近日,伊吾县融媒体中心刊发题为《【新时代 新征程 新伟业】新疆伊吾:新疆第一座光热发电站并网发电 新能源领域的一记重拳》的文章,报道了中能建哈密50兆瓦光热电站。该电站被由中央广播电视总台与国务院国资委联合制作的系列纪录片《大国基石》第二集《追风逐日》节目重点报道。
中能建哈密50兆瓦光热电站是国家首批太阳能热发电示范项目之一,由国家太阳能光热产业技术创新战略联盟副理事长单位——中国能建中电工程西北电力设计院有限公司以总承包模式建设,并自主独立提供全厂全过程工程设计。东方电气集团东方锅炉股份有限公司提供核心系统与设备。中国能建安徽电建一公司、安徽电建二公司、江苏电建一公司、天津电建、西北电建承建,中南院监理,西北电力试研院调试,科技发展公司运行维护。
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哈密50兆瓦熔盐塔式光热发电项目位于新疆哈密市伊吾县,被国家能源局确定为国家第一批太阳能热发电示范项目,也是新疆首个光热发电示范项目,该项目2017年10月开工,由中国能源建设集团投资有限公司出资,中电哈密太阳能热发电有限公司建设,总投资约16亿元。项目采用塔式熔盐发电技术和独特的巨蜥定日镜设计,配置大容量、高参数、高效率自主集成设计的储换热系统,该系统可以为发电机组提供13小时连续满负荷发电能量,设计年利用小时数3980小时,正式投产后每年可以向电网提供1.98亿千瓦时清洁电力。电站可以实现聚光集热系统与发电系统完全解耦运行,具有优越的电力系统错峰调节能力。
2020年,该项目在定日镜的安装调试过程中,因受新冠肺炎疫情影响,外方技术专家不能来现场指导调试,定日镜控制系统运转极不正常,安装、调试工作受阻,项目建设遇到极大困难,一度面临失败风险。
项目最核心的定日镜控制系统属于“高精尖”技术,由中国能建、东方锅炉、国外参与方共同设计、开发、运行。中电哈密太阳能热发电有限公司副总经理周治勇介绍,这套控制系统可以指挥每一面定日镜,让每一面定日镜都能追随太阳轨迹精准运行,并自动调整反射阳光的角度,进而实现反射集热,对熔盐均匀加热。
在中电哈密太阳能热发电有限公司,14500面定日镜围绕200多米高的中心集热塔呈环状分布,把阳光反射到塔顶吸热器上,吸热器中的低温熔盐受热变成高温,高温熔盐经过热交换器与水换热,产生高温高压水蒸气,再由水蒸气推动汽轮机发电。
为实现项目建设目标,并为同类项目开创一条新的技术路线,中电哈密太阳能热发电有限公司采取果断措施,组织疆内外专业技术团队开展定日镜控制系统技术攻关,经过反复试验和论证,完成了自主调试方案的探索。
中电哈密太阳能热发电有限公司副总经理周治勇说:“我们是把两套控制系统揉合成一套控制系统,这样,自动化率更提高,光的利用率更优化,在一定程度上,可以减少运行人员的劳动强度,可以减少一些误操作。”
在这套新系统的支撑下,中电工程哈密塔式50兆瓦光热发电项目2021年6月18日实现稳定并网发电,2021年9月27日实现全容量发电。中电哈密太阳能热发电有限公司副总经理周治勇说:“通过负荷需要去自动调用定日镜的数量和区域,光热系统上是一个极大的进步,通过调试和试运行,证明这套系统目前是成功的。”
经过4个月实现全容量发电稳定运行,证明哈密50兆瓦熔盐塔式光热发电项目在核心技术上实现突破。“4个多月以来,我们实现了全容量发电的稳定运行,表明这套新控制系统稳定可靠、完全适用。”周治勇说,“受技术和成本影响,光热项目的商业化应用在全球都处于逐步探索阶段。我国首批光热示范项目中,有不少仍然处于建设期,资料检索表明,我们的这套定日镜控制系统在技术上有创新和突破,在全国同类项目中达到先进水平。”
哈密项目所在的新疆伊吾县淖毛湖镇,地处天山东麓,平均太阳总辐射量约每平方米6200兆焦,全年光照可利用小时数达4000小时。相比传统发电,光热发电最大优势是能够将热能储存,实现24小时持续发电。哈密项目选择的国内首创五边形巨蜥式定日镜,载荷分布更加均匀,受力特性好,一方面曲圆形的镜子隐形遮挡面积小,有利于土地资源的有效利用,另一方面“定日镜”通过调试可实现让其“追着太阳跑”,最大程度提升光照效率。
哈密项目的顺利投产为新疆光电产业、绿色发展起到了积极示范作用。项目投产后,每年可节约标煤6.19万吨,每年减排二氧化硫约61.89吨,每年减排氮氧化物约61.89吨,每年减排烟尘约19.84吨;每年相应减排温室效应气体二氧化碳15.48万吨,实现污染物零排放。
目前,哈密熔盐塔式光热发电项目各项技术参数均符合要求,通过国产化技术攻关,推进了项目关键技术国产化,实现了机组、设备、系统国产化自主调试。“通过4年多的示范建设,下一步,根据整个哈密乃至新疆双碳目标,我们会积极发挥新能源的优势,光热的优势,在进一步开发新能源的过程中逐步向风光储热方面发展,达到综合利用的目的。”中电太阳能热发电有限公司副总经理周治勇说。
在光伏、风电等一众新能源产业中,光热电站具有连续、稳定输出的优点,在“碳达峰、碳中和”大背景下,其热能储存、24小时持续发电的特点将成为未来解决新能源并网消纳的一大优势。届时这里将会和风力发电、光伏发电等清洁能源项目,组合成为哈密综合能源基地,源源不断地提供清洁能源,对促进太阳能热发电国产化进程,改善地区能源结构,带动相关产业经济发展,具有十分重要的意义。
供稿:伊吾融媒体中心记者 吾守尔
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