因为他们做为我们国内的公司,对我们国内的现状非常了解,另外也有海外的项目施工经验,我想这个问题他应该最有发言权,我们请李总针对建议这一块有什么建议做一下分享。

  李硕:针对20个示范项目,包括我们也参与了几个国内20个示范项目的投标也好、包括方案设计也好。针对20个示范项目的工期,我们有专门的研究,工期最大的挑战冬季室外施工的问题。冬季的时候,在前期包括我们的基础,包括我们的塔,特别对塔式来说,一定要把这个工期排定好。塔首先要设计出来,对开发商也好,还是设计单位也好,一定要把塔内部和吸热器荷载弄准。设计完成,争取在入冬之前要完成,否则到2018年实现调试甚至上网,难度非常大,几乎不可能的。对施工组织措施,我们现在的一些方案,包括中心的布置,因为交叉作业的地方非常多,如果有可能我们可以做一个把主机岛和熔盐罐,主机岛和塔按顺序来弄。我们针对冬季施工也有做了一定的工作,但是这么短时间做一个完整的项目确实是一个挑战,从目前来说,按照中国的施工水平还有设备的供应情况,实现这种目标的可能性是非常大的。当然了,最终我们体现的是最终施工的结果,其实这个项目按期完成是全链条的每一个环节相辅相成。所以表面看是施工,其实是整个环节的管控。

  徐能:谢谢李总,李总一开始讲的问题,我们公司从2012年开始在青海电厂建设,施工下来这几年下来确实有非常深的体会。我们针对冬季施工也确实做了一定的工作,但是这么短的时间,做完一个完整的项目是一种挑战。我们以两年的建设周期为例,把我们冬季从11月份到第二年3月份去掉,我们合理的工期应该怎么样规划。比如说他举了一个例子,拿动力岛为例,很多安装的工作我们靠人力的堆积可以提前,比如说我们两条线、三条线同时进行。但是对我们土建基建的施工是很难压缩工期的,因为它有客观规律存在。混凝土要保养凝固,我们混凝土塔的施工,拿50-100MW的塔式来讲,一般到200-260米高度,每天不管采用滑膜还是反膜的工艺,每天抬升的高度是有限的,比如说1.5米、2.5米。一天2.5米已经很快了。我们可以算一下,假设一天1.5米,每天都可以施工也要4个月,再把恶劣的天气(大风、雨天)去掉,可能要到5个月。我们这个塔2017年一定要完成,不然2018年就没办法并网。2017年要完成5月份必须要开始施工了。这样5月份他的设计工作必须完成,我们德令哈项目从去年10月份开始,跟西北电力设计院,因为西北电力设计院在塔的设计经验非常丰富,到现在为止已经完成了塔的施工图设计。现在土建单位也已进场,首航的塔已经建成了100米,这个前期应该考虑的更加周全。另外一个我分享一点,劳动力的,我们西北劳动力缺乏,另外劳动力的相对素质较低,在建设过程中从我们产品设计都要考虑,安装过程技术要求要低,不能有太高的要求,否则效率就比较低,质量也无法保障。我们在2012年12月份整个月进行安装,进度很紧。但是土建施工不进行了,安装施工理论上可以进行了,比如说定日镜的安装、钢结构的安装、焊接工作,冬季焊接要采取一些保温措施。我们西北冬天很大特点-低温,即使有太阳的情况下,室外风一吹人很难接受,必须要戴手套和很厚的帽子。在这种情况下,安装勉强可以进行,但是效率比较低,质量很差,我们很多工作在13年开春都进行了返工。我讲一个我自己的体会,2012年12月30号,在德令哈现场,早上从宾馆到现场,我拿手机想拍一下日出,整个过程不超过8秒,我没带手套,拍摄完我感觉我的手已经吃不消了。非常的寒冷,这是我们在西北地区电站建设方面的一个体会。

  前面我们谈到国外的一些经验,还有对我们国家一些在这样气候条件下,一些针对性的措施。接下去我想再把问题抛给两位国外嘉宾,你们的经验有哪些方面给我们国内不管是设计单位还是我们的业主方或者总包方,可以加快我们的建设进度,提高我们的建设质量。首先请Santiago Palacios先生分享。

  Santiago Palacios:我了解到了,在全年的某些月份我们工作没有办法按期执行,其实世界其它地区可能由于雨季或者季风都有同样的问题,这个影响是不一样的,不是全年都可以做的,我们还可以想一些办法按时完成。从设计阶段就考虑到低效率期,比如说我们可以做一些预备的筹备工作,你把一些关键的设备提前预购,以便在好的时间段可以交付到现场。另外我在中国不能工作的冬季和其它季节平衡好工作量。

  徐能:我们再请Santiago Soria先生给我们做一些分享。

  Santiago Soria:你刚才提到一个建设期的困难,我来分享一下我们的经验。如果是塔式,中央塔是最重要的因素,如果是大风或者其他的问题带来建设的困难,从我们过去的经验,我们可以现场有一个吊装,另外如果是高空作业,我们高空作业电梯要更安全,可以提升我们的速度。另外尽量多用预制件,包括管线尽量可以提前预制,中国的冬天不能做,确实压力很大。国外的话好多地方都是38个月到48个月,中国工期少了一半,所以工期非常非常紧。另外人工方面,我们作为EPC的总包,在早期要和当地沟通好,避免出现罢工,找到适合的工人来建设。我们过去在其他的工厂碰到了这种问题,特别是在工期紧的时候,当然我们尽可能加速进度,但是要关注到工人的健康和安全,健康和质量还有安全都要满足,同时进度又要赶上。在冬季我们可以多做一些地面的工作,这样的话可以有一些缓冲期,或者说把某些东西在冬季看能不能做,这样一开春就可以赶工。我们特别关注项目的整个进度安排管理,我们有很多的相关方的参与,我们建议作为业主或者是EPC,总包商要充分的利用有经验的服务提供商的管理能力,帮助他们查漏补缺,充分代表业主的利益。另外建筑的工作,在明天我的发言中会展开阐述,在海外第一个问题是语言的问题,开会的时候语言障碍的问题,我们需要有一种跨文化交流的能力,要管理好双方的预期和工作,这是我们过去的一些经验。像中国很多企业,他们到海外需要有英语非常熟练的人员,才能进行熟练的交流。

  徐能:很感谢,刚才Santiago Soria先生提到一个大家比较关系的问题,对设备的提前预制的问题,能在现场尽可能减少现场工作量和工作难度。比如说前面大家提问中比如说塔式吸热器,我们的经验还是倾向于模块式吊装,因为整体吊装对于起吊设备难度太大。一个吸热器几百吨,大的要7,8百吨,这样的重量要是整体起吊,难度很大。而模块化的预制,我们德令哈电站吸热器在工厂预制好以后,在电厂吊装我们只花了7天时间就完成。在工厂里面如果准备工作充分的话,现场的工作量和难度都会有很大程度下降。

  提问:我想问一下Santiago Palacios先生,你们在总包项目新月沙丘项目上,应该说2015年底已经基本完成项目建设,可以并网发电了。真正的投入运行一直到2017年初,这个一年多的时间,你们主要是在做什么事情?这是第一个问题。第二个问题,你们是要运行三年的时间,到目前为止,新月沙丘的运行状况是什么情况,您的报告里面我们没有看到它的一些运行曲线,我们只知道他们的熔盐罐出现了泄露又进行了处理。我们非常关心吸热器管束是否发生冻结,如果发生怎么处理,有没有造成管束损坏,再一个问题,对吸热器的运行过程中有没有发现熔盐的堵塞,发生了怎么样去处理。

  Santiago Palacios:运行的细节我并不太清楚,从完成到业主批准我们商业运行,有一个一年的中间间隔,其实,那一年并没有停机,业主只是当时没有签最终的确认函,一年之后才跟我们签。确实出现了熔盐的一些问题,从去年的12月开始所以问题都已经妥善解决,现在正常的运行中。

  主持人:第二个问题,对吸热器的运行过程中有没有发现熔盐的堵塞,发生了怎么样去处理?

  Santiago Palacios:好像没有这样的问题,我不太清楚,不能确定有没有这样的问题。
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引用 zjchuaran 2017-7-2 12:31
到EIA网站核实了一下,新月沙丘自2016年十月份停机以来并未恢复发电,到本月的发电数字统计均为0。ACSCobra公司应该掌握此情况。敦煌地区的DNI大概是1900左右,现在看来,真正能否达到1900还是需要再思考一下,与我估计得很接近,不超过1900较为真实,因此照搬国外技术行不通。

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