CSPPLAZA光熱發(fā)電網(wǎng)報道：5月25日，十二五國家863項目1MW槽式太陽能熱發(fā)電試驗項目在延慶八達嶺中科院電工所太陽熱發(fā)電試驗園區(qū)成功試運行，6月1日，該項目通過科技部高技術(shù)研究發(fā)展中心組織的驗收。6月15日，中科院電工所研究員、國家863計劃1MW槽式太陽能熱發(fā)電試驗項目總負責人徐二樹在浙江杭州召開的中國國際光熱電站大會暨CSPPLAZA年會2017（CPC2017）上發(fā)表題為《八達嶺1MW槽式太陽能發(fā)電試驗系統(tǒng)》的演講，對該項目的開發(fā)進行了全面介紹。

　　徐二樹結(jié)合項目現(xiàn)場調(diào)試圖片、仿真模型、能效模型、各參數(shù)計算公式等，介紹了八達嶺1MW槽式太陽能發(fā)電系統(tǒng)試驗系統(tǒng)的研究目標、研究內(nèi)容、槽式聚光器和關(guān)鍵部件研究、系統(tǒng)整體設(shè)計、關(guān)鍵問題研究、試驗平臺建設(shè)等情況。

　　據(jù)徐二樹介紹，八達嶺1MW槽式太陽能發(fā)電試驗系統(tǒng)已于2017年5月25日達成了科技部所要求的整個系統(tǒng)參數(shù)目標。其中科技部要求的指標中導(dǎo)熱油出口溫度為380度，而八達嶺1MW槽式太陽能熱發(fā)電試驗項目回路的出口油溫達到391度，測量時間是2017年5月25日13點22分36秒。

　　各位專家，各位朋友，下午好！

　　首先感謝大會給我這次機會，和大家就1MW的系統(tǒng)做一個交流。八達嶺1MW槽式太陽能熱發(fā)電試驗系統(tǒng)是國家863計劃的項目，這是項目課題里的一個主要內(nèi)容。這個項目課題的依托單位是電工研究所，參與單位是中廣核、中海陽、皇明太陽能、常州龍騰、內(nèi)蒙古電力設(shè)計院、北京電力建設(shè)公司、國電智深公司、甘肅建材院。

　　我按照這七個方面進行匯報，第一個是研究的目標，再一個是主要的研究內(nèi)容，第三個是對聚光器我們做了哪些工作，第四是1MW系統(tǒng)的設(shè)計過程，第五是就設(shè)計過程中的一些關(guān)鍵問題做一個介紹，第六是整個系統(tǒng)的建設(shè)和運行，最后是一個致謝。

　　國家布置給我這個任務(wù)的時候，它的要求是研究槽式聚光器的氣動力學特性，建立槽式集熱器載荷設(shè)計規(guī)范與安裝標準，建立1MW槽式熱發(fā)電實驗平臺，研究大型太陽能槽式熱力系統(tǒng)設(shè)計、系統(tǒng)啟動、停機的熱力循環(huán)方法和槽式系統(tǒng)熱性能評價技術(shù)。進行塔式集熱與槽式集熱性能對比，研究槽式、塔式太陽能集熱系統(tǒng)隨氣象條件變化的集熱規(guī)律，提出吸熱、儲熱和蒸汽發(fā)生系統(tǒng)的動態(tài)容量匹配設(shè)計方法。我今天下午匯報的，主要針對1MW的平臺做一個匯報。

　　前面給了一個目標，我們針對槽式系統(tǒng)做了分析。根據(jù)國家863來說，前面對真空管布局的任務(wù)已經(jīng)完成，我的任務(wù)是針對聚光器做的研究，然后對聚光器的性能做一些測試。另外從工程的層面來說，我們整個就是做一個系統(tǒng)集成，從光到熱再到儲熱到發(fā)電，最后對電站的運行做一些分析。

　　因此從這個課題的要求來說，我們整個分了四個內(nèi)容：第一，聚光器和關(guān)鍵部件的研究；第二，建立1MW太陽能槽式熱發(fā)電系統(tǒng)試驗平臺；第三，集熱產(chǎn)品野外試驗方法研究；第四，塔式集熱與槽式集熱性能對比。最后兩個內(nèi)容，今天不作介紹。

　　對聚光器來說，我們主要是通過研究聚光器的抗風穩(wěn)定性，研究它的機械結(jié)構(gòu)，再一個是對它的跟蹤系統(tǒng)做一些研究，最后要形成9000平米以上的聚光場。

　　我們在這個研究過程中，根據(jù)我國的氣候情況（高寒、強風），提出了整個聚光器的性能指標，然后對整體的聚光器做了整體的設(shè)計，對支架、支臂、支撐、立柱結(jié)構(gòu)和液壓跟蹤控制系統(tǒng)進行設(shè)計和分析，最后提出整個聚光器的支架體系，然后我們也做了一個樣機。這一部分的主要工作由中廣核、中海陽等企業(yè)完成。

　　這是我們對聚光器提出的性能指標。對每個部件，我們都做了受力分析，最后也對聚光器的控系統(tǒng)也做了工作。最后形成了自有的技術(shù)，這是聚光器的安裝，這是樣機安裝的過程。最后形成這樣的聚光場，我們聚光場形成三個標準的回路，兩個回路是東西向布置的回路，還有一個回路是南北向的，也就是說我們形成了三個標準的回路，也就是一個回路的長度在600米，整個聚光面積大約是1萬平米。這是“十二五”的塔式電站，圍著它的北側(cè)和西側(cè)形成聚光的回路。

　　這是我們簡單的對聚光器的設(shè)計。

　　接下來是對電站的設(shè)計，我們也是以延慶的輻照和DNI做分析。我們先分析了整個延慶電站的輻照情況，而且根據(jù)延慶的地理位置對延慶日照隨時間變化做了一個分析。在這個基礎(chǔ)上，我們做了典型日的能效模型，也就是分析典型日能量的轉(zhuǎn)化過程，這是我們做的一些工作。另外，考慮到系統(tǒng)的復(fù)雜性，考慮到集熱系統(tǒng)的安全性，我們又對金屬管溫度的變化情況，根據(jù)流量之間的關(guān)系，我們做了一些分析，這都是典型日的一些情況。另外，我們對蒸汽發(fā)生的環(huán)節(jié)也做了設(shè)計，這是我們的研究生做的工作。這是我們最后形成的八達嶺的原則性的系統(tǒng)，這個系統(tǒng)中做了一個聚光場和蒸汽發(fā)生系統(tǒng)，我們的儲能系統(tǒng)和發(fā)電機系統(tǒng)延用最早的塔式的系統(tǒng)。整個采光面積是9953.28平米，集熱場效率在45-65%之間變化，導(dǎo)熱油油量在18-24kg/s，蒸汽量在1.6~2.0kg/s之間變化。

　　這是設(shè)計院做的電站鏡場圖的情況。這是儀控系統(tǒng)圖，我們的控制策略和控制模式都是通過這個確立的。這里最早的時候，最難的就是我們對整個槽式電站的控制，最后我們決定把到聚光場的溫度作為我們整個控制的核心。因此我們后面的一些研究，也就是我對溫度的控制，我們做了一些大量的工作。

　　前面對系統(tǒng)做了這樣一個設(shè)計，我們又對槽式要面臨的一些具體問題，我們做了一些專題方面的研究。第一個是對真空管安裝誤差，這是在控制方面不可避免的。這樣的話，我們對真空管安全的水平方向和垂直方向出現(xiàn)的誤差，對我們的聚光效果以及設(shè)備的安全性，我們做了一些分析。這是我們建的一些數(shù)學模型，根據(jù)這個數(shù)學模型，計算它的能流密度分布情況，然后做了整體的分析。這是我們最后得到的結(jié)果，就是不同方向的偏差對整個集熱管能流密集以及它的影響。這是我們做的一個專題方面的研究。

　　第二個，就是對聚光場，我們知道一個大型的槽式聚光場是并聯(lián)回路。由于槽式聚光場并聯(lián)回路比較多，因此我們做了一個重點的分析。由于建設(shè)過程中回路整個阻力也是不一樣的，再一個由于受熱情況不同、流量不同，它的物性就有變化，因此阻力和流量分配及分布是溫和的，也是槽式面臨的一個具體的問題。我們做了這樣一個模型，也做了這樣一個分析。這樣的話，我們簡單地把回路做了一個分流總管、匯流總管的變化模型。這個模型，研究生做完以后，現(xiàn)在由博士生做這方面的工作，這個工作還在繼續(xù)。這是我們得到的結(jié)果，認為物性的變化對整個管道的性能變化還是比較大的。

　　第三個專題是對回路出口溫度控制的影響。像傳統(tǒng)的火電機組一樣，它對整個機組的安全性和經(jīng)濟性影響比較大。但由于槽式系統(tǒng)有600米長，它的慣性比較大，而且它有非常復(fù)雜的非線性的特點。這張圖是流量波動的過程，從這張圖上看，它對出口溫度的變化還是比較大的。另外，流量波動也是比較大的，因此我們把這個作為我們的一個重點來研究。這樣的話，我們對整個回路進行建模，分析它的關(guān)鍵因素，最后形成這樣的函數(shù)。我們采用的是內(nèi)?？刂扑惴ㄗ鲅芯?，從仿真的角度來說，采用這種模式要比PAD好一些。

　　再一個工作就是針對前面做的熱力系統(tǒng)，在發(fā)電方面的研究。今天上午也對此做了一個介紹。我們在這個工作之前，我們也對1MW的系統(tǒng)做了建模，也就是根據(jù)我們設(shè)計的系統(tǒng)，每一個閥門、泵體都做了工作，然后模擬這個系統(tǒng)的啟動、停機過程，模擬它的故障。也就是說每個設(shè)備的動作對我系統(tǒng)的干涉和影響是什么情況，我們要做一個具體的分析。

　　我們的建模過程，由于要模擬到每一個設(shè)備、每一個閥門或者是每個自漏的影響情況，所以我們對每一個單元進行了建模。我們采用的模型是肌理模型，也就是說對每個單元進行模塊劃分，對每個單元的功