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圖：華(hua)強(qiang)兆陽(yang)張家口一號15MW光熱示(shi)范(fan)電站

　　李維：我(wo)們對集熱(re)(re)系統(tong)(tong)及DSG系統(tong)(tong)已經進(jin)行(xing)了近一(yi)年的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)測(ce)試(shi)運行(xing)、改(gai)進(jin)和驗證，初(chu)期確實發現(xian)了常規集熱(re)(re)管無法適用(yong)(yong)于我(wo)們的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)集熱(re)(re)系統(tong)(tong)，但(dan)經過詳細(xi)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)測(ce)試(shi)試(shi)驗后發現(xian)，并非真(zhen)(zhen)空集熱(re)(re)管主體存在(zai)問題，只是集熱(re)(re)管附件(jian)設(she)計未(wei)考慮(lv)HLIACS聚光(guang)系統(tong)(tong)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)實際使用(yong)(yong)條件(jian)而已，經過和集熱(re)(re)管廠商的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)共同努力，現(xian)在(zai)這(zhe)一(yi)問題已經得到(dao)很好的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)解決，目(mu)前可(ke)以證明在(zai)HLIACS聚光(guang)系統(tong)(tong)200倍的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)光(guang)強環境下，多家國產的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)真(zhen)(zhen)空集熱(re)(re)管產品均可(ke)初(chu)步滿足(zu)我(wo)們的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)使用(yong)(yong)要(yao)求(qiu)，經過改(gai)進(jin)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)集熱(re)(re)管已經批量安裝并有(you)超過3個月的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)連續運行(xing)，目(mu)前沒(mei)有(you)再發現(xian)爆管現(xian)象，質量表現(xian)穩(wen)定，集熱(re)(re)管的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)彎曲(qu)程度(du)、失真(zhen)(zhen)空比(bi)例(li)等指標遠遠優(you)于一(yi)些槽式(shi)電站案(an)例(li)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)披(pi)露信息。目(mu)前可(ke)以說，兆陽HLIACS聚光(guang)集熱(re)(re)系統(tong)(tong)中的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)水(shui)工質傳熱(re)(re)部分已經達(da)到(dao)了類似常規蒸汽鍋(guo)爐的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)成熟度(du)，能夠穩(wen)定可(ke)靠地生產13MPa、450℃的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)高品質過熱(re)(re)蒸汽，并且(qie)系統(tong)(tong)經濟性遠遠優(you)于導熱(re)(re)油或熔鹽(yan)聚光(guang)集熱(re)(re)體系。

　　對于DSG技(ji)術(shu)儲(chu)(chu)熱(re)難這一(yi)問題，我們則(ze)通過獨(du)有的固態混凝土儲(chu)(chu)熱(re)技(ji)術(shu)成功地予以解決。

　　CSPPLAZA：當前主流的儲熱技術為熔鹽儲熱，你們為何選擇了固態混凝土儲熱技術？是否太過大膽超前？

　　李維：我認為(wei)熔鹽儲熱系統反而是一個(ge)較為(wei)大膽的(de)(de)技(ji)術路線(xian)選(xuan)擇，從建(jian)設(she)成本和運行風險上(shang)看，并不符合我們追求(qiu)的(de)(de)安全可(ke)靠、平價(jia)上(shang)網的(de)(de)長遠發展目標。

　　熔鹽儲熱系統的(de)建設(she)(she)成本較大受限(xian)于(yu)熔鹽使用量、鋼(gang)材用量及專業(ye)泵閥組件(jian)等等。鋼(gang)材和(he)熔鹽均屬工業(ye)基本原(yuan)料，成本下降空間極(ji)為(wei)有限(xian)。一個(ge)50MW級(ji)、帶有長時間儲熱能(neng)力的(de)槽式電站的(de)熔鹽采購成本往(wang)往(wang)就高達上(shang)億元，并且配套設(she)(she)備中如熔鹽泵等目前只能(neng)進口，成本高昂。

　　再者，熔(rong)鹽(yan)系統的(de)(de)(de)運行(xing)風(feng)險相對(dui)較大，除了(le)每天(tian)都(dou)有一定(ding)的(de)(de)(de)溫(wen)度變化(hua)(hua)外，高(gao)(gao)溫(wen)狀(zhuang)態(tai)下，高(gao)(gao)溫(wen)熔(rong)鹽(yan)罐(guan)(guan)和(he)低(di)溫(wen)熔(rong)鹽(yan)罐(guan)(guan)的(de)(de)(de)反復充滿(man)和(he)排空(kong)會對(dui)罐(guan)(guan)體(ti)帶來較大的(de)(de)(de)交變應力，對(dui)罐(guan)(guan)體(ti)材(cai)料的(de)(de)(de)高(gao)(gao)溫(wen)抗疲(pi)勞(lao)和(he)結構設計、焊接(jie)組裝(zhuang)施工等各方(fang)面的(de)(de)(de)要(yao)求將非常之高(gao)(gao)。一旦出現泄露，可能就要(yao)整罐(guan)(guan)甚至整個電站退(tui)出運行(xing)進行(xing)維修(xiu)，時(shi)間(jian)動輒數(shu)月，損失巨大難以承受(shou)。目前國際(ji)上已(yi)經發(fa)生了(le)多起熔(rong)鹽(yan)罐(guan)(guan)泄漏(lou)事故，造成了(le)巨大損失，給這種儲熱技術的(de)(de)(de)產業(ye)化(hua)(hua)大規(gui)模發(fa)展(zhan)蒙上陰影。

　　我們(men)也(ye)是對熔(rong)鹽儲熱系統進行了一些研究及(ji)試驗(yan)后，感到風險較大不敢冒進，才(cai)決定另(ling)辟新(xin)路(lu)，最后選(xuan)擇了混凝土(tu)儲熱。

　　圖：已完(wan)工的配方混凝土(tu)儲熱系統

　　混(hun)凝(ning)土(tu)儲熱系(xi)統從建設成本上看，儲熱工(gong)質主(zhu)體(ti)(ti)為混(hun)凝(ning)土(tu)，原材(cai)料(liao)為水泥、砂石(shi)和其他少量添加材(cai)料(liao)，一體(ti)(ti)化的換熱通道(dao)為普(pu)通水蒸氣管道(dao)，整體(ti)(ti)成本穩定可控，較熔鹽系(xi)統有(you)很大比例的成本優(you)勢(shi)。

　　從運行(xing)安全上(shang)看，混(hun)凝土(tu)儲熱(re)系統(tong)不會(hui)出現凍(dong)堵或超(chao)溫(wen)、超(chao)壓(ya)現象；整個(ge)系統(tong)不會(hui)出現過(guo)(guo)(guo)燒(shao)現象，基本上(shang)就像是一個(ge)永遠(yuan)不會(hui)過(guo)(guo)(guo)溫(wen)、沒有煙氣侵(qin)蝕(shi)的鍋(guo)爐，簡單又安全；換熱(re)介質中間(jian)添加(jia)增強(qiang)換熱(re)結構(gou)能(neng)顯(xian)著(zhu)改善導(dao)熱(re)能(neng)力(li)和匹配膨脹效果，并且實際投入運行(xing)后混(hun)凝土(tu)儲熱(re)體每天(tian)工作(zuo)運行(xing)溫(wen)度(du)波動(dong)范圍僅僅在40℃以內，且溫(wen)度(du)變(bian)化(hua)速(su)率極低，對(dui)混(hun)凝土(tu)來說基本屬于正常工況，經過(guo)(guo)(guo)長期系統(tong)疲勞循環(huan)實驗，強(qiang)度(du)指標依(yi)然良好，遠(yuan)遠(yuan)滿足(zu)使用要求，并通(tong)過(guo)(guo)(guo)了(le)權威機構(gou)測試。

　　即(ji)使(shi)在(zai)(zai)(zai)長期運行(xing)后在(zai)(zai)(zai)軸向長度上出現部分裂縫，也完全不影響徑向傳熱效果(guo)，并且混凝土儲熱塔(ta)的(de)(de)(de)整體強度依然穩定，安全性遠遠超過一般建筑物標準，就算(suan)在(zai)(zai)(zai)極端的(de)(de)(de)在(zai)(zai)(zai)大(da)波(bo)動(dong)范圍的(de)(de)(de)高低溫(wen)循環后，也不會出現坊間(jian)擔心(xin)的(de)(de)(de)混凝土“碎(sui)了”的(de)(de)(de)情況。

　　從(cong)運行穩定(ding)性(xing)上看(kan)，混凝(ning)土儲熱(re)材料沒有(you)冷凝(ning)凍結風險，對多云陰雨雪(xue)天(tian)氣極(ji)不(bu)(bu)敏感(gan)；且(qie)因自(zi)身基(ji)礎溫度高，即使連續陰雨雪(xue)天(tian)氣，汽輪(lun)機(ji)仍可(ke)保持(chi)至少連續超過7日不(bu)(bu)間斷運行，有(you)非(fei)常大(da)(da)的(de)安(an)全穩定(ding)性(xing)優勢；而熔鹽(yan)儲熱(re)系統遇到陰雨天(tian)則需要外(wai)部(bu)能源(yuan)加熱(re)，以(yi)保持(chi)在最低(di)安(an)全運行溫度之上，運維代價很大(da)(da)，對多變天(tian)氣的(de)適應能力不(bu)(bu)足(zu)。

　　CSPPLAZA：兆陽光熱技術體系中類似土地綜合利用、鏡面清洗及雨水收集等很有特點，這些實用化設計的出發點在哪里？

　　李維：這(zhe)類實用化設計在(zai)兆陽光(guang)熱技術體系中有很多，都是在(zai)充(chong)分(fen)分(fen)析中國自然環(huan)境(jing)、資(zi)源(yuan)及市場特點后進行針對性(xing)(xing)開發的(de)(de)成果，目的(de)(de)就(jiu)是規避、解決甚至充(chong)分(fen)利(li)用客(ke)觀存在(zai)的(de)(de)外(wai)部(bu)不(bu)利(li)條件，提(ti)高(gao)項(xiang)目的(de)(de)可靠(kao)性(xing)(xing)和經濟(ji)性(xing)(xing)，以實現經濟(ji)效益、環(huan)境(jing)效益、社會效益的(de)(de)全(quan)面豐收(shou)。

　　首先(xian)，聚光(guang)集熱系統傾斜布置(zhi)的(de)架空結(jie)構除了聚光(guang)集熱效果好以(yi)(yi)外，地面光(guang)照強度減弱、風速(su)低、蒸發(fa)(fa)少(shao)，實踐發(fa)(fa)現(xian)非常有利(li)(li)于植(zhi)被生(sheng)(sheng)長，同時也可(ke)以(yi)(yi)實現(xian)幾乎(hu)全部(bu)鏡場(chang)土地的(de)綜合利(li)(li)用開(kai)發(fa)(fa)，例如(ru)進行種植(zhi)、養殖等(deng)農業(ye)(ye)生(sheng)(sheng)產，鏡場(chang)區域(yu)的(de)光(guang)照減弱并不太多，可(ke)以(yi)(yi)保障(zhang)一(yi)般作物(wu)生(sheng)(sheng)長，特(te)別是可(ke)以(yi)(yi)充分利(li)(li)用汽輪機乏汽熱量(liang)，搭(da)載鏡場(chang)支撐結(jie)構建(jian)設經濟(ji)型溫室大(da)棚(peng)，不需燃料投入就能(neng)實現(xian)大(da)棚(peng)內四季溫暖(nuan)如(ru)春(chun)，特(te)別適合現(xian)代高效農業(ye)(ye)項(xiang)目開(kai)發(fa)(fa)。這(zhe)項(xiang)設計使得采用這(zhe)種技(ji)術體系的(de)光(guang)熱電站(zhan)可(ke)以(yi)(yi)和(he)農牧業(ye)(ye)并行發(fa)(fa)展，避免工業(ye)(ye)和(he)農業(ye)(ye)爭地的(de)窘(jiong)境(jing)出現(xian)。

　　我(wo)國(guo)光熱(re)電站開發的(de)沙塵問題嚴(yan)峻，我(wo)們的(de)測(ce)算及(ji)實際測(ce)試(shi)結(jie)論(lun)是如果不能(neng)解決低成本高頻次可靠(kao)的(de)鏡(jing)面清(qing)潔問題，在中國(guo)大部(bu)分區域根本無法經濟性運行光熱(re)電站，清(qing)掃間隔不應(ying)超(chao)過(guo)十天，這(zhe)部(bu)分投(tou)資及(ji)運行的(de)成本折(zhe)算最多(duo)不要(yao)超(chao)過(guo)0.03元/kWh，因此只有與(yu)系統結(jie)構通盤考慮、聯合設計及(ji)自(zi)動運行才(cai)可能(neng)達到(dao)，經過(guo)多(duo)年多(duo)個版本的(de)改進(jin)完(wan)善，我(wo)們研制的(de)清(qing)洗(xi)車(che)目前已經可以(yi)達到(dao)可靠(kao)經濟的(de)實用水平。

　　鏡面雨水(shui)(shui)收(shou)集系統(tong)與鏡場融合設(she)計則可以(yi)解決一(yi)定比例甚至(zhi)(zhi)全部的(de)(de)電站(zhan)運行需水(shui)(shui)量，增加投(tou)(tou)資很(hen)少(shao)且基本不(bu)需增加運行成(cheng)本。雨水(shui)(shui)中(zhong)的(de)(de)雜質鹽(yan)分很(hen)少(shao)，遠低(di)(di)(di)于一(yi)般地下水(shui)(shui)源，不(bu)但可以(yi)大(da)(da)大(da)(da)降(jiang)低(di)(di)(di)化(hua)(hua)水(shui)(shui)工(gong)(gong)序的(de)(de)成(cheng)本，還可能將化(hua)(hua)水(shui)(shui)工(gong)(gong)序排出的(de)(de)低(di)(di)(di)濃(nong)度濃(nong)水(shui)(shui)進行灌溉(gai)利用，而不(bu)會造成(cheng)鹽(yan)堿化(hua)(hua)，針對嚴重缺水(shui)(shui)的(de)(de)客觀環境(jing)特點，雨水(shui)(shui)收(shou)集系統(tong)的(de)(de)投(tou)(tou)資非常有(you)價(jia)值，這項投(tou)(tou)資使(shi)光熱電站(zhan)對水(shui)(shui)資源的(de)(de)依賴度大(da)(da)大(da)(da)降(jiang)低(di)(di)(di)，電站(zhan)長期運行過程(cheng)中(zhong)對地下水(shui)(shui)的(de)(de)影(ying)響由負面轉為中(zhong)性(xing)，甚至(zhi)(zhi)正面。

　　兆(zhao)(zhao)陽光(guang)熱(re)這些獨特(te)的(de)(de)實用(yong)性設計(ji)在(zai)國內外其(qi)它光(guang)熱(re)技(ji)術(shu)體(ti)系中(zhong)很少見(jian)，經過多年的(de)(de)開發(fa)積累、改(gai)進完(wan)善及實際運行測試，基本上(shang)都已(yi)經達(da)到(dao)實用(yong)化水平，在(zai)保(bao)障運行穩定安全、改(gai)善提(ti)高投資回報率、實現環境改(gai)良(liang)及資源綜合開發(fa)利用(yong)、保(bao)持長期有效的(de)(de)扶貧就業效果等方面能夠發(fa)揮非常重要的(de)(de)作(zuo)用(yong)，是兆(zhao)(zhao)陽光(guang)熱(re)技(ji)術(shu)體(ti)系的(de)(de)亮點(dian)之一(yi)。

　　CSPPLAZA：兆陽光熱技術體系有如此多的創新特點，您對其未來發展和應用有何期待？

　　李維：整體(ti)來看，兆陽光(guang)熱(re)深入研(yan)究中(zhong)國(guo)光(guang)熱(re)發電環境(jing)(jing)的(de)(de)特點，將可靠、經(jing)(jing)濟(ji)(ji)、可持續大規模(mo)發展作為核心目標，通(tong)過實際運行(xing)測(ce)試及一定規模(mo)的(de)(de)商業(ye)化(hua)項目建設驗證，創造(zao)完(wan)成了(le)一套具有完(wan)整自主知(zhi)識產權的(de)(de)光(guang)熱(re)發電技(ji)術(shu)體(ti)系(xi)。此原創技(ji)術(shu)能(neng)夠不斷(duan)深入完(wan)善(shan)，達到與天然氣發電相當的(de)(de)建設運行(xing)成本水(shui)平和技(ji)術(shu)成熟度(du)，并(bing)且蘊含巨(ju)大的(de)(de)環境(jing)(jing)效(xiao)益(yi)和社會效(xiao)益(yi)，從(cong)而(er)成為能(neng)源(yuan)建設產業(ye)升級、環境(jing)(jing)改善(shan)及西部(bu)扶貧開(kai)發增加就業(ye)的(de)(de)重(zhong)要選項，希望獲得政府部(bu)門及相關各(ge)企(qi)業(ye)機(ji)構的(de)(de)關注和支持，全面(mian)廣泛合(he)作發展，為促進(jin)投(tou)資、發展經(jing)(jing)濟(ji)(ji)和實現能(neng)源(yuan)升級、環境(jing)(jing)改善(shan)作出貢(gong)獻。

　　堅持(chi)可靠性(xing)和(he)(he)經濟性(xing)的(de)(de)評(ping)價標(biao)準，以實現平價上(shang)網(wang)為(wei)最終目標(biao)，這是(shi)兆(zhao)陽光(guang)熱(re)技術體系構(gou)建的(de)(de)兩(liang)(liang)大指(zhi)引方針，也正是(shi)兆(zhao)陽光(guang)熱(re)十余(yu)年來堅持(chi)更適應國內電站開(kai)發環境(jing)的(de)(de)自主化光(guang)熱(re)技術研發的(de)(de)初心。無論(lun)是(shi)水工質(zhi)的(de)(de)選擇，還是(shi)其HLIACS鏡場集(ji)熱(re)系統(tong)(tong)、混(hun)凝土儲熱(re)系統(tong)(tong)、鏡面清洗、雨水收(shou)集(ji)等的(de)(de)獨特設計，無一不以上(shang)述兩(liang)(liang)大標(biao)準和(he)(he)最終目標(biao)為(wei)核心原則(ze)。

　　方向(xiang)是(shi)沒有問(wen)題的(de)，光(guang)熱發電(dian)要獲得大規模推廣應(ying)用(yong)必(bi)須解決可靠性和(he)經(jing)濟性兩大問(wen)題，本(ben)文簡單(dan)說明了兆(zhao)陽(yang)光(guang)熱為何選(xuan)擇DSG技術和(he)混(hun)凝(ning)土(tu)儲熱系統，但(dan)另辟(pi)蹊(xi)徑的(de)兆(zhao)陽(yang)光(guang)熱要回答的(de)問(wen)題還有很多(duo)，HLIACS鏡場(chang)集熱系統是(shi)如(ru)何實現200倍高倍聚光(guang)的(de)？兆(zhao)陽(yang)光(guang)熱技術體系是(shi)如(ru)何解決鏡面(mian)清(qing)洗和(he)冬(dong)季結霜問(wen)題的(de)？??????請關注我們的(de)后續(xu)報(bao)道。