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核心觀點

德令哈塔式光(guang)(guang)熱(re)(re)電(dian)(dian)(dian)站(zhan)發(fa)電(dian)(dian)(dian)量率先(xian)超過年(nian)度設(she)計發(fa)電(dian)(dian)(dian)量，首先(xian)驗證了(le)塔式光(guang)(guang)熱(re)(re)發(fa)電(dian)(dian)(dian)項目可以在我國(guo)西北(bei)高海拔、低(di)溫、多風沙的(de)惡劣環境下建成并成功(gong)運行。其次，電(dian)(dian)(dian)站(zhan)的(de)運行數(shu)據說明，我國(guo)自主研發(fa)的(de)塔式光(guang)(guang)熱(re)(re)發(fa)電(dian)(dian)(dian)技(ji)術已經成熟，所采用的(de)國(guo)產化聚光(guang)(guang)集熱(re)(re)系(xi)統(tong)和儲換熱(re)(re)系(xi)統(tong)等核(he)心設(she)備也(ye)是可靠的(de)。

7月(yue)(yue)5日，浙江可(ke)勝(sheng)技術股份(fen)有限公司（以(yi)下簡稱“可(ke)勝(sheng)技術”）建(jian)設(she)(she)的(de)(de)青(qing)海中控德(de)令(ling)哈50MW塔式(shi)熔鹽光(guang)(guang)(guang)熱(re)(re)電站（以(yi)下簡稱“德(de)令(ling)哈光(guang)(guang)(guang)熱(re)(re)電站”）11個月(yue)(yue)發電量(liang)達到(dao)1.46億千瓦(wa)時，成(cheng)為全(quan)國首個年(nian)發電量(liang)完全(quan)達到(dao)設(she)(she)計水(shui)平的(de)(de)光(guang)(guang)(guang)熱(re)(re)電站。根據(ju)預測，到(dao)8月(yue)(yue)5日，整個運(yun)行年(nian)度的(de)(de)發電量(liang)有望(wang)達到(dao)近(jin)1.6億千瓦(wa)時，將成(cheng)為全(quan)球范圍內第一個超出年(nian)度設(she)(she)計發電量(liang)10%的(de)(de)塔式(shi)熔鹽儲能(neng)光(guang)(guang)(guang)熱(re)(re)電站。

德令哈光(guang)熱電站(zhan)為何能優異(yi)運行？項目中有(you)哪些經驗值得(de)分享？該項目的技術應用(yong)對我國(guo)光(guang)熱行業的發展又(you)將產生哪些影響？圍繞上述問題，記者采(cai)訪了可勝技術董事長兼總工程師金建(jian)祥。

快速達產的獨到之處在于技術

談及(ji)(ji)德令哈光(guang)熱電(dian)站(zhan)如何做(zuo)到快速(su)達(da)產，金建祥介(jie)紹，關鍵是技術因素，主要(yao)包括聚光(guang)集熱系(xi)(xi)統(tong)(tong)、儲(chu)換熱系(xi)(xi)統(tong)(tong)、汽輪發電(dian)系(xi)(xi)統(tong)(tong)等(deng)各個系(xi)(xi)統(tong)(tong)的設(she)計(ji)匹配(pei)度，設(she)備(bei)性能，設(she)備(bei)可(ke)靠性，運行優化(hua)水平等(deng)多方面。以系(xi)(xi)統(tong)(tong)設(she)計(ji)為例(li)，光(guang)熱電(dian)站(zhan)的聚光(guang)集熱系(xi)(xi)統(tong)(tong)、儲(chu)換熱系(xi)(xi)統(tong)(tong)和發電(dian)系(xi)(xi)統(tong)(tong)之(zhi)間的集成是一項挑戰，不僅要(yao)做(zuo)好各系(xi)(xi)統(tong)(tong)之(zhi)間參數匹配(pei)，還(huan)有做(zuo)好設(she)備(bei)之(zhi)間接口的合(he)理設(she)計(ji)，確(que)保(bao)設(she)計(ji)方案符合(he)光(guang)熱發電(dian)的特點及(ji)(ji)運行模式(shi)。

“我們通過自(zi)主研發(fa)(fa)的(de)塔式(shi)熔鹽(yan)光(guang)熱(re)(re)(re)(re)電站(zhan)設(she)計軟(ruan)件，并結合已建成運行(xing)的(de)德令哈10MW電站(zhan)的(de)運行(xing)數(shu)據，實現了(le)電站(zhan)聚(ju)光(guang)集熱(re)(re)(re)(re)、儲(chu)換熱(re)(re)(re)(re)和發(fa)(fa)電等多(duo)個(ge)系(xi)統(tong)的(de)優(you)(you)化設(she)計，以及各系(xi)統(tong)相互間(jian)的(de)優(you)(you)化配置，有效提(ti)高了(le)整個(ge)系(xi)統(tong)的(de)運行(xing)效率。”金建祥表示(shi)，對塔式(shi)光(guang)熱(re)(re)(re)(re)發(fa)(fa)電系(xi)統(tong)而(er)(er)言，聚(ju)光(guang)集熱(re)(re)(re)(re)系(xi)統(tong)的(de)性能是決定電站(zhan)運行(xing)表現的(de)最關鍵因素，而(er)(er)聚(ju)光(guang)精(jing)度直接(jie)決定著聚(ju)光(guang)集熱(re)(re)(re)(re)系(xi)統(tong)的(de)效率，進而(er)(er)影響光(guang)熱(re)(re)(re)(re)電站(zhan)的(de)效率及發(fa)(fa)電量。

如何提(ti)高聚光(guang)精度？金(jin)建祥(xiang)介紹，首(shou)先(xian)從定(ding)日(ri)鏡(jing)(jing)的(de)機(ji)械(xie)結構設計與(yu)加工制造(zao)入(ru)手，保證定(ding)日(ri)鏡(jing)(jing)的(de)機(ji)械(xie)精度；同時，鏡(jing)(jing)場的(de)定(ding)期校(xiao)正對保證聚光(guang)精度也非常重(zhong)要(yao)，采用機(ji)器視覺的(de)自動(dong)校(xiao)正方案(an)，校(xiao)正效率比(bi)傳統的(de)白板校(xiao)正方案(an)提(ti)高25倍，不僅大幅降低校(xiao)正時間(jian)，更(geng)重(zhong)要(yao)的(de)是(shi)可(ke)以保證定(ding)日(ri)鏡(jing)(jing)的(de)精度在全生命周期內始終(zhong)維持在最佳(jia)水平(ping)。

“依托自主研發的鏡場控(kong)(kong)制系(xi)(xi)(xi)統，可(ke)實(shi)現(xian)大規模(mo)定(ding)日(ri)鏡場的集(ji)群(qun)控(kong)(kong)制，并與(yu)吸熱(re)(re)(re)器(qi)控(kong)(kong)制系(xi)(xi)(xi)統深度耦合，在保(bao)證電站聚光(guang)集(ji)熱(re)(re)(re)系(xi)(xi)(xi)統安(an)全穩(wen)定(ding)運行的同時(shi)，大幅提升(sheng)光(guang)資源利用(yong)率，提升(sheng)電站發電量(liang)水(shui)平。”金建(jian)祥(xiang)介紹，目(mu)前，其在聚光(guang)集(ji)熱(re)(re)(re)系(xi)(xi)(xi)統的能(neng)力與(yu)水(shui)平得到了(le)行業的廣泛(fan)認可(ke)，牽(qian)頭了(le)IEC國際(ji)標準《太(tai)陽(yang)(yang)能(neng)光(guang)熱(re)(re)(re)發電站鏡場控(kong)(kong)制系(xi)(xi)(xi)統》，并編制了(le)《塔式太(tai)陽(yang)(yang)能(neng)光(guang)熱(re)(re)(re)發電站集(ji)熱(re)(re)(re)系(xi)(xi)(xi)統技(ji)術(shu)要求》、《塔式太(tai)陽(yang)(yang)能(neng)光(guang)熱(re)(re)(re)發電站定(ding)日(ri)鏡技(ji)術(shu)要求》兩項國家(jia)標準。

消除光熱電站爬坡慢痛點

目(mu)前，國際上已(yi)投運的(de)(de)(de)塔式光(guang)熱電站(zhan)，自(zi)并網(wang)發(fa)電后往往有3-5年的(de)(de)(de)性能提(ti)升期(qi)。國內(nei)光(guang)熱發(fa)電技術較(jiao)國外起步較(jiao)晚，通過國家示范項(xiang)目(mu)的(de)(de)(de)建設，目(mu)前已(yi)有5座大(da)型塔式光(guang)熱電站(zhan)并網(wang)發(fa)電，絕(jue)大(da)多數處于消缺(que)階段或性能快速(su)提(ti)升期(qi)。

“我們(men)從德令哈光(guang)熱(re)電站(zhan)中積累(lei)了豐(feng)富運行經(jing)驗，對于后續的塔式光(guang)熱(re)發(fa)電項目有充分的信心，在18個月(yue)內即實現連續12個月(yue)累(lei)計(ji)發(fa)電量達(da)到(dao)設計(ji)值的目標，從而改變光(guang)熱(re)電站(zhan)學(xue)習(xi)期長(chang)、產能(neng)爬坡慢(man)的痛(tong)點。”金建祥表示。

據了(le)解(jie)，德(de)令哈(ha)(ha)光熱(re)(re)項目(mu)運(yun)(yun)行(xing)(xing)優化的(de)關鍵點(dian)是(shi)，如何在有(you)云(yun)天(tian)氣情況下(xia)，兼(jian)顧吸熱(re)(re)器(qi)的(de)安全穩定(ding)運(yun)(yun)行(xing)(xing)與提(ti)(ti)高光資源(yuan)(yuan)利用率。德(de)令哈(ha)(ha)電站(zhan)場(chang)址一年有(you)云(yun)天(tian)氣高達200天(tian)以上，影響(xiang)電站(zhan)的(de)發(fa)電量(liang)。“我們(men)自主研發(fa)的(de)高精度鏡(jing)場(chang)控制系(xi)統(tong)，可迅速對(dui)全鏡(jing)場(chang)能量(liang)進行(xing)(xing)調度，實現(xian)來云(yun)情況下(xia)吸熱(re)(re)器(qi)表(biao)面能量(liang)均勻分(fen)布(bu)，不發(fa)生表(biao)面溫度巨變，盡量(liang)避免(mian)關場(chang)、疏鹽，從而(er)實現(xian)對(dui)光資源(yuan)(yuan)的(de)最大限度利用。”金(jin)建祥說，鏡(jing)場(chang)被云(yun)遮(zhe)擋時，電站(zhan)需要根據云(yun)的(de)持續時間選擇(ze)最優的(de)運(yun)(yun)行(xing)(xing)策略，而(er)核心是(shi)對(dui)云(yun)的(de)運(yun)(yun)行(xing)(xing)趨勢進行(xing)(xing)精準(zhun)的(de)預(yu)測。“為此，我們(men)自主研發(fa)了(le)云(yun)預(yu)測系(xi)統(tong)，具備云(yun)識別和云(yun)運(yun)(yun)動跟蹤功(gong)能，通過與鏡(jing)場(chang)控制系(xi)統(tong)的(de)深(shen)度耦合，幫助操作人(ren)員選擇(ze)最佳運(yun)(yun)行(xing)(xing)策略，減少(shao)吸熱(re)(re)器(qi)的(de)啟停次數，提(ti)(ti)高光資源(yuan)(yuan)利用率。”

塔式光熱電站發展前景廣闊

據(ju)悉(xi)，目前，在光熱(re)發電的(de)(de)幾種技(ji)(ji)術(shu)(shu)路(lu)線(xian)中，已實現(xian)商業化的(de)(de)技(ji)(ji)術(shu)(shu)路(lu)線(xian)以(yi)塔(ta)式(shi)(shi)和槽式(shi)(shi)為主。我國已建成的(de)(de)大型光熱(re)電站中，塔(ta)式(shi)(shi)技(ji)(ji)術(shu)(shu)路(lu)線(xian)約(yue)占60%,槽式(shi)(shi)技(ji)(ji)術(shu)(shu)約(yue)占28%，線(xian)性菲涅爾(er)技(ji)(ji)術(shu)(shu)約(yue)占12%。我國中高緯度地區(qu)冬(dong)季(ji)太陽(yang)高度角較小，槽式(shi)(shi)采用(yong)單軸(zhou)跟蹤形(xing)式(shi)(shi)，冬(dong)至的(de)(de)鏡(jing)場效(xiao)率僅約(yue)為夏至的(de)(de)30%左右。塔(ta)式(shi)(shi)的(de)(de)定日鏡(jing)采用(yong)雙軸(zhou)跟蹤形(xing)式(shi)(shi)，可(ke)減少太陽(yang)高度角變(bian)小帶來的(de)(de)余弦效(xiao)率損(sun)失。

在金建祥看來，德(de)令(ling)哈光(guang)熱(re)(re)電(dian)(dian)站投運(yun)以來，主要(yao)解決(jue)了冷(leng)鹽泵震(zhen)動、吸熱(re)(re)屏堵管、汽(qi)輪(lun)機(ji)動靜摩擦等問題。對于塔式光(guang)熱(re)(re)電(dian)(dian)站整體而言，主要(yao)設(she)備已(yi)經不(bu)存在“卡(ka)脖子”的難題。下(xia)一(yi)步的目標是推(tui)動熔鹽泵、吸熱(re)(re)器材(cai)料等進口設(she)備材(cai)料的國產(chan)化(hua)，開展系(xi)統和(he)設(she)備優化(hua)，提(ti)高(gao)系(xi)統效(xiao)率，提(ti)升光(guang)熱(re)(re)發電(dian)(dian)的經濟性。

金建祥認為(wei)，德令(ling)哈塔(ta)式(shi)光(guang)(guang)熱(re)(re)電站發(fa)(fa)電量率先超過年(nian)度(du)設計發(fa)(fa)電量，首先驗證了塔(ta)式(shi)光(guang)(guang)熱(re)(re)發(fa)(fa)電項目可以(yi)在我國(guo)西(xi)北高海(hai)拔(ba)、低溫(wen)、多風沙的惡劣環境下建成(cheng)(cheng)(cheng)并成(cheng)(cheng)(cheng)功(gong)運行(xing)。其次(ci)，電站的運行(xing)數據說(shuo)明我國(guo)自主研發(fa)(fa)的塔(ta)式(shi)光(guang)(guang)熱(re)(re)發(fa)(fa)電技術已(yi)經(jing)成(cheng)(cheng)(cheng)熟，所采用的國(guo)產化聚光(guang)(guang)集熱(re)(re)系統(tong)和儲換熱(re)(re)系統(tong)等核心設備也(ye)是可靠(kao)的。