發(fā)布者:本網(wǎng)記者Crystal | 來源:CSPPLAZA光熱發(fā)電網(wǎng) | 0評論 | 9332查看 | 2013-07-06 18:27:00
CSPPLAZA光熱發(fā)電網(wǎng)報(bào)道:7月4日,浙江中控太陽能技術(shù)有限公司副總工程師、研發(fā)中心主任徐能在太陽能熱發(fā)電論壇上分享了中控太陽能在建設(shè)德令哈50MW塔式光熱電站一期工程中所獲得的經(jīng)驗(yàn)。
中控太陽能由浙江大學(xué)、中控集團(tuán)、杭州鍋爐集團(tuán)、杭州汽輪動力集團(tuán)共四家單位在技術(shù)、資本兩方面合作組建。其在青海德令哈建設(shè)的總裝機(jī)50兆瓦的中國首個商業(yè)化光熱示范電站項(xiàng)目即將并網(wǎng)發(fā)電。該項(xiàng)目后期40MW規(guī)劃配置2.5小時熔鹽儲熱。一期10兆瓦采用DSG技術(shù),總投資額2.1億元,包括與50兆瓦裝機(jī)配套的公用設(shè)施建設(shè)。
徐能表示,從去年8月份開始到現(xiàn)在經(jīng)過了多次系統(tǒng)測試,項(xiàng)目一期接近三萬套定日鏡的聚光精度均值小于2mrad,追日成效顯著。在西北環(huán)境較為惡劣的地區(qū)開發(fā)光熱電站面臨著大風(fēng),低溫等惡劣自然環(huán)境的影響。該項(xiàng)目去年冬天經(jīng)歷過接近九級的大風(fēng),當(dāng)時的實(shí)測風(fēng)速達(dá)到16~17米/秒,去年冬天經(jīng)受了零下30度低溫的考驗(yàn)。
經(jīng)過近一年來的實(shí)驗(yàn)測試,項(xiàng)目團(tuán)隊(duì)總結(jié)出了在中國西部開發(fā)大規(guī)模光熱電站應(yīng)注意的一些問題。首當(dāng)其沖的是環(huán)境,鹽堿地和沙塵大風(fēng)對項(xiàng)目開發(fā)造成較大阻力;徐能稱,“由于受到沙塵天氣的影響,我們的定日鏡每天的反射率降幅可能要達(dá)到1%~2%,相對來看,加州的環(huán)境較好,風(fēng)沙小,鏡面的反射率每天下降幅度約0.2%,對我們來說,鏡面清潔很重要,清潔度直接影響到你發(fā)電的收益,我們目前有一臺清洗車每天進(jìn)行循環(huán)清洗。它可以實(shí)現(xiàn)自動定位,在我們鏡場進(jìn)行自動清洗,清洗方式有兩種,一種是水洗,耗水量比較低,另外干洗及因?yàn)槎鞗]法水洗,只能干洗“。另外還需注意的是低溫情況下的防凍設(shè)計(jì)。定日鏡的大規(guī)模安裝如何實(shí)現(xiàn)快速安裝,如何快速校正,需要自動化的系統(tǒng)。
徐能還指出,在西北建設(shè)光熱電站有一個很關(guān)鍵的因素是,電網(wǎng)跟東部地區(qū)會有差別,它不穩(wěn)定,可能時不時會發(fā)生停電事故,停電以后怎么保證系統(tǒng)的安全,尤其是塔式,巨大的能量聚焦一個地方要可控,這是很關(guān)鍵的要考慮的一個因素。
塔式定日鏡方面,全球各個項(xiàng)目上應(yīng)用的定日鏡的大小不一,有一百多平方的,也有兩三個平方的。中控采用小面積的定日鏡,主要是為了便于現(xiàn)場大規(guī)模地安裝調(diào)試,提高安裝的效率,降低安裝的成本。另外,我國西部風(fēng)沙比較大,定日鏡的抗風(fēng)設(shè)計(jì)是個難點(diǎn),小面積定日鏡在抗風(fēng)沙方面有優(yōu)勢。制造安裝的難度比較小。
塔式鏡場設(shè)計(jì)方面,中控太陽能自主開發(fā)了一套軟件,可以根據(jù)不同的地形,不同的地理?xiàng)l件,不同的經(jīng)緯度,根據(jù)不同的要求設(shè)計(jì)初步的鏡場,給出效率能量的分布圖。
這么大規(guī)模的定日鏡怎么聚焦?光靠制造、安裝這個理論上可行,但是成本太高,中控太陽能設(shè)計(jì)了一套數(shù)學(xué)模型,開發(fā)了一套系統(tǒng),安裝好以后,可以把每套定日鏡的誤差計(jì)算出來?!坝辛诉@項(xiàng)技術(shù)以后,我們對場地的要求就可以大大降低,有一定的坡度,不需要很平,坡度不超過15%都可以適應(yīng),直接在場地上安裝。這一方面降低了對土地的要求,另外也降低了投資成本?!?徐能說道。
塔式熱量接收器的設(shè)計(jì)是一個難點(diǎn),集熱面能量怎么均勻分布,這是一個很關(guān)鍵的技術(shù),能量不均勻會過熱,能量過于均勻會溢出,效率會下降。怎么合理的進(jìn)行能量分布,中控也有一套自主設(shè)計(jì)開發(fā)的模型軟件。
中控德令哈項(xiàng)目后期40MW將采用熔鹽作為工質(zhì)。其在杭州已建有一個熔鹽實(shí)驗(yàn)平臺,熔鹽用量八噸左右,其從去年上半年開始進(jìn)行實(shí)驗(yàn),目前熔鹽上塔的流程還在做驗(yàn)證,地面上的熔鹽融化,熔鹽儲熱程在杭州已經(jīng)實(shí)驗(yàn)完成。
發(fā)電系統(tǒng)的設(shè)計(jì)跟火電明顯的區(qū)別就是要頻繁起停,目前的10兆瓦的汽輪機(jī)是杭汽研發(fā)的。
另外一個對太陽能塔式發(fā)電很關(guān)鍵的影響因素是天氣,特別是云,云到來之前你要提前進(jìn)行一些互補(bǔ),這個對云的監(jiān)測要求比較高。另外,熔鹽系統(tǒng)對云有更高要求,云擋住鏡場以后,怎么防止表面溫度過低,這些都需要對鏡場能量做一些調(diào)節(jié),這就需要對云做一些預(yù)測。中控也開發(fā)了一套云監(jiān)測系統(tǒng)軟件,預(yù)測云什么時候會擋住定日鏡,什么時候會離開。今年6月份的測試結(jié)果顯示有四十幾秒的誤差,目前還在逐步完善。
另外,定日鏡的數(shù)量龐大,有數(shù)十萬臺,怎么對它進(jìn)行控制跟蹤,中控自主研發(fā)了一套控制系統(tǒng),包括對定日鏡的自動跟蹤,自動校正,把定日鏡的七個誤差自動識別出來,只要點(diǎn)一個按紐,整套系統(tǒng)就會開始運(yùn)行,這個校正跟正常運(yùn)行可以同時進(jìn)行,互不影響。每一個點(diǎn)代表著一套定日鏡,不同的顏色點(diǎn)代表定日鏡的不同狀態(tài),有故障的話定日鏡對應(yīng)的這一點(diǎn)馬上會顯示紅色,非常直觀。
另外,中控還開發(fā)了一套塔式太陽能熱發(fā)電的仿真系統(tǒng),用于前期設(shè)計(jì)進(jìn)行調(diào)試、參數(shù)的驗(yàn)證,可以進(jìn)行系統(tǒng)的優(yōu)化。
此外,中控還開發(fā)了一套軟件,可以根據(jù)現(xiàn)場鏡場的設(shè)計(jì),還有光資源的曲線,結(jié)合每天什么時候起機(jī),什么時候關(guān)機(jī),對發(fā)電量做一個準(zhǔn)確的預(yù)算,更好地測算項(xiàng)目的經(jīng)濟(jì)性。
在中國西部地區(qū)開發(fā)光熱電站,到底多大規(guī)模是最優(yōu)的,技術(shù)上最優(yōu),經(jīng)濟(jì)性最優(yōu)?徐能表示,“業(yè)內(nèi)普遍都認(rèn)為越大越好,這本身沒錯,規(guī)??隙ㄒ龃螅亲龅蕉啻笠?guī)模,對每個地方都不一樣。比如青海如果做到跟美國一樣的規(guī)模,經(jīng)濟(jì)性可能未必好。因?yàn)楣庹召Y源在青海好一點(diǎn)兒的兩千一二,美國加州可以達(dá)到2600,很多因素是不一樣的。中控認(rèn)為對其來說,50兆瓦可能是相對最優(yōu)的規(guī)模設(shè)計(jì)?!?/div>