“绿色、清洁、无污染”,“连续、稳定、可调度”,“远期经济性强”,“产业拉动力强”这些特性注定了太阳能热发电是解决现代环境污染、能源短缺等问题的“终极武器”。浙江中控太阳能技术有限公司(下文简称中控太阳能)专注于塔式熔盐储能光热发电技术的研究与产业化推广,心怀“让人类用上廉价、稳定的清洁能源”的梦想,坚持自主创新,求真务实,终于亮出“塔式熔盐储能光热发电整体解决方案”之剑。
高瞻远瞩,立足优势的选择
中控太阳能董事长金建祥先生介绍说:在各种形式的光热发电技术中,塔式熔盐储能光热发电技术因其系统效率高、成本下降空间大,将极有可能成为最主流的光热发电技术路线。同时,塔式熔盐储能光热发电系统复杂,其核心的大规模镜场控制技术、熔盐吸热、储换热技术难度大,因而也有较高的进入门槛。中控太阳能自2010年成立以来,组建了近百人的研发团队,对各项核心技术进行全面攻关,逐步掌握了塔式熔盐储能光热发电的全流程核心技术,并拥有完整的知识产权。同时,依托中控在自动化控制和化工领域的深厚积累,以及杭州锅炉集团和杭州汽轮机集团等股东单位在热力系统、汽轮机等方面多年的积淀,也使得中控太阳能具备解决这些难题的良好条件。
在即将于今年9月12日-14日在常州召开的第四届中国太阳能热发电大会上,作为中控太阳能董事长兼总工程师,以及浙江大学控制科学与工程学院研究员,金建祥先生将作题为《塔式太阳能热发电站镜场控制》的主旨报告,与参会者分享交流中控太阳能的核心技术。
实践验证,打通全流程商业应用
2013年7月,中控太阳能青海德令哈10MW水工质塔式光热电站正式并网发电,成为中国第一座实现商业化运营的塔式光热电站。这标志着由中控太阳能自主研发的大规模镜场高精度聚光技术、塔式光热发电能量系统设计与动态优化、塔式太阳能整体系统集成与运行维护、高海拔高寒环境下的环境适应性等关键技术得到了规模化应用的验证。
在推进该10MW水工质电站建设的同时,中控太阳能于2013年正式启动了熔盐吸热与储换热技术的专项研发。还是从小试开始,先在杭州建成了小规模熔盐吸热与储换热试验平台,对吸热器结构设计技术、熔盐储罐设计技术、变负荷换热技术及熔盐系统工艺与运营策略等进行专项研发。在小试取得成功之后,于2015年初正式启动了熔盐储能光热电站的建设。
2016年8月,德令哈10MW熔盐储能光热电站成功投运。据介绍,电站各项指标均达到设计值,并实现满负荷发电。这也是全球已投运的海拔最高(3017米)、极低温度最低(-35℃)、年平均气温最低(4℃)的太阳能光热电站。
至此,中控太阳能投入近6亿元研发的全流程塔式熔盐储能光热发电解决方案取得成功,全产业链开花结果。
勇于挑战,快速实现设计发电量
中控太阳能董事长金建祥先生在多个公开场合提出:建成一座光热电站并不难,而让光热电站在较短时间内快速达到设计发电量从而实现预期收益才是最难之处,也最能体现一家公司的综合能力。尽管国外已投运的同类电站在达成率(实际发电量与理论发电量之比)方面表现不佳,基于对自身多年积累的自信,中控太阳能仍提出了快速达到设计发电量的目标。为此,自熔盐储能系统投运开始,中控太阳能技术团队就从设备消缺、系统流程优化、运营模式优化等多方面下手,从而实现了发电量达成率的快速、稳步提升。
中控太阳能在国内率先公开了其10MW熔盐储能光热电站的实际运行数据。数据显示,该电站的发电量达成率稳步提升。2017年是熔盐电站建成的第一个完整年度,其全年综合达成率为86.5%;2018年1-7月份的综合达成率达到了94.9%,比2017年同期提高了10.1个百分点,这个提升是比较明显的。
据电力规划设计总院发布的《2017中国电力发展报告》数据显示,2017年全国光热发电量约1298万千瓦时。中控太阳能2017年发电量约为899.6万千瓦时,上网电量为796.1万千瓦时,则上网电量约占全国光热发电量的61.3%。另据公开的信息,中控太阳能集光面积为6.2万平方米,仅占总集光面积的26%。
厚积薄发,示范项目稳步推进
通过中控太阳能德令哈10MW熔盐储能光热电站近两年的连续稳定运行,特别是快速接近设计发电量的性能表现,充分证明了中控太阳能自主研发的国产化熔盐储能光热发电技术的先进性与国产化核心装备的可靠性。而这也给中控太阳能稳步推进50MW塔式示范项目打下了坚实的基础。
中控太阳能青海德令哈50MW光热发电示范项目是国家能源局首批光热发电示范项目之一,也被国家发改委列入国家战略性新兴产业重点支持项目。该项目位于青海省海西州德令哈市,装机容量50MW,配置7小时熔盐储热系统,设计年发电量1.46亿度。目前正处在设备安装调试高峰期,预计于2018年底并网发电。
基于一系列扎实的基础性工作,中控太阳能自信地提出,即将建成的中控太阳能德令哈50MW熔盐塔式光热电站,其综合达成率将在2019年下半年达到85%,并将在2020年达到95%。
截止目前,中控太阳能德令哈50MW太阳能热发电示范项目中定日镜已安装14665面;主厂房已顺利封顶,并具备汽轮机安装条件;砌筑工程已完成50%;吸热塔已结顶,吸热器钢结构正在安装中;储换热系统钢结构已全部完工,熔盐换热器已安装就位;熔盐储罐罐体施工全部完成,并已完成盛水试验,现已进入罐体保温安装阶段。
凭借对光热发电价值的认知与理解,中控太阳能八年磨一剑,坚持自主创新,探索打造“塔式熔盐储能光热发电整体解决方案”发展路线,以拓步昂扬的姿态,把光热发电所蕴含的能量在更广阔的空间释放出来。不仅体现其作为高科技股份制企业的责任与担当,更是为中国光热发电事业赋予了新的内涵与意义。
近日,中控太阳能确定参展将于今年9月12日-14日在常州市隆重召开的第四届中国太阳能热发电大会,共襄盛举,共同“以科学技术创新推进太阳能热发电产业化发展”。 欢迎莅临A8展位进行交流。(董清风 报道)