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當前，風(feng)光熱互補新能源(yuan)大基地開發(fa)如火如荼，開發(fa)商(shang)在確定(ding)配(pei)置光熱電站為調節(jie)電源(yuan)后面臨(lin)的(de)第一個(ge)關鍵(jian)問(wen)題就是，到底(di)該選擇哪種技術路線(xian)？

槽(cao)式技術是其中(zhong)的關鍵可選項，在全球(qiu)已投運光(guang)熱(re)電(dian)站的總(zong)裝機(ji)中(zhong)，槽(cao)式電(dian)站占比約75%，技術發展(zhan)最為成熟(shu)、項目實證效果最為穩定可靠(kao)。

在(zai)中國(guo)，經過自(zi)2009年(nian)(nian)至今(jin)十多(duo)年(nian)(nian)的發(fa)展，今(jin)天，我們一提到槽式光熱公(gong)司，大家第一時間想到的就是常州(zhou)龍騰光熱科技股份有限公(gong)司。

十多年來，龍騰光熱深度植根于(yu)槽(cao)式光熱技術領域(yu)，建立了國(guo)內(nei)最(zui)為完(wan)整的(de)(de)槽(cao)式集熱場系統集成和裝備制造的(de)(de)產(chan)業鏈。

槽(cao)式技術的(de)降本空間如(ru)何？槽(cao)式電站冬季(ji)出力低的(de)問題是否能夠解(jie)決(jue)？近期，CSPPLAZA專(zhuan)訪了龍騰光熱總經理(li)俞科，聊了聊業內(nei)關(guan)心的(de)幾個關(guan)于槽(cao)式技術的(de)關(guan)鍵問題。

▲內蒙(meng)古(gu)烏拉特中旗100MW槽式電站

CSPPLAZA：對當前的光熱發電產業，你有什么看法？

俞科：當前，光熱儲(chu)能發電技術(shu)路徑在(zai)(zai)提升電力系統調(diao)節能力，保障風電光伏的(de)(de)高比例(li)消納(na)方面的(de)(de)價值(zhi)正在(zai)(zai)愈加(jia)凸顯，正在(zai)(zai)得到國(guo)家(jia)主管(guan)部門(men)的(de)(de)持(chi)(chi)續關注并(bing)獲得政策上的(de)(de)不斷支持(chi)(chi)。

通過國(guo)家首批光(guang)(guang)熱示范(fan)項(xiang)目的(de)(de)(de)建設(she)和投(tou)(tou)產，中國(guo)自主的(de)(de)(de)光(guang)(guang)熱發電產業鏈(lian)已(yi)經(jing)(jing)初(chu)步建立(li)，勘察設(she)計(ji)及工程建設(she)經(jing)(jing)驗(yan)得到積(ji)累，一批光(guang)(guang)熱發電領域的(de)(de)(de)國(guo)家標(biao)準(zhun)和IEC標(biao)準(zhun)已(yi)經(jing)(jing)發布，目前投(tou)(tou)產的(de)(de)(de)9個(ge)光(guang)(guang)熱發電項(xiang)目也積(ji)累了數年的(de)(de)(de)運行維護經(jing)(jing)驗(yan)，已(yi)經(jing)(jing)具(ju)備大規模開發建設(she)光(guang)(guang)熱儲能電站的(de)(de)(de)能力(li)。

當然，由于近兩年國內光熱發(fa)電市場有些停滯，整(zheng)個行業(ye)在裝(zhuang)備制造產業(ye)規模化(hua)發(fa)展、新技(ji)術迭代應用等領(ling)域也面(mian)臨一些困難(nan)。

但困(kun)難(nan)只是暫(zan)時的(de)(de)(de)，雙碳(tan)戰略的(de)(de)(de)發布給(gei)了光(guang)熱發電(dian)產(chan)業一個大(da)(da)的(de)(de)(de)契機，在大(da)(da)規(gui)模儲(chu)能調峰和規(gui)模化替代(dai)燃煤鍋(guo)爐等應用場(chang)景給(gei)出(chu)了廣闊的(de)(de)(de)市場(chang)空間，風光(guang)大(da)(da)基地配套光(guang)熱項目規(gui)劃的(de)(de)(de)不斷推進，也大(da)(da)大(da)(da)增(zeng)強了整個行業的(de)(de)(de)發展信心(xin)和業內企業加大(da)(da)投入的(de)(de)(de)決(jue)心(xin)。

▲內蒙古烏拉特中(zhong)旗100MW槽式電站

CSPPLAZA：你們參建的內蒙古烏拉特中旗100MW槽式項目的運行情況如何？

俞科：中(zhong)核龍騰內蒙古烏拉特100MW槽式光熱示范電站于2021年6月完成化鹽工作(zuo)，7月底完成多島(dao)聯合(he)調試后實現了全面投運(yun)。

2021年(nian)(nian)，在上半年(nian)(nian)鏡場(chang)單獨發電和下半年(nian)(nian)多島聯合調試的試運(yun)行年(nian)(nian)度，全年(nian)(nian)利(li)用小時數達到了2107.9小時。

2022年(nian)1月份，烏拉特電(dian)站停機(ji)檢修并進行了(le)消缺(que)改造，據悉今年(nian)第二季度利(li)用小時(shi)數(shu)超(chao)過1200小時(shi)，其(qi)中6月5日達(da)到了(le)單(dan)日最高發電(dian)量(liang)2192MWh，6月5日-6月14日的連續不(bu)停機(ji)發電(dian)期間10天累計發電(dian)量(liang)達(da)到19464MWh。

從全(quan)面投(tou)運(yun)到目(mu)前為止的運(yun)行(xing)情(qing)況看，龍騰光熱的國產化槽式集熱場的運(yun)行(xing)效(xiao)率(lv)(lv)超出(chu)當(dang)初70%的設(she)(she)計點指(zhi)標(biao)，項目(mu)使(shi)用的單缸(gang)再熱汽輪機的運(yun)行(xing)效(xiao)率(lv)(lv)也超出(chu)38.23%的設(she)(she)計點效(xiao)率(lv)(lv)，整(zheng)個電站的運(yun)行(xing)數據表明(ming)，實際光電效(xiao)率(lv)(lv)已經大(da)幅突破當(dang)初設(she)(she)計點26.76%的指(zhi)標(biao)。

同(tong)時值得強(qiang)調的(de)是(shi)，龍騰光(guang)熱(re)在(zai)該項目(mu)中實現了(le)(le)高溫(wen)(wen)真(zhen)空集熱(re)管、集熱(re)器、反射鏡、跟(gen)蹤(zong)驅動系統(tong)、旋(xuan)轉接頭保溫(wen)(wen)外殼等關鍵部(bu)件的(de)100%國(guo)產(chan)化，帶動了(le)(le)一批產(chan)業鏈上下游合作企業，圓(yuan)滿完成(cheng)(cheng)了(le)(le)當初國(guo)家主管部(bu)門(men)“通過示范項目(mu)建設，形(xing)成(cheng)(cheng)國(guo)內光(guang)熱(re)設備制造產(chan)業鏈”的(de)示范目(mu)標(biao)。

▲內蒙古烏拉特中旗100MW槽(cao)式電(dian)站儲熱系統

CSPPLAZA：業內有言論稱，槽式電站的冬季出力低，對此你怎么看？

俞科：我們也注意到了業(ye)內人士反應槽(cao)式電站在冬(dong)季出力較低的情況。

確實(shi)，此前全球(qiu)的光熱(re)電站建設都在(zai)較(jiao)低的緯度，通常(chang)集熱(re)場都采用南北軸布置，在(zai)低緯度情況下，季節差異還不(bu)是太(tai)大。

但(dan)中核龍騰100MW槽式電(dian)站(zhan)是(shi)全球最高緯度的槽式電(dian)站(zhan)，采用(yong)南北軸布置雖然總發電(dian)量較(jiao)高，但(dan)確實存在(zai)冬(dong)季出力較(jiao)低(di)的情(qing)況，也(ye)造成(cheng)儲(chu)熱(re)系(xi)統全年平均利(li)用(yong)率較(jiao)低(di)，集(ji)熱(re)場在(zai)高出力季節棄(qi)熱(re)較(jiao)多的現象。

首批示(shi)范項目當(dang)時主要考慮(lv)驗(yan)證技術路線，驗(yan)證國產化裝備性能，確實沒(mei)考慮(lv)到平衡季節(jie)出力差異的問(wen)題。

而在我們(men)最新(xin)設計的電(dian)站方案中，我們(men)會(hui)根據項目緯度、當地(di)DNI和(he)風力玫(mei)瑰(gui)圖(tu)的情(qing)況(kuang)，對集(ji)熱(re)場的布置進行優化設計，采用以(yi)東(dong)西(xi)軸為主的布置方式(shi)(shi)，以(yi)此平衡各月度熱(re)輸出差異(yi)，同(tong)時可(ke)以(yi)優化儲熱(re)罐容量和(he)利用率(lv)，且采用東(dong)西(xi)軸布置后回路(lu)(lu)的遮(zhe)擋減(jian)少(shao)，回路(lu)(lu)間距得以(yi)縮(suo)減(jian)并減(jian)少(shao)母管長度，槽式(shi)(shi)集(ji)熱(re)場的占地(di)面積將減(jian)少(shao)20%以(yi)上，從而降(jiang)低電(dian)站初投資。

同時，對應(ying)電網不(bu)同月度的(de)(de)實(shi)際(ji)需求(qiu)(qiu)，我(wo)們(men)還可以采(cai)用(yong)南北(bei)軸(zhou)(zhou)和東西軸(zhou)(zhou)配比布置的(de)(de)方案，對電網在(zai)(zai)枯風(feng)期、枯水期的(de)(de)發電量需求(qiu)(qiu)進行(xing)定(ding)向優化(hua)。所以冬季出(chu)(chu)力低只是槽式電站采(cai)用(yong)南北(bei)軸(zhou)(zhou)布置在(zai)(zai)高緯度地(di)區帶(dai)來(lai)的(de)(de)一(yi)個(ge)現象，我(wo)們(men)的(de)(de)技術部門(men)在(zai)(zai)設計(ji)(ji)過程中(zhong)完(wan)全可以解決冬季設計(ji)(ji)出(chu)(chu)力低的(de)(de)問題。

CSPPLAZA：槽式光熱技術后續的發展方向和降本空間如何？

俞科：槽式光熱(re)(re)儲能電站包括集熱(re)(re)場(chang)系(xi)統(tong)、儲換熱(re)(re)系(xi)統(tong)、常規島系(xi)統(tong)三大組成(cheng)部分，各(ge)板塊成(cheng)本下降(jiang)的路徑都非常清晰。

▲內(nei)蒙古(gu)烏拉特中旗100MW槽式(shi)電站的集熱器

首先，槽(cao)式(shi)集(ji)(ji)(ji)熱(re)場(chang)系統(tong)的(de)成本(ben)下降(jiang)類(lei)(lei)似于(yu)風(feng)電(dian)，示范電(dian)站采用的(de)5.7米(mi)開口槽(cao)式(shi)集(ji)(ji)(ji)熱(re)器(qi)(qi)陣(zhen)列(lie)(lie)的(de)設計集(ji)(ji)(ji)熱(re)出力是2MWt，類(lei)(lei)比于(yu)當(dang)年的(de)1.5MWe風(feng)機；后續的(de)槽(cao)式(shi)集(ji)(ji)(ji)熱(re)器(qi)(qi)陣(zhen)列(lie)(lie)的(de)開口將大(da)(da)于(yu)8米(mi)，設計功率將超過4.5MWt，同等規(gui)模電(dian)站的(de)集(ji)(ji)(ji)熱(re)器(qi)(qi)陣(zhen)列(lie)(lie)數量(liang)將大(da)(da)幅減少，土建基礎、管道閥(fa)門(men)、控制系統(tong)、現場(chang)安(an)裝等成本(ben)均(jun)大(da)(da)幅下降(jiang)，集(ji)(ji)(ji)熱(re)器(qi)(qi)模塊反射面積(ji)更(geng)大(da)(da)、集(ji)(ji)(ji)熱(re)管功率更(geng)高(gao)，類(lei)(lei)似于(yu)采用高(gao)塔筒(tong)、長葉片(pian)的(de)6MWe風(feng)電(dian)機組(zu)，千瓦造(zao)價將迅(xun)速下降(jiang)。

在傳儲(chu)熱(re)系統(tong)方向，龍騰光熱(re)正(zheng)在測試的新(xin)型硅基導熱(re)介質(zhi)、低凝固(gu)點(dian)融鹽等新(xin)材料(liao)新(xin)介質(zhi)，將進一步(bu)提升(sheng)儲(chu)熱(re)系統(tong)的能量密度(du)30%-60%，大幅(fu)降低現有儲(chu)熱(re)系統(tong)和融鹽的成(cheng)本。

常(chang)規島系統(tong)，由于槽(cao)式(shi)集熱(re)(re)(re)器(qi)(qi)陣列是模(mo)塊化布置(zhi)，更(geng)大(da)的(de)(de)鏡場(chang)部署規模(mo)不會降低光學效率(lv)，我們公司結(jie)合大(da)功(gong)率(lv)槽(cao)式(shi)集熱(re)(re)(re)器(qi)(qi)和新(xin)型(xing)傳熱(re)(re)(re)介質技術(shu)的(de)(de)單機(ji)600MW槽(cao)式(shi)光熱(re)(re)(re)儲能調峰電(dian)站設計方案已(yi)經完成論證，單機(ji)600MW的(de)(de)常(chang)規島可(ke)以大(da)幅(fu)降千瓦(wa)造價并(bing)提高汽輪(lun)機(ji)參數，這個(ge)等同于火電(dian)行(xing)業(ye)的(de)(de)發展和降本路徑(jing)。

在(zai)技(ji)術降(jiang)本(ben)的(de)(de)(de)同(tong)時(shi)，裝備制造領域的(de)(de)(de)產業(ye)化、規模化降(jiang)本(ben)也很重要。槽式光(guang)熱技(ji)術的(de)(de)(de)高溫(wen)真空集(ji)熱管、拋物面(mian)反射鏡(jing)、聚(ju)光(guang)器支架、液壓驅動器等核心(xin)部件是標準產品，除了集(ji)熱場回路數量根據各項目需(xu)求不同(tong)有(you)所變化，全球的(de)(de)(de)槽式電(dian)站(zhan)也基(ji)本(ben)是標準化的(de)(de)(de)設計，在(zai)規模的(de)(de)(de)支撐下(xia)生產制造成(cheng)本(ben)有(you)較大的(de)(de)(de)下(xia)降(jiang)空間(jian)。

未(wei)來(lai)槽(cao)(cao)式核(he)心部件(jian)產(chan)品將(jiang)走向(xiang)大(da)口徑長尺寸、大(da)幅面(mian)雙玻復(fu)合，槽(cao)(cao)式聚光器在分散式驅動、聚光模塊載(zai)荷均化、空(kong)間結(jie)構設計等多方向(xiang)的優(you)化降本(ben)路徑也很明確，需要的只是加大(da)科(ke)研和產(chan)業(ye)化投入。

由于光(guang)熱(re)電(dian)站的(de)建設周期要兩三年，光(guang)熱(re)行業的(de)降(jiang)本會呈現階梯式下降(jiang)，并(bing)且需要有(you)整裝(zhuang)開發(fa)的(de)建設規模來(lai)支撐光(guang)熱(re)產(chan)業的(de)規模化降(jiang)本，我們(men)預(yu)計(ji)，可見的(de)技術和(he)產(chan)業路徑完全可以推動光(guang)熱(re)發(fa)電(dian)度電(dian)成本下將(jiang)到0.4元以下。

CSPPLAZA：剛你提到的單機600MW槽式光熱儲能調峰電站設計方案已經完成論證，能否簡單介紹下這個方案？

俞科：單機(ji)600MW槽式光(guang)(guang)(guang)熱儲能調峰(feng)電(dian)站(zhan)的設(she)計方案是我們在探索光(guang)(guang)(guang)熱電(dian)站(zhan)最(zui)大(da)單機(ji)規(gui)模可行(xing)性(xing)的一個階段(duan)性(xing)成果。該方案設(she)計針對大(da)規(gui)模調峰(feng)的調度方式，即(ji)白天時(shi)段(duan)光(guang)(guang)(guang)熱電(dian)站(zhan)只(zhi)收集太陽能儲存熱量(liang)，期(qi)間不(bu)出力(li)(li)(li)，讓(rang)峰(feng)給光(guang)(guang)(guang)伏。下午(wu)約(yue)(yue)4點開始光(guang)(guang)(guang)熱機(ji)組(zu)啟(qi)動并快(kuai)速達(da)到滿負荷(he)出力(li)(li)(li)，一直(zhi)持(chi)續至(zhi)晚上約(yue)(yue)11點，滿負荷(he)運行(xing)時(shi)間約(yue)(yue)6-7小時(shi)。之后光(guang)(guang)(guang)熱機(ji)組(zu)負荷(he)逐步(bu)降至(zhi)零，脫網不(bu)出力(li)(li)(li)，只(zhi)保持(chi)旋轉備用狀態，直(zhi)到第二天下午(wu)4點，如此(ci)循環反復(fu)。簡而言之，光(guang)(guang)(guang)熱機(ji)組(zu)負責作(zuo)為(wei)晚高(gao)峰(feng)時(shi)段(duan)的支撐電(dian)源。

該設計(ji)方(fang)案采(cai)(cai)用(yong)前面(mian)提到的(de)(de)(de)(de)(de)開口大于8米的(de)(de)(de)(de)(de)槽式(shi)集(ji)熱(re)(re)(re)(re)器(qi)，以(yi)大幅降低土建、管道、控制(zhi)系(xi)統和(he)(he)現場(chang)安裝的(de)(de)(de)(de)(de)單位功率(lv)成本；采(cai)(cai)用(yong)管徑(jing)為90mm的(de)(de)(de)(de)(de)集(ji)熱(re)(re)(re)(re)管，以(yi)減(jian)少單個(ge)回(hui)路的(de)(de)(de)(de)(de)流動壓降，降低主循環泵的(de)(de)(de)(de)(de)揚程要求(qiu)；采(cai)(cai)用(yong)東西(xi)軸布置方(fang)式(shi)，以(yi)最大限度平衡全(quan)年(nian)各月度的(de)(de)(de)(de)(de)熱(re)(re)(re)(re)輸出差異，并提高儲(chu)能系(xi)統在各月份的(de)(de)(de)(de)(de)設備(bei)利(li)用(yong)率(lv)；采(cai)(cai)用(yong)新一(yi)代寬溫硅油作為傳熱(re)(re)(re)(re)工質，免除冬季和(he)(he)晚間的(de)(de)(de)(de)(de)防凝需求(qiu)；采(cai)(cai)用(yong)解(jie)耦工藝(yi)流程，將集(ji)熱(re)(re)(re)(re)儲(chu)熱(re)(re)(re)(re)和(he)(he)放熱(re)(re)(re)(re)發(fa)電環節進行解(jie)耦，滿足(zu)“白天集(ji)熱(re)(re)(re)(re)、晚間發(fa)電”的(de)(de)(de)(de)(de)調度方(fang)式(shi)；采(cai)(cai)用(yong)“平行鏡(jing)場(chang)”設計(ji)理念(nian)，將集(ji)熱(re)(re)(re)(re)場(chang)分為平行運行的(de)(de)(de)(de)(de)兩部(bu)分，分別換(huan)熱(re)(re)(re)(re)至熔(rong)鹽系(xi)統儲(chu)熱(re)(re)(re)(re)，在發(fa)電時再匯合進入一(yi)套SGS系(xi)統，從(cong)而避免導熱(re)(re)(re)(re)油系(xi)統最大管徑(jing)的(de)(de)(de)(de)(de)限制(zhi)。

以(yi)烏拉特(te)中旗(qi)海(hai)流圖(tu)的氣象條(tiao)件(jian)和場址條(tiao)件(jian)為(wei)例，該(gai)(gai)單(dan)機(ji)600兆瓦槽式電(dian)站的集熱(re)(re)面(mian)積約(yue)為(wei)385萬平米，占地約(yue)15000畝，儲(chu)熱(re)(re)時長8小(xiao)(xiao)時，儲(chu)熱(re)(re)容量(liang)12000 MWh。電(dian)站設(she)計(ji)年(nian)發電(dian)能力為(wei)1993小(xiao)(xiao)時，按照上述大規模調(diao)峰(feng)的調(diao)度方式運行時，電(dian)站年(nian)利用(yong)小(xiao)(xiao)時數約(yue)為(wei)1700小(xiao)(xiao)時，全年(nian)晚高峰(feng)覆蓋率為(wei)72%（以(yi)平均每天晚高峰(feng)時長6.5小(xiao)(xiao)時計(ji)），很好(hao)地滿足大規模調(diao)峰(feng)的調(diao)度方式。目前該(gai)(gai)設(she)計(ji)方案已經完成概念設(she)計(ji)，后續可進一步結合(he)邊界條(tiao)件(jian)的細節(jie)進行初(chu)步和詳細設(she)計(ji)。

CSPPLAZA：在風光大基地項目開發的當下，你能否簡潔地用幾句話來闡述你建議開發商選擇槽式技術的理由？

俞科：風光大(da)(da)基地項(xiang)目(mu)(mu)開(kai)發(fa)的(de)(de)主力軍是(shi)央(yang)企(qi)，大(da)(da)家(jia)都知道(dao)，央(yang)企(qi)對項(xiang)目(mu)(mu)的(de)(de)可行性評估，特別是(shi)經濟性、可靠性評估是(shi)非(fei)常(chang)審慎的(de)(de)。槽(cao)式技術是(shi)經過最多已投運項(xiang)目(mu)(mu)（全球(qiu)超5GW運行裝機）實(shi)踐(jian)檢驗的(de)(de)、最可靠、最成(cheng)熟、最穩定的(de)(de)光熱發(fa)電技術，我們的(de)(de)烏拉特100MW項(xiang)目(mu)(mu)的(de)(de)實(shi)際(ji)表現也在國(guo)際(ji)國(guo)內(nei)市場(chang)給予了充分證明。

當前國家推進的(de)戈壁(bi)沙(sha)漠風光大(da)基地，普(pu)遍存在風大(da)、沙(sha)塵的(de)氣(qi)候特點，槽式(shi)技術抗風運(yun)行(xing)精度高，反射(she)光程損失小，光熱轉(zhuan)化(hua)效率(lv)高，電(dian)站總效率(lv)提(ti)升空間大(da)，電(dian)站調試周期短(duan)的(de)優勢(shi)可以充(chong)分發揮。

注：7月28日，常州龍騰光熱科技股份有限公司技術總監盧智恒在2022中國風光熱互補新能源基地開發大會上就“槽式光熱儲能電站在大規模調峰場景下的設計方案與技術創新降本路徑”作了主題報告，欲了解更多相關信息，可聯系CSPPLAZA（微信號：cspswd）索取該演講PPT資料。