從對(duì)光熱發(fā)電技術(shù)進(jìn)行全面細(xì)致的了解,到逐步掌握大規(guī)模光熱電站的設(shè)計(jì)方法,一路走來(lái),田增華對(duì)光熱電站的設(shè)計(jì)難度深有感觸,他說(shuō):“光熱電站的設(shè)計(jì)首先涉及到太陽(yáng)直接輻照強(qiáng)度DNI值的測(cè)定,這與光伏電站的地表總輻射值GHI值的測(cè)定不盡相同,DNI值的測(cè)量要求更加精確,測(cè)定難度更大;另外,太陽(yáng)光的精準(zhǔn)聚焦、工質(zhì)的傳熱、換熱、儲(chǔ)熱等多個(gè)方面也都是設(shè)計(jì)上的一些難點(diǎn),門(mén)檻較高,相對(duì)于目前已經(jīng)十分成熟的光伏電站的設(shè)計(jì),光熱電站的設(shè)計(jì)難度要大很多?!?/div>
在談及目前我國(guó)在光熱電站設(shè)計(jì)方面面臨的主要困難時(shí),田增華說(shuō):“從根本上來(lái)說(shuō),是我們對(duì)光熱電站的運(yùn)行細(xì)節(jié)還不是完全了解,在和國(guó)外的相關(guān)成熟廠(chǎng)商進(jìn)行交流探討時(shí),他們也不會(huì)對(duì)電站的相關(guān)設(shè)計(jì)和運(yùn)行細(xì)節(jié)進(jìn)行詳細(xì)的解釋。比如對(duì)于槽式光熱電站來(lái)講,在光場(chǎng)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)方面,太陽(yáng)能集熱場(chǎng)該如何布置?一定規(guī)模的電站應(yīng)該對(duì)應(yīng)設(shè)置多少個(gè)回路才能達(dá)到集熱效率的最大化?在儲(chǔ)熱系統(tǒng)的設(shè)計(jì)方面,配置多長(zhǎng)時(shí)間的儲(chǔ)熱系統(tǒng)才能達(dá)到經(jīng)濟(jì)效益的最大化?如何從設(shè)計(jì)角度確保熔鹽的應(yīng)用安全?如何防止熔鹽凝固造成管路堵塞等等這樣一些細(xì)節(jié)上的問(wèn)題,國(guó)內(nèi)現(xiàn)在還沒(méi)有完全搞清楚。這是我們目前遇到的主要難點(diǎn)?!?/div>
而對(duì)于塔式電站的設(shè)計(jì),田增華認(rèn)為,“最大的設(shè)計(jì)難點(diǎn)在于光場(chǎng)系統(tǒng),特別是定日鏡的控制,槽式電站采用一套控制系統(tǒng)對(duì)所有反光鏡進(jìn)行整體跟蹤控制即可,而塔式定日鏡則需要對(duì)每一面鏡子都進(jìn)行跟蹤控制,如何做到這一點(diǎn)?如何根據(jù)電站出力確定光場(chǎng)的建設(shè)面積?如何根據(jù)光場(chǎng)的面積確定集熱塔的高度和接收器的位置等等這些都是一些設(shè)計(jì)上的難點(diǎn)。”
雖然在上述方面,華北院都已作過(guò)相關(guān)研究,并取得了一定的突破。但由于其參與設(shè)計(jì)的幾個(gè)大規(guī)模商業(yè)化光熱電站都尚未成功投運(yùn),也就無(wú)從檢驗(yàn)其設(shè)計(jì)方案的最終效果如何。
多方發(fā)力光熱電站設(shè)計(jì)
在全球范圍內(nèi),擁有大規(guī)模商業(yè)化光熱電站設(shè)計(jì)能力的企業(yè)也只有寥寥數(shù)家,他們大都擁有已投運(yùn)的商業(yè)化光熱電站。而中國(guó)的諸多廠(chǎng)商試圖與這些廠(chǎng)商進(jìn)行深度交流以期獲取光熱電站設(shè)計(jì)的相關(guān)細(xì)節(jié)時(shí),均被婉拒。
中國(guó)人還需要自己摸索著前進(jìn)。當(dāng)前,中國(guó)多家單位都已經(jīng)開(kāi)始對(duì)光熱電站的設(shè)計(jì)進(jìn)行研究,以期掌握自主的電站設(shè)計(jì)能力。
據(jù)田增華介紹,在光熱電站的設(shè)計(jì)領(lǐng)域,目前已有部分設(shè)計(jì)院、項(xiàng)目公司及光熱發(fā)電設(shè)備制造商投入其中。華北院積極開(kāi)展
太陽(yáng)能熱發(fā)電的研究及設(shè)計(jì)工作,目前已完成多個(gè)項(xiàng)目的前期咨詢(xún)及設(shè)計(jì)工作。
另?yè)?jù)本網(wǎng)記者了解,華能集團(tuán)、浙江中控太陽(yáng)能技術(shù)公司等企業(yè)也正在逐步依托自有技術(shù)掌握相對(duì)應(yīng)的電站設(shè)計(jì)方法。
電站建設(shè)中逐步優(yōu)化設(shè)計(jì)
成功的設(shè)計(jì)最終需要實(shí)際電站運(yùn)行的檢驗(yàn),雖然包括華北院在內(nèi)的多家設(shè)計(jì)單位已經(jīng)對(duì)多個(gè)光熱電站項(xiàng)目進(jìn)行了前期咨詢(xún)及設(shè)計(jì)工作,但事實(shí)是,國(guó)內(nèi)目前還沒(méi)有一個(gè)已投運(yùn)的大規(guī)模商業(yè)化光熱電站。除少數(shù)試驗(yàn)示范電站和裝置投入運(yùn)行外,多數(shù)大規(guī)模商業(yè)化電站項(xiàng)目甚至尚未能動(dòng)工建設(shè)。
延慶1MW塔式光熱發(fā)電示范項(xiàng)目的投運(yùn)為我國(guó)塔式光熱電站的設(shè)計(jì)積累了一定的經(jīng)驗(yàn),華能三亞1.5MWth菲涅爾光熱發(fā)電示范項(xiàng)目的成功運(yùn)行也為我國(guó)菲涅爾光熱電站的設(shè)計(jì)積累了寶貴的經(jīng)驗(yàn),而在最為成熟的槽式技術(shù)上,我國(guó)目前還沒(méi)有一個(gè)具有示范意義的項(xiàng)目投運(yùn)。