5月28日,2025第十二届中国国际光热大会暨CSPPLAZA年会在浙江杭州盛大召开,浙江可胜技术股份有限公司(简称:可胜技术)研发副总裁兼副总工程师宓霄凌出席会议并作《格尔木350MW三塔一机独立型大规模光热发电项目开发》的主题报告。
图:宓霄凌
350MW独立型大规模光热发电项目
▋350MW光热项目基本情况
350MW的塔式光热发电项目是全球单体规模最大光热电站,纳入了青海省2024年光热发电示范(试点)项目,厂址位于青海省海西州格尔木市乌图美仁光伏光热产业园区。
据宓霄凌介绍,项目典型年DNI值1916kWh/㎡,海拔高度约2800m,单台汽轮机350MW,聚光集热系统将采用三塔布置方案,镜场面积共330万㎡,单座镜场反射面积110万㎡,单台吸热器额定功率520MWt,储热时长14h,熔盐量10.7万吨。项目设计年发电量约9.6亿kWh,减排二氧化碳约60万吨/年。
▋项目进展
◆ 2024年11月5日,青海省2024年光热发电示范(试点)项目优选结果公布,浙江可胜技术股份有限公司申报的格尔木350MW光热项目成功入围。
◆ 2024年12月31日,青海省发改委发布《关于青海省光热发电上网电价政策的通知》(青发改价格(2024)778号),明确项目上网电价0.55元/kWh(含税)。
◆ 2025年2月19日,海西州能源局发布《关于格尔木350MW塔式光热发电项目备案的通知》,原则同意对该项目进行备案。
◆ 2025年4月10日,青海省发改委关于印发《2025年青海省电力行业重点项目开发建设方案》的通知(青发改能源〔2025〕244号),本项目被纳入2025年青海省电力行业重点项目开发建设方案。
◆ 2025年4月24日,可胜技术开发建设的青海亿储格尔木350MW塔式光热发电项目可行性研究报告评审会在北京顺利召开。
◆ 项目计划2025年9月开工建设。
▋全球规模最大的聚光集热系统
据宓霄凌介绍,格尔木350MW项目采用三塔一机技术,即三座镜场集热,并盐后共用一台汽轮机;采用可胜技术第四代37㎡高精度、高可靠性智能定日镜;镜场总反射面积约330万㎡,与全球已投运单机最大的镜场(迪拜100MW项目175万㎡)相比,反射面积是该项目的1.89倍;镜场控制规模8.9万台定日镜,控制系统规模达到全球第一。
此外,该项目将采用可胜技术创新性产品——聚光集热智能化运行系统。
▋面向多云天气等复杂工况的聚光集热智能化运行系统
针对光热多云天气运行工况复杂、操作员运行水平参差不齐的痛点,可胜技术成功开发出聚光集热系统智能运行系统,可精准识别天气变化、自动切换运行工况,实现聚光集热系统一键启动、一键集热和一键疏盐功能,大大降低了操作难度,提高系统运行可靠性,提升发电量达成率。
▋全球规模最大的熔盐储热系统
格尔木350MW项目储热规模也是全球塔式发电项目中最大的,其储能时长为14小时,储热容量约10.6GWht,采用4套储罐储热,熔盐设计总量约10.7万吨。与目前已建成的全球储热容量最大的塔式光热电站相比(智利Atacama110MW光热项目),格尔木350MW项目的储热容量是该项目的2.5倍以上。
宓霄凌表示,在项目储热系统中将采用两项创新性技术,一是:冷、热熔盐储罐将采用可胜技术首创的低位罐方案,降低熔盐的不可用盐量和长轴熔盐泵难度;二是,采用可胜技术专利技术的分布式储热系统方案,整个储热系统将由四对冷热熔盐储罐组成,三个集热塔下方各有一对冷热熔盐储罐,发电岛也有一对冷热熔盐储罐。
●首创低位罐方案
传统熔盐储热系统是采用一个长轴熔盐泵安装在泵平台上,通过储罐顶部进入罐内,因此熔盐泵轴长较长,可胜技术的短轴泵和高低位罐方案是在冷/热盐储罐旁边放置一个低位罐,并将熔盐泵安装在低位罐上(如下图所示)。采用低位罐的方案,可以降低熔盐泵轴长要求,从而降低熔盐泵设计制造难度,可靠性更高。
低位罐方案优点:
1.熔盐泵替代:熔盐泵可采用国产短轴泵替代进口长轴泵,降低设计、制造难度,短轴泵的可靠性更高,且国产泵的成本远低于进口泵。
2.不可用盐量减少:长轴泵最低工作液位约1米,采用高低位罐可以降低每个熔盐罐不能使用盐量,减少熔盐用量和储罐体积,减少材料量。
3.储罐优化:高位罐的高度不受长轴泵的限制,可进行高径比优化,进一步降低材料用量。
宓霄凌表示,通过综合计算,与常规高位罐方案相比,采用上述创新方案后整个熔盐储热系统综合成本可以下降11%-13%。
●分布式储热系统方案
可胜技术为大容量多塔一机光热电站研发了分布式熔盐储能系统解决方案,该技术方案的熔盐储热系统分散布置在各个镜场中心和动力岛,解决了长距离熔盐输送带来的系统响应慢、启停时间长等问题,并结合调峰型光热电站的运行特点优化多塔一机的熔盐储热系统配置、能量调度方案,从而大幅降低长距离熔盐输送管道成本。
宓霄凌介绍,分布式储热系统方案主要优势在于:
1.消除了长距离熔盐输送对吸热系统启动的延时影响,提高了吸热系统运行灵活性;
2.优化了熔盐储能系统配置,能量调度更灵活,提高了熔盐储能系统抗风险能力;
3.长距离熔盐输送管道设计优化,储热系统综合成本降低约10%。
▋汽轮发电系统
目前全球在建及投运装机规模最大的电站为200MW,大部分项目以100MW为主。格尔木350MW项目的装机规模是目前在建的中广核德令哈200MW项目的1.75倍。
350MW汽轮机组主要参数如下图所示:
投资成本及度电成本
宓霄凌表示,格尔木350MW项目的度电成本约0.55元/kWh,显著低于100MW级的光热项目。