作为一直致力于建设最具性价比的太阳能热发电站的企业,兰州大成科技股份公司(下文简称兰州大成)走出了一条适合中国国情的创新技术之路,体现了其“科技兴业”的情怀和推动中国太阳能光热产业发展的奉献精神。
开疆扩土的太阳能热发电之路
2009 年,在中国光热发电行业尚在萌芽之际,致力于技术创新的兰州大成董事长范多旺教授带领团队进入太阳能光热领域,以“敢为人先、勇于创新,敢冒风险、勇于竞争”的团队精神,依靠绿色镀膜以及自动控制领域雄厚的技术实力,开始研究槽式和线性菲涅尔式集热场核心技术。历经三年,2012 年5月,兰州大成自主研发的200kW槽式 + 线性菲涅尔聚光太阳能光热发电试验系统,在位于兰州新区的兰州大成太阳能光热产业基地顺利并网发电,有功功率超过150kW,当天并网发电量超过200kWh。同时,两组各150m长槽式集热单元和两组各96m长线性菲涅尔式集热单元也实现了集热产蒸汽。试验回路的成功运行鼓舞了“大成人”投身光热事业的决心,在此之后,兰州大成先后建成了一期年产20000支中高温真空集热管生产线、二次抛物面反射镜生产线、自主研发制造了4m集热管内管真空复合镀膜线、卷对卷钢(铜)带太阳能选择性吸收膜连续镀膜装备,在关键件及集热场领域获得6件专利授权,掌握了槽式和线性菲涅尔式集热场核心技术。
图1:兰州大成200kW 槽式+线性菲涅尔聚光太阳能光热发电试验示范系统
经济性是投资建设太阳能热发电项目的核心因素,建设最具性价比的太阳能热发电站是兰州大成的愿景使命。在主要的太阳能热发电技术路线中,兰州大成选择了线性菲涅尔式,主要原因是其总体成本相对较低。线性菲涅尔式一般被看作是简化的槽式系统,其聚光集热系统结构简单,反射镜距离地面很近、风载荷低,抗风能力较强,反射镜布置紧密,用地效率更高,可较灵活的应用于中温及高温参数系统等,这些都是对总体成本有贡献的因素。
国际上,先后投入示范运行的线性菲涅尔电站大多采用水作为传热介质,以直接蒸汽发生技术(DSG)较成熟,包括西班牙1.4MW的PE1示范电站、30MW的PE2商业化电站,澳大利亚LIDDELL 9MWth菲涅尔光热辅助火电项目等。但采用直接蒸汽发生技术的系统,由于高压、流动换热不稳定以及分流问题,最关键的是蒸汽大容量蓄热非常困难,导致商业化应用的项目有限。为突破可储热的线性菲涅尔光热发电技术,真正实现光热发电的优势,兰州大成致力于研究以熔盐作为传热和储热介质的技术。
2016 年,兰州大成的光热梦想在甘肃敦煌落地。由兰州大成申报的敦煌50MW 熔盐线性菲涅尔式太阳能热发电项目成功入选国家首批太阳能热发电示范项目。该项目于2016年9月30日收到甘肃省酒泉市能源局《关于敦煌大成聚光热电有限公司敦煌一期5万千瓦 熔盐线性菲涅尔式光热发电项目备案的通知》。项目场址位于敦煌市七里镇光电产业园区,占地面积约3平方公里。项目建设总装机容量为5万千瓦熔盐线性菲涅尔式光热电站,包括聚光集热系统、储热换热系统(13小时熔融盐储热)、常规发电系统,同时配套建设相关附属设施,系统峰值转换效率不低于16.7%。
聚光太阳能热利用领域的卓越业绩
太阳能的利用形式有很多种,除了产生高温蒸汽用于发电以外,太阳能热利用市场潜力巨大。兰州大成经过多年的技术积累和工程实践,在热利用领域也取得了突破性进展。
2014 年,位于兰州新区的大成光热产业园1 号、2 号厂房屋顶上,装机规模1MWe 的屋顶式聚光太阳能热电联供电站建成投产。项目冬季以热电联供能源站为厂房及员工生活区提供全部供暖热源,供暖面积3.3 万平方米,同时用于发电;其他季节项目全部用于发电,除供应厂区用电需求外,多余电量并网。这样一个示范项目,用实例验证了太阳能可以在靠近用户的地方直接提供热电联供高品质能源的可能性。
图2:大成兰州新区1MWe 的屋顶式聚光太阳能热电联供电站实景
同年,兰州大成在西藏自治区承建了1MWe 聚光太阳能分布式热电联供示范项目,其建设为高原提供了有效的清洁能源解决方案,也为西藏自治区聚光太阳能发展提供了宝贵的工程经验,奠定了技术发展基础,同时进一步验证了在高海拔地区建设光热项目的可行性。
图3:西藏聚光太阳能分布式热电联供示范电站实景
2016 年,兰州大成又完成了总集热面积达10 万平方米的线性菲涅尔聚光太阳能集热供热站的建设,该项目也是目前国内最大规模的太阳能集中供热案例之一。
图4:太阳能集热集中供热项目实景
兰州大成,集“大成”者
兰州大成成立于1998 年,2009 年起在自动控制和镀膜技术基础上开始太阳能光热方向的研究。目前公司的主要产品和服务包括:槽式聚光集热发电系统、线性菲涅尔聚光集热系统、聚光太阳能发电站建设(EPC)、热电联供能源站系统建设、线性菲涅尔聚光器用复合抛物面聚光器(CPC)、熔盐太阳能高温真空集热管、中高温太阳能高温真空集热管、线性菲涅尔式光热电站及供热系统技术咨询、太阳能领域镀膜装备制造等。
目前兰州大成公司已成为国内太阳能光热发电和太阳能热利用行业的领先者。通过在太阳能光热领域近8年的发展,兰州大成研发制成功了内管70mm的70级集热管、内管90mm的90级集热管,开发了用于导热油系统的中高温真空集热管以及熔盐系统的高温熔盐真空集热管产品系列,已建成年产50000支真空集热管的生产线,其90级(Φ90)大口径真空集热管已广泛应用于甘肃、青海、新疆、西藏等地的多个光热发电或热利用项目。同时兰州大成也已具备集成建设和联调百兆级可连续发电基础能源工程的能力。
未来兰州大成将继续致力于光热技术、装备与集成建设的研究,也将持续在聚光太阳能领域凝心聚力、创新实干,以优质的服务回馈社会,为我国光热事业奉献力量,为人类奉献清洁能源,为后代创造绿色未来,以豪迈的气势画出一个又一个惊叹号,奏响更加气势磅礴的壮美乐章。(董清风、范玉磊、甘培宇报道)
【第三届中国太阳能热发电大会】
第三届中国太阳能热发电大会定于2017年8月8日-10日在甘肃省敦煌市丝路怡苑大酒店举行。除作为本届大会的承办单位,兰州大成另对大会进行礼品赞助,以东道主的身份欢迎各位参会代表。
大会现已全面启动了微信、网站(cnste.org)和电子邮件(cstec2017@126.com)等报名方式,3人以上团体参会可享受优惠价格。欲了解更多信息,也请致电:洪松,18311092363。我们期待与您相聚敦煌,共商太阳能热发电事业。