5月28日,2025第十二屆中國(guó)國(guó)際光熱大會(huì)暨CSPPLAZA年會(huì)在浙江杭州盛大召開(kāi),浙江可勝技術(shù)股份有限公司(簡(jiǎn)稱(chēng):可勝技術(shù))研發(fā)副總裁兼副總工程師宓霄凌出席會(huì)議并作《格爾木350MW三塔一機(jī)獨(dú)立型大規(guī)模光熱發(fā)電項(xiàng)目開(kāi)發(fā)》的主題報(bào)告。
圖:宓霄凌
350MW獨(dú)立型大規(guī)模光熱發(fā)電項(xiàng)目
▋350MW光熱項(xiàng)目基本情況
350MW的塔式光熱發(fā)電項(xiàng)目是全球單體規(guī)模最大光熱電站,納入了青海省2024年光熱發(fā)電示范(試點(diǎn))項(xiàng)目,廠址位于青海省海西州格爾木市烏圖美仁光伏光熱產(chǎn)業(yè)園區(qū)。
據(jù)宓霄凌介紹,項(xiàng)目典型年DNI值1916kWh/㎡,海拔高度約2800m,單臺(tái)汽輪機(jī)350MW,聚光集熱系統(tǒng)將采用三塔布置方案,鏡場(chǎng)面積共330萬(wàn)㎡,單座鏡場(chǎng)反射面積110萬(wàn)㎡,單臺(tái)吸熱器額定功率520MWt,儲(chǔ)熱時(shí)長(zhǎng)14h,熔鹽量10.7萬(wàn)噸。項(xiàng)目設(shè)計(jì)年發(fā)電量約9.6億kWh,減排二氧化碳約60萬(wàn)噸/年。
▋項(xiàng)目進(jìn)展
◆ 2024年11月5日,青海省2024年光熱發(fā)電示范(試點(diǎn))項(xiàng)目?jī)?yōu)選結(jié)果公布,浙江可勝技術(shù)股份有限公司申報(bào)的格爾木350MW光熱項(xiàng)目成功入圍。
◆ 2024年12月31日,青海省發(fā)改委發(fā)布《關(guān)于青海省光熱發(fā)電上網(wǎng)電價(jià)政策的通知》(青發(fā)改價(jià)格(2024)778號(hào)),明確項(xiàng)目上網(wǎng)電價(jià)0.55元/kWh(含稅)。
◆ 2025年2月19日,海西州能源局發(fā)布《關(guān)于格爾木350MW塔式光熱發(fā)電項(xiàng)目備案的通知》,原則同意對(duì)該項(xiàng)目進(jìn)行備案。
◆ 2025年4月10日,青海省發(fā)改委關(guān)于印發(fā)《2025年青海省電力行業(yè)重點(diǎn)項(xiàng)目開(kāi)發(fā)建設(shè)方案》的通知(青發(fā)改能源〔2025〕244號(hào)),本項(xiàng)目被納入2025年青海省電力行業(yè)重點(diǎn)項(xiàng)目開(kāi)發(fā)建設(shè)方案。
◆ 2025年4月24日,可勝技術(shù)開(kāi)發(fā)建設(shè)的青海億儲(chǔ)格爾木350MW塔式光熱發(fā)電項(xiàng)目可行性研究報(bào)告評(píng)審會(huì)在北京順利召開(kāi)。
◆ 項(xiàng)目計(jì)劃2025年9月開(kāi)工建設(shè)。
▋?nèi)蛞?guī)模最大的聚光集熱系統(tǒng)
據(jù)宓霄凌介紹,格爾木350MW項(xiàng)目采用三塔一機(jī)技術(shù),即三座鏡場(chǎng)集熱,并鹽后共用一臺(tái)汽輪機(jī);采用可勝技術(shù)第四代37㎡高精度、高可靠性智能定日鏡;鏡場(chǎng)總反射面積約330萬(wàn)㎡,與全球已投運(yùn)單機(jī)最大的鏡場(chǎng)(迪拜100MW項(xiàng)目175萬(wàn)㎡)相比,反射面積是該項(xiàng)目的1.89倍;鏡場(chǎng)控制規(guī)模8.9萬(wàn)臺(tái)定日鏡,控制系統(tǒng)規(guī)模達(dá)到全球第一。
此外,該項(xiàng)目將采用可勝技術(shù)創(chuàng)新性產(chǎn)品——聚光集熱智能化運(yùn)行系統(tǒng)。
▋面向多云天氣等復(fù)雜工況的聚光集熱智能化運(yùn)行系統(tǒng)
針對(duì)光熱多云天氣運(yùn)行工況復(fù)雜、操作員運(yùn)行水平參差不齊的痛點(diǎn),可勝技術(shù)成功開(kāi)發(fā)出聚光集熱系統(tǒng)智能運(yùn)行系統(tǒng),可精準(zhǔn)識(shí)別天氣變化、自動(dòng)切換運(yùn)行工況,實(shí)現(xiàn)聚光集熱系統(tǒng)一鍵啟動(dòng)、一鍵集熱和一鍵疏鹽功能,大大降低了操作難度,提高系統(tǒng)運(yùn)行可靠性,提升發(fā)電量達(dá)成率。
▋?nèi)蛞?guī)模最大的熔鹽儲(chǔ)熱系統(tǒng)
格爾木350MW項(xiàng)目?jī)?chǔ)熱規(guī)模也是全球塔式發(fā)電項(xiàng)目中最大的,其儲(chǔ)能時(shí)長(zhǎng)為14小時(shí),儲(chǔ)熱容量約10.6GWht,采用4套儲(chǔ)罐儲(chǔ)熱,熔鹽設(shè)計(jì)總量約10.7萬(wàn)噸。與目前已建成的全球儲(chǔ)熱容量最大的塔式光熱電站相比(智利Atacama110MW光熱項(xiàng)目),格爾木350MW項(xiàng)目的儲(chǔ)熱容量是該項(xiàng)目的2.5倍以上。
宓霄凌表示,在項(xiàng)目?jī)?chǔ)熱系統(tǒng)中將采用兩項(xiàng)創(chuàng)新性技術(shù),一是:冷、熱熔鹽儲(chǔ)罐將采用可勝技術(shù)首創(chuàng)的低位罐方案,降低熔鹽的不可用鹽量和長(zhǎng)軸熔鹽泵難度;二是,采用可勝技術(shù)專(zhuān)利技術(shù)的分布式儲(chǔ)熱系統(tǒng)方案,整個(gè)儲(chǔ)熱系統(tǒng)將由四對(duì)冷熱熔鹽儲(chǔ)罐組成,三個(gè)集熱塔下方各有一對(duì)冷熱熔鹽儲(chǔ)罐,發(fā)電島也有一對(duì)冷熱熔鹽儲(chǔ)罐。
●首創(chuàng)低位罐方案
傳統(tǒng)熔鹽儲(chǔ)熱系統(tǒng)是采用一個(gè)長(zhǎng)軸熔鹽泵安裝在泵平臺(tái)上,通過(guò)儲(chǔ)罐頂部進(jìn)入罐內(nèi),因此熔鹽泵軸長(zhǎng)較長(zhǎng),可勝技術(shù)的短軸泵和高低位罐方案是在冷/熱鹽儲(chǔ)罐旁邊放置一個(gè)低位罐,并將熔鹽泵安裝在低位罐上(如下圖所示)。采用低位罐的方案,可以降低熔鹽泵軸長(zhǎng)要求,從而降低熔鹽泵設(shè)計(jì)制造難度,可靠性更高。
低位罐方案優(yōu)點(diǎn):
1.熔鹽泵替代:熔鹽泵可采用國(guó)產(chǎn)短軸泵替代進(jìn)口長(zhǎng)軸泵,降低設(shè)計(jì)、制造難度,短軸泵的可靠性更高,且國(guó)產(chǎn)泵的成本遠(yuǎn)低于進(jìn)口泵。
2.不可用鹽量減少:長(zhǎng)軸泵最低工作液位約1米,采用高低位罐可以降低每個(gè)熔鹽罐不能使用鹽量,減少熔鹽用量和儲(chǔ)罐體積,減少材料量。
3.儲(chǔ)罐優(yōu)化:高位罐的高度不受長(zhǎng)軸泵的限制,可進(jìn)行高徑比優(yōu)化,進(jìn)一步降低材料用量。
宓霄凌表示,通過(guò)綜合計(jì)算,與常規(guī)高位罐方案相比,采用上述創(chuàng)新方案后整個(gè)熔鹽儲(chǔ)熱系統(tǒng)綜合成本可以下降11%-13%。
●分布式儲(chǔ)熱系統(tǒng)方案
可勝技術(shù)為大容量多塔一機(jī)光熱電站研發(fā)了分布式熔鹽儲(chǔ)能系統(tǒng)解決方案,該技術(shù)方案的熔鹽儲(chǔ)熱系統(tǒng)分散布置在各個(gè)鏡場(chǎng)中心和動(dòng)力島,解決了長(zhǎng)距離熔鹽輸送帶來(lái)的系統(tǒng)響應(yīng)慢、啟停時(shí)間長(zhǎng)等問(wèn)題,并結(jié)合調(diào)峰型光熱電站的運(yùn)行特點(diǎn)優(yōu)化多塔一機(jī)的熔鹽儲(chǔ)熱系統(tǒng)配置、能量調(diào)度方案,從而大幅降低長(zhǎng)距離熔鹽輸送管道成本。
宓霄凌介紹,分布式儲(chǔ)熱系統(tǒng)方案主要優(yōu)勢(shì)在于:
1.消除了長(zhǎng)距離熔鹽輸送對(duì)吸熱系統(tǒng)啟動(dòng)的延時(shí)影響,提高了吸熱系統(tǒng)運(yùn)行靈活性;
2.優(yōu)化了熔鹽儲(chǔ)能系統(tǒng)配置,能量調(diào)度更靈活,提高了熔鹽儲(chǔ)能系統(tǒng)抗風(fēng)險(xiǎn)能力;
3.長(zhǎng)距離熔鹽輸送管道設(shè)計(jì)優(yōu)化,儲(chǔ)熱系統(tǒng)綜合成本降低約10%。
▋汽輪發(fā)電系統(tǒng)
目前全球在建及投運(yùn)裝機(jī)規(guī)模最大的電站為200MW,大部分項(xiàng)目以100MW為主。格爾木350MW項(xiàng)目的裝機(jī)規(guī)模是目前在建的中廣核德令哈200MW項(xiàng)目的1.75倍。
350MW汽輪機(jī)組主要參數(shù)如下圖所示:
投資成本及度電成本
宓霄凌表示,格爾木350MW項(xiàng)目的度電成本約0.55元/kWh,顯著低于100MW級(jí)的光熱項(xiàng)目。