王志勇在演講中分別從電廠規(guī)模、電力系統(tǒng)、建設(shè)的可行性，廠址選擇，太陽能資源、工藝路線選擇，工程設(shè)想與優(yōu)化，投資估算與財務(wù)評價等方面向CPC2017與會嘉賓做了介紹。

各位專家、各位同仁，大家早上好。我跟大家交流的題目是“光熱發(fā)電項目的可行性研究”。就目前來說，光熱項目大部分的初可和可研都合并完成了，在這里討論，我也就連初可和可研的一些共性問題一并研究。在此我偏重于光熱項目的一些特殊性，因為大家都是同行，相對來說我們一般火電部分的可研大家比較熟悉，接下來就在電廠規(guī)模、電力系統(tǒng)、建設(shè)的可行性，廠址選擇，太陽能資源、工藝路線選擇，工程設(shè)想與優(yōu)化，投資估算與財務(wù)評價分別做一些介紹。

在電廠規(guī)模、電力系統(tǒng)、建設(shè)方面，首先我們要分析電廠在地區(qū)規(guī)劃中的地位和作用。我們這個電廠是基本負(fù)荷電廠，還是調(diào)峰電廠，還是調(diào)峰、熱電聯(lián)產(chǎn)分布式能源、微網(wǎng)、煤電或多能互補電廠，比如生物質(zhì)能、ISCC電廠。這些都會對電場建設(shè)規(guī)模和投資路線產(chǎn)生比較大的影響。從建廠思想和必要性來說，我就是要分析這個項目是推動新技術(shù)發(fā)展，在新技術(shù)方面有所創(chuàng)新，創(chuàng)造一個產(chǎn)業(yè)這個方向考慮，還是要建設(shè)大型的光熱發(fā)電產(chǎn)業(yè)，進行商業(yè)化投資這個方向來考慮。還是說我響應(yīng)國家綠色能源號召，進行能源資源合理利用這個方面來考慮。從電力系統(tǒng)來說，中國西部地區(qū)光資源較好，但是目前西部電力盈余也比較多，這樣就要分析當(dāng)?shù)仉娏ο到y(tǒng)現(xiàn)況、負(fù)荷預(yù)測、電力電量平衡對電廠的要求，結(jié)合工藝路線共同分析建廠的可行性，最終共同確定電廠規(guī)劃容量及本期建設(shè)規(guī)模。

在廠址選擇上，首先要收集區(qū)域氣象站衛(wèi)生數(shù)據(jù)，這是分析基礎(chǔ)，優(yōu)選年DNI大于1700kWh/m2?a的地點。建設(shè)用地根據(jù)土地總體利用規(guī)劃，土地應(yīng)選擇未利用地，尤其要避免林地與草場，因為在目前來說，土地是歸國土（資源管理局）管轄，林地是歸林業(yè)廳（管轄），這樣的話在征地時有時候會忽略了林地。對于土地用量來說，50MW槽式大概在2-2.5平方公里，塔式約3-4.5平方公里，宜選擇地理緯度宜較低的位置，形狀規(guī)整，坡度對于槽式或線性菲涅爾宜<3%，經(jīng)濟性要好一些;塔式可以適當(dāng)放寬到5%。對于水資源來說，對于濕冷機組度約在2.3-3m3/MWh，對于空冷機組約在0.3-0.6m3/MWh。其中如果輔機采用干冷的電廠，用水量要少一些，輔機采用濕冷的電廠，用水量要大一些。對于接入系統(tǒng)來說，按照當(dāng)?shù)氐碾娏ο到y(tǒng)現(xiàn)狀和發(fā)展規(guī)劃，要選擇附近有介入容量與間隔變電站，并且間隔較近的地點。在輔助燃料上，槽式和熔鹽菲涅爾對燃料要求交多，要關(guān)注一下布局，當(dāng)然要選擇一下交通運輸條件比較好的地區(qū)。對水文氣象要優(yōu)選氣溫適宜，年均風(fēng)速低，污染小，無洪澇的地區(qū)，這樣提高發(fā)電量，降低造價。尤其要關(guān)注大風(fēng)、雷暴、沙塵和凝凍等特殊氣候的影響。在（我國）西部地區(qū)，風(fēng)沙和凝凍是比較嚴(yán)重的問題。在政策方面要優(yōu)選有政府支持，有土地、稅收優(yōu)惠，或者補貼的地區(qū)，比如說土地使用稅，土地?zé)o償化這些都對我們項目的電價造成很大影響。在地質(zhì)條件方面，要選地址條件比較穩(wěn)定，地震少，巖土條件比較好的地區(qū)。在太陽能資源方面，太陽資源對于光熱電站來說是最重要的參數(shù)，從區(qū)域分布來說，我國西部地區(qū)是資源較好的地區(qū)，我們要收集廠址地區(qū)的氣象資料，收集現(xiàn)場的觀測站數(shù)據(jù)，以及衛(wèi)星數(shù)據(jù)庫太陽能資源數(shù)據(jù)。通過相關(guān)分析來形成典型年的太陽能資源數(shù)據(jù)評估，選擇上DNI要大于1700kWh/m2?a每年，尤其要關(guān)注DNI大于200W/m2、過渡光滑、無陡升陡降的優(yōu)良日比例。也就是說，優(yōu)良日比例占比較低的對我們發(fā)電量影響比較大，在相同的年DNI總量的情況下，如果優(yōu)良日比例較低的話，會造成頻繁的啟停機。從工藝路線選擇，槽式商業(yè)化運行的經(jīng)驗比較成熟，占比達到80%以上，塔式和菲涅爾式占比要低一些，從占地來說槽式和菲涅爾式占地相對較小，塔式用地較大。從熱損來說槽式和菲涅爾式，因為是線聚焦，熱損相對較大。這是他們的特點，所以在選擇工藝路線上，要根據(jù)他們的特點來選擇。

對于工藝路線上，他是塔式、槽式、菲涅爾式、其他方案的特點，結(jié)合電網(wǎng)對負(fù)荷的要求，他是連續(xù)、間斷、固定時段、季節(jié)負(fù)荷率變化是說明樣的，還是目前不要求。帶供熱負(fù)荷就要考慮冬季全天運行，是不是多能互補，如果采用生物質(zhì)能，或者采用ISCC的，對槽式運行有更好的提升效果。在運行模式的影響上，對儲能要求很高時，高溫系統(tǒng)效率更高一些，所以優(yōu)勢更大一些。輔助燃料供應(yīng)方面，輔助燃料供應(yīng)困難時，對于線聚焦工藝應(yīng)選擇耐低溫的介質(zhì)，比如說耐低溫的硅烷油或者低溫熔鹽這些。分析土地價格對項目的影響，分析云量對塔式的影響，就是說土地價格如果當(dāng)?shù)乇容^貴，在建設(shè)塔式的話，相比來說投資影響大一點。分析地形坡度對槽式的影響，分析地質(zhì)，地域、環(huán)保的影響。比如說對塔式，要避開候鳥遷徙，對槽式，要注意導(dǎo)熱油對一些敏感地方的影響。此外還要分析設(shè)備產(chǎn)品供應(yīng)的情況。比如說投資商本身就是設(shè)備供應(yīng)商，或者說地區(qū)有比較大的能夠供應(yīng)的設(shè)備商。那么要進行運行業(yè)績和成熟經(jīng)驗的分析，企業(yè)是追求穩(wěn)健可靠還是求新創(chuàng)新。比如說如果追求穩(wěn)健可靠，那可能就是槽式，如果是求新創(chuàng)新呢，那就是塔式、菲涅爾式或者其他技術(shù)。

在工藝路線方面，對于塔式，吸收器方面基本選擇了柱式，工質(zhì)方面是熔鹽用得比較多一些，鏡場方面基本都是圓形，定日鏡方面通過工藝結(jié)構(gòu)計算、投資、造價，來進行定日鏡的分析。對于塔來說來進行多塔單塔的分析。對于槽式來說，ET、HT、UT，UT槽相對來說更先進一些。工質(zhì)來說有導(dǎo)熱油、熔融鹽，采用熔鹽的時候要分析他的防凝和熱損。集熱管有70MM、90MM，如果采用熔鹽管，要關(guān)注其可靠性。在集熱器布置上，軸向南北向發(fā)電量較多，冬季負(fù)荷較高時要采用東西向。對于菲涅爾式，經(jīng)典的工藝都是水工質(zhì)的，現(xiàn)在也有導(dǎo)熱油或熔融鹽的，要分析他的防凝和熱損。集熱管介質(zhì)采用熔鹽時要關(guān)注可靠性，這和槽式時一樣。反射鏡呢有平面的、微弧的。還有水平菲涅爾和傾斜菲涅爾的選擇。

在工藝設(shè)想與優(yōu)化方面，要考慮廠區(qū)、發(fā)電島部分進行總平面布置優(yōu)化，進行廠區(qū)總平面規(guī)劃方案的技術(shù)經(jīng)濟比較，拆廠區(qū)豎向規(guī)劃上，要考慮防洪排澇，場平坡度等。坡度角大時要考慮階梯布置，考慮土方費用、電量影響、基礎(chǔ)、道路材料影響進行階梯數(shù)量優(yōu)化。對于集熱系統(tǒng)，按照選定的技術(shù)路線，太陽能資源、各系統(tǒng)效率、運行方式按LCOE最低原則優(yōu)化確定太陽倍數(shù)、設(shè)計點DNI，集熱場規(guī)模儲能容量，最后進行集熱系統(tǒng)配置和集熱場布置。對于槽式，進行集熱器、集熱管、反射鏡優(yōu)化比選，對集熱場回路間距、通過電量、單回路的最大流量進行優(yōu)化，對分區(qū)、運行方式進行優(yōu)化。對于塔式，對吸熱器參數(shù)進行優(yōu)化，比如說直徑、高度，對集熱塔高、塔形進行優(yōu)化，對定日鏡尺寸進行優(yōu)化，對集熱場布置進行優(yōu)化，進行與吸熱器的耦合分析。對于蒸發(fā)系統(tǒng)，如單雙列、系統(tǒng)形式，進行一系列優(yōu)化，對于儲熱系統(tǒng)要對汽輪機的壓力跟冷罐溫度、罐尺寸、鹽泵配置、換熱器形式容量等進行優(yōu)化。對于防凝配置，對防凝方式與容量進行優(yōu)化。在輔助系統(tǒng)上配置初始化鹽裝置、防凝、伴熱、疏放，目前來說還有熔鹽罐的防漏檢測。在汽輪機方面，目前都基本采用中間再熱機組，雙速或高速，這樣能提高熱效率。對于供熱，選用抽凝機組，適宜時采用低真空供熱，多機或背壓小機。對于主蒸汽壓力來說，要結(jié)合機組效率、儲能容量、運行方式、廠用電率優(yōu)化。因為主機壓力提高的時候，雖然機組效率提高了，但是排鹽溫度也提高了，這樣會對鹽的總量，對造價會有影響。機組冷卻方式上，有濕冷、空冷。在背壓優(yōu)化方面，目前是采用背壓8-10KPa。輔機基本都采用變頻調(diào)速。從工程設(shè)想來說，要結(jié)合接入系統(tǒng)考慮附件廠站與規(guī)劃進行升壓站、開關(guān)站配置。在緊急停運設(shè)備的配置上，有備用電源、儲能裝置、UPS、柴油發(fā)電機等可選。對于采暖通風(fēng)方面，采暖模式電采暖、熔鹽、輔助燃料、抽汽、外供、太陽能熱水等。如果采用電采暖模式，在白天系統(tǒng)運行的時候，他對經(jīng)濟性影響比較大。在熱工自動化上，對于塔式是最要關(guān)注的問題，因為塔式的控制相對來說是一個難點。工程設(shè)想，在發(fā)電量與供電量上面，要根據(jù)太陽直接輻射量計算逐時發(fā)、供電量，要考慮可靠性、檢修、達產(chǎn)時間、老化、熱損、廠用電影響。目前咱們是兩年投產(chǎn)，但是要達到設(shè)計產(chǎn)能，可能要往后推一年、半年的時間。在財務(wù)投資估算上要考慮到資金投入時間，融資成本、發(fā)電量、達產(chǎn)時間，設(shè)備、建安、材料保管、調(diào)試費用、環(huán)保費用、補償?shù)鹊?，尤其是說草原恢復(fù)費用，土地租賃費、土地使用稅，備用容量費、輔助燃料、水費、工質(zhì)損耗等運維費這些都要考慮。

謝謝大家。

問答環(huán)節(jié):

主持人：謝謝，王總的演講非常專業(yè)非常詳細(xì)，從技術(shù)路線的選擇，每個系統(tǒng)優(yōu)化考慮的措施做了一個很好的介紹。接下來我們留兩個問題的時間。

提問：謝謝王總的分享，我看了您的報告里面有非常多的篇幅是關(guān)于系統(tǒng)的優(yōu)化，我想請教一個問題，對于塔式電站來說，影響廠用電的主要系統(tǒng)或者設(shè)備有哪些，相應(yīng)的如何或者有什么建議去優(yōu)化廠用電？

王志勇：對于塔式電站來說廠用電負(fù)荷最大的肯定是冷鹽泵，其他也有影響，但是冷鹽泵是最大的。對冷鹽泵來說，吸熱器這一塊是固定阻力，那么就是塔高影響要大一些。這樣當(dāng)然從開始的時候就要進行優(yōu)化，因為塔高越高，發(fā)電量就越多，那么開頭就要對塔高進行優(yōu)化。從以后的發(fā)展角度來說，往塔頂上打鹽基本上是能量基本上損失的。比如有些廠子在熔鹽這么一個發(fā)電裝置有這樣的工藝，或者說以后是不是說能有一些其他的，比如說把循環(huán)泵提高到塔頂，或者說其他的考量，這都是以后的工藝了，現(xiàn)在還是比較難以解決的地方。

提問：這是一個矛盾，對于其他系統(tǒng)您還有什么建議嗎？

王志勇：實際其他系統(tǒng)上，對于熔鹽塔，現(xiàn)在用的水塔相對來說少一點，對于熔鹽塔較多采用電供熱。電供熱尤其冬天白天供熱對廠用電影響較大。因為白天電價高一些，白天從外網(wǎng)接入廠用電是不太合適的。白天采用抽汽供熱，或者采用太陽能熱水供熱，或者采用一些儲能，晚上放出來，這樣會好一些。

提問：有沒有這種設(shè)想，在光熱鏡場部分比如說光伏代替一部分？

王志勇：目前這樣的設(shè)想比較多，國內(nèi)國外方案都比較多，但是受制于政策不明細(xì)，決策者是不是能拍定光伏廠用電。

主持人：謝謝王總，第二個問題。

提問：我有一個問題關(guān)于發(fā)電站的優(yōu)化設(shè)計，我們了解到內(nèi)蒙院在承接中海陽玉門項目的設(shè)計，想請問對于空冷設(shè)計優(yōu)化方面有沒有經(jīng)驗分享，另外對于中國光熱高寒地區(qū)，追求一種電站的高效率和防凍方面有沒有分享的地方。謝謝。

王志勇：空冷優(yōu)化在光熱電站來說是非常重要的一塊。冷端優(yōu)化來說，跟常規(guī)的火電機組是不一樣的，對光熱電站一般來說，尤其到冬季，晚上會停一段，連續(xù)運行的時候不是特別多。這樣，優(yōu)化的時候要考慮到它的負(fù)荷率跟溫度，還有全年運行時數(shù)的加權(quán)來共同確定設(shè)計溫度。

防凍常規(guī)的就是關(guān)閉分裂隔斷門，現(xiàn)在有一個問題，經(jīng)常開閉相對來說它的嚴(yán)密性受到比較大的影響，這樣可能以后的漏氣要更嚴(yán)重一些，漏氣以后可能還會有凍結(jié)的問題。這樣在冬季來說就要分時段關(guān)閉分裂隔離門，這樣減少隔離門的操作。再就是做一些防凍裝置，這方面也有專利，比如說控制關(guān)閉門下游的壓力減少壓差來防凍結(jié)。

提問：謝謝您，我補充一下，在甘肅地區(qū)采用直接空冷和間接空冷，光熱電站背壓范圍有什么建議嗎？

王志勇：甘肅地區(qū)其實也是西北地區(qū)，我們也做過這邊的工程，對于這兒的推薦背壓一般來說8-10千帕，相對來說能優(yōu)化到8-9千帕，當(dāng)然跟咱們機組的效率、空冷島的價格有一定的影響，總體來說空冷島的影響要小一點，背壓低一些更合理。

提問：我有一個類似的問題，我們光熱發(fā)電的電價是比較高的，我們也希望把供暖比如說生活區(qū)和工作區(qū)的供暖用太陽能熱水系統(tǒng)，目前太陽能熱水系統(tǒng)它的可靠性和經(jīng)濟性怎么樣？

王志勇：相對來說太陽能供暖屬于比較好的效益，當(dāng)然結(jié)合電廠發(fā)電取暖會更好一些。

主持人：廠用電除了王總講的主要的，還有一個考慮優(yōu)化的，整個系統(tǒng)的電伴熱，電伴熱的設(shè)計和運維的策略，這個對廠用電影響也是比較大的，也是關(guān)注的重點。我們再次掌聲感謝王總！