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光热发电技术及工程建设—电规总院工程评审经验分享

2017.03.28 来自:CSP Focus



在3月23-24日举办的CSP Focus第七届光热发电中国聚焦北京大会上,电力规划设计总院教授级高级工程师孙即红结合最近电规总院参与评审的一些光热电站工程经验,在阐述了全球及我国光热发电技术和项目现状的基础上,向大家详析分析了光热发电项目工程建设和评审中关注的问题。


以下为演讲全文:

各位来宾好!很容幸能够参加CSP Focus 2017光热发电中国聚焦大会,我今天交流的题目就是《太阳能热发电的技术现状及工程建设》,最近我们评审的一些工程经验,给大家做一个介绍。主要有三部分的内容:

1.全球太阳能热发电技术现状

2.中国太阳热能发电技术现状

3.工程建设和评审中关注的一些问题


一、全球太阳能热发电技术现状

到2016年年底,全球太阳热能投入容量达到了5GW多一点,项目有130多个,其中西班牙项目最多,达到了不到2.4GW,其次是美国,随着摩洛哥、南非、中国等市场的快速发展,未来的两年,这些都会有大幅度的增长。其中西班牙,我们前一段时间刚去了一次,跟他们的电力公司做了一个交流,西班牙的CSP机组现在参与了整个电力平衡。已投运的装机组还是槽式电站比较多,占到83.9%,塔式电站增长比较快,最大的装机是摩洛哥的Noor3,240米的塔已经准备吸热器的吊装。目前槽式最大的是160兆瓦,这是Noor1的项目,Noor2已经到达200兆瓦,目前集热器已经安装完毕。塔式熔盐最大是110兆瓦,水蒸汽是133兆瓦,菲涅尔是100兆瓦,碟式25千瓦。

二、中国太阳热能发电技术现状

中国太阳能的现状已有多个科研机构和高等院校经过十年的研究,掌握了基本的特性,有多个太阳能技术公司开发了具有知识产权的产品,比如说浙江中控、首航节能、兰州大成等都有自己的专有技术和产品,已经建成多个太阳能实验装置和工程,浙江中控和首航节能10MW的项目已经投运,项目国产化率达到90%以上。

2016年9月份国家能源局确定了20个项目作为第一批示范项目,总装机是1349兆瓦,新疆有一个,内蒙有两个,甘肃九个,青海四个,河北四个,上网电价是1.15。有一些项目已经开工了,目前正在进行总设备的招标,国电投的黄河上游项目,由于厂址的问题,要改到格尔木,所以正在进行可研编制。线性菲涅尔进展比较缓慢。

三、工程建设和评审中关注的一些问题

太阳能热发电站的工程建设,大致分为以下三种模式:总包模式、分岛总包模式、分散采购模式。
 

系统集成方面,光热发电项目是一个系统工程,涉及到聚光集热场系统、储热换热系统、常规发电系统,现在包括太阳能资源的评估以及系统容量的匹配、参数的优化、投资财务分析等等,其中通过计算软件来模拟整个系统和优化,现在采用的软件,主要有美国可再生能源实验室的NREL软件,其他的像德国航空航天中心以及德国STEAG公司都是收费软件,西班牙和挪威的软件是可以购买的。我们国内现在浙江中控自己开发了一个软件,国内确实缺少经验,希望能够通过第一批项目吸取经验。


系统容量匹配方面,我们的原则是以成本电价最低来优化,综合考虑电力系统对机组的运行要求,还有以及集热系统的限制以及投资回报来确定。汽轮机的效率,虽然增比不高,但是效率还是比较高的,重点要关注汽轮机的效率,可以通过合理的选择名牌定义以及优化进汽参数、优化汽轮机排汽背压、优化给水温度来发展。

运行模式来看,光热机组受资源影响,运行模式要复杂得多,发电模式、储热模式、放电模式等等,基于系统集成的软件,可以模拟出运行曲线。我现在图上的几个运行曲线就是国内某一个项目的运行曲线,是基于不受电网调度的影响,机组能在满负荷的情况下运行就满负荷运行,这样效率比较高,当时定的是12个小时,夏至日可以23个小时,冬至日11个小时,春分、秋分是14个小时。

投资情况来看,目前我们评审的工程,平均设备购置费占到60%以上,而设备购置费里的67%都是集热系统。敏感性分析来看,总投资是影响最大的,其次是发电量,所以,我们要把第一批示范项目建成,降低投资成本。预测到2020年工程造价会降到1万5吧,这是根据第一批设备采购情况来看的,电价会降低到7毛5左右。

我们从08年开始,电规总院与相关单位合作开展多项前瞻性太阳能、热发电技术研究工作。为十三个光热项目进行评审,而且为甘肃玉门的一个花海百万千瓦供热规划以及内蒙阿拉善的千万级光热规划进行了评审。我们长期致力于成为国家的高端咨询机构和专业智库。

本稿为速记现场记录,若有问题,欢迎指正!

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