中科院电工所延庆863项目1MW槽式光热发电系统通过科技部验收

时间:2017-06-02 16:58来源:太阳能光热联盟
  ——我国首个MW级槽式光热发电系统通过科技部验收,先导中国槽式光热发电产业化进程
  6月1日,根据《国家高技术研究发展计划(863计划)管理实施细则》的规定和科技部高技术中心的有关要求,科技部高技术中心组织专家在北京延庆对中国科学院电工研究所承担的国家863计划“太阳能槽式集热发电技术研究与示范”主题项目“槽式集热、发电系统试验平台研究及示范系统”课题进行了现场验收。专家组由清华大学教授姜培学,上海交通大学教授代彦军,北京航空航天大学教授王聪,北京市计算中心教授级高工朱敦智,中国科学院工程热物理研究所研究员、国家太阳能光热联盟专家委员会委员洪慧组成。科技部高技术研究发展中心副处长朱卫东、项目主管王玮涵,中国科学院电工研究所科技处处长韩立、中国科学院电工所研究员王志峰、皇明太阳能股份有限公司技术总工&高级工程师于家伍,中广核太阳能开发有限公司总工程师邱河梅等主管领导和课题参与单位代表参加了会议。
  专家组首先实地考察了1MW槽式太阳能热发电示范项目现场及系统运行状态,随后,认真听取了课题负责人徐二树研究员的自验收报告汇报。
  据介绍, 该“槽式集热、发电系统试验平台研究及示范系统”课题,研制了槽式聚光器和关键部件,建立了1MW级太阳能槽式热发电系统实验平台;根据苏州热工研究院有限公司检测中心的检测报告,反射镜焦距大于1.70m,反射镜厚度4.27mm,聚光器材几何聚光比为82.8,聚光器在10m/s风速下聚光跟踪精度好于4mrad;集热器出口导热油温度高于380℃,测量单元集热器热效率在DNI﹥800W/m²时高于55%,储热容量可供1MW机组满负荷发电3.14小时,建立了聚光器材集热性能的野外测试平台和动力学测试方法,开展了塔式集热与槽式集热性能的对比研究,提出了槽式太阳能热发电系统动态容量匹配设计方法。另外,课题研究过程中,共发表文章8篇,申请发明专利12项。
  在审阅了相关验收材料,并经过质询和充分讨论后,专家组认为:本课题完成了课题任务书规定的技术研发任务,达到了考核指标,一致同意课题通过技术验收。这是我国首个具有完全自主知识产权的兆瓦级太阳能槽式太阳能热发电项目,在我国首批太阳能热发电示范项目启动建设的大环境下,该课题的成功验收对于对于我国首批7个槽式光热发电项目的建设意义非凡。
  据了解,该示范项目于2014年7月27日开工建设,2017年4月30日完成建设。随后进入调试阶段,5月25日开始试运行,在实测DNI超过800W/㎡的辐照条件下,导热油出口油温达到391℃,完成“单元集热器效率不低于55%”,“储热容量可供1MW机组满负荷发电至少1小时”的预期效果。项目共包括三个600米槽式导热油回路,其中中广核太阳能开发有限公司、中海阳能源集团股份有限公司、皇明太阳能股份有限公司各自承担其中一个回路的建设任务,其中2个回路为轴向东西向布置,1个回路为轴向南北向布置。整个项目聚光器采光总面积为10000㎡,蒸汽发生系统由预热、蒸发、过热三部分构成,系统可接入原1MW塔式试验项目的发电系统进行联合运行。
  该课题的总体目标是开发出可用于批量生产的太阳能槽式聚光器的制作技术和关键设备,打破国外在太阳能槽式热发电关键器件上的垄断,建立兆瓦级太阳能槽式热发电实验平台,提出太阳能槽式集热及其与常规燃煤互补发电的集成设计方法并进行系统试验示范,为太阳能槽式热发电站发展提供全套解决方案。主要任务有:1. 槽式聚光器和关键部件研究。2. 建立1MW级太阳能槽式热发电系统试验平台,研究大型槽式热力系统的启动、停机的热力循环方法。3. 建立系统热性能测试方法和平台,提出集热系统的可靠性分析和寿命评价方法。4.展开塔式集热与槽式集热性能对比研究。通过试运行证明,以上任务都圆满完成。
  徐二树研究员在总结汇报中指出:课题经过5年的研究,完成了10000m²槽式聚光场的建设,建立了槽式集热器载荷设计规范与安装标准;形成了具有3个标准集热回路的国内首座槽式太阳能热发电系统;开发了国内首台能够模拟太阳能槽式热发电系统全过程的“仿真机”;槽式集热系统性能标准测试方法和平台的研究成果形成了国家太阳能光热产业技术创新战略联盟标准——《抛物面槽式太阳能热集热器热性能动态测试方法》,该标准在国内首次规定了抛物面槽式太阳能热集热器热性能的动态测试方法及计算程序;提出吸热、储能和蒸汽发生系统的动态容量匹配设计方法。
  该课题以形成自主知识产权的太阳能槽式热发电技术为主线,建立1MW级容量的太阳能槽式热发电系统示范系统,掌握太阳能槽式热发电电站设计、集成和运行技术。通过该课题对槽式真空管管内传热、大型槽式热力系统设计以及系统启动与停机的热力循环方法、槽式系统热性能评价技术等的研究,摸索出适合我国气候条件的槽式太阳能热发电站运行控制系统,为我国大型槽式太阳能热发电系统的设计规范和标准,建设和运行提供了宝贵的经验。
  正如课题负责人徐二树感慨而言:该课题能通过科技部验收,和参与课题建设的20多个单位协同发力,无私奉献分不开,因为参建单位的设备标准不同,系统集成的难度更大,技术要求更高;三个回路分别由三家不同企业建设,同时也验证了这三家企业的聚光设备也到达了国内领先水平;并且任务艰巨、经费紧张,条件艰苦的环境中不叫苦,不怕累,终于完成了课题任务。远期来说,为我国未来建设更大规模的槽式太阳能热发电站指引了方向;近期来说,对我国首批太阳能热发电示范项目建设的系统集成、安装调试起着重要的指导作用。
  国家太阳能光热产业技术创新战略联盟常务副理事长王志峰对于课题的验收,这样评价:“该课题成功通过验收,说明中国槽式太阳能热发电达到了高技术产业化要求,为中国首批太阳能热发电示范项目起到了产业的先导作用。”同时,也将使我国高效率低成本槽式太阳电热发电研发和设备国产化迈上一个新台阶,对进一步增强我国太阳能热发电产品的竞争力具有重要意义。(董清风报道)

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