中国电建西北院:“心”向太阳,“共和”光热

时间:2021-12-13 17:17来源:国家光热联盟
  国家太阳能光热产业技术创新战略联盟理事单位——中国电建集团西北勘测设计研究院有限公司(简称“中国电建西北院”)成立于1950年,是世界五百强企业——中国电力建设集团(股份)有限公司的成员企业。经过多年的市场和业务拓展,中国电建西北院已转型发展成为集勘测设计、工程总承包、投资运营于一体的科技型工程公司。
  中国电建西北院在水、风、光、地热、生物质能等清洁能源综合利用领域,水环境治理、水污染防治、水生态修复、垃圾集成利用等环境工程领域,水利工程、市政工程、交通工程、轨道交通、海绵城市、城市地下综合管廊、城市地下空间开发、区域社会经济规划、城乡发展规划、特色小镇等基础设施建设领域形成了鲜明的技术特色、工程能力和投融资能力,具有为政府、客户提供工程整体解决方案的综合能力和国内一流水平。
太阳能热发电研究 
  在太阳能热发电领域,中国电建西北院自2008年开始关注太阳能热发电行业发展趋势;2012年专门组建团队投入太阳能热发电相关技术的研究。同时积极参与太阳能热发电相关的规程、规范的编制,主编或参编了《太阳能热发电工程规划报告编制规程》《太阳能发电工程太阳能资源评估技术规程》《太阳能热发电厂预可行研究报告编制规程》《太阳能热发电厂可行研究设计概算编制规定》等10余项国家或行业太阳能热发电标准规范,完善了技术体系,积累了丰富经验。
  工程实践 蔚然成形
  在加强技术研究和参与行业标准编制的同时,中国电建西北院积极开展太阳能热发电工程实践。
  2013年4月,完成了青海、新疆、甘肃、宁夏、陕西等各重点省(区)的《太阳能热发电站场址普查与选址报告》,初步提出了各重点省(区)的太阳能热发电技术经济可开发量,为“十三五”时期太阳能热发电重大项目布局打下了基础。同时该报告还荣获国家能源局“2015年度能源软科学研究优秀成果奖三等奖”。2013年8月,中电建西北院承担了拉萨柳梧新区1MW菲涅尔式聚光太阳能供热发电示范项目全阶段设计工作,该项目于2014年底并网发电。
  2014年1月,配合水电水利规划设计总院对青海中控太阳能发电有限公司德令哈50MW光热发电项目一期10MW工程进行了系统的分析评估,其中重点对电站的投资成本和实际发电量进行了分析,有关评估成果已作为国家能源局批复项目临时电价的技术依据。
  2018年3月,总承包了中广核太阳能德令哈有限公司国家能源研发中心能力建设项目试验基地技改项目,完成了其中1.6MWt槽式集热系统、1.6MWt线性菲涅尔式集热系统、10MWht双罐熔盐储热装置、4MWt油水换热器以及其它公用工程及辅助设施等的全面技术改造和调试运行。同期相继承担了多个省区的太阳能热发电规划和几十项太阳能热发电项目的可行性研究、勘察设计工作,工程业绩主要分布在青海、甘肃、新疆、内蒙、宁夏等西北地区光资源条件较好的区域。
  高标准完成示范项目建设 夯实垒台
  在国家首批太阳能热发电示范项目建设中,中国电建集团发挥“懂水熟电、擅规划设计,长施工建造、能投资运营”的全面服务能力优势,自行设计、参与投资、建设和运营了中电建青海共和50MW光热发电项目。该项目由电建集团旗下中国水电顾问集团有限公司等投资,由中国电建西北院EPC总承包。
  项目建设全面贯彻绿色发展理念,采用数字技术助力智慧电站建设运维。通过数字化手段实现总承包管理一体化及全过程数字化移交,解决现场多专业、多安装、多施工等诸多难题,消除信息孤岛,实现整体工程数据的相互关联及可视化表达。以此为助力,该项目建设100天完成全部3万余根定日镜桩基施工,120天完成全部定日镜组合安装,220天完成193米吸热塔土建施工,29天完成熔盐吸热器安装,480天进入全面调试阶段,且各标段施工安装质量优良,为首批光热示范项目的建设树立了质量、效率标杆。
视频:中国电建青海共和50MW熔盐塔式光热发电项目为国家首批光热发电示范项目之一,项目总占地面积2.12平方公里,采用近3万面20平米定日镜,吸热器中心标高210米,选用二元熔盐作为传储热介质,工作温度290/565摄氏度,储热时长6小时,汽轮机选用超高压、一次再热、双缸双转速、直接空冷凝汽式汽轮机,额定功率50MWe。该电站于2019年9月19日并网发电;2020年11月6日成功实现满负荷运行。
  引领原创成果突破 竞相迸发
  依托前期工程实践和国家首批光热发电示范项目建设,中国电建西北院瞄准太阳能热发电前沿技术和“卡脖子”环节,加大科研投入,加强太阳能热发电技术基础研究,以实现引领性原创成果突破。
  从2014年开始,中国电建西北院先后立项开展了塔式太阳岛关键技术研究、太阳能热发电设计、装备制造及施工建造系统集成技术研究、塔式光热电站性能评估模型软件研究、光伏光热互补发电系统特性及调峰策略研究、基于光热-光伏-风电系统的联合出力调度管理技术研究等20余项太阳能热发电技术的相关课题研究,获得了多项省部级科技成果奖励,发表EI、SCI检索论文十余篇,申请专利30余项,获得发明专利10余项,实现了引领性原创成果突破,掌握了太阳能热发电系统集成领域的核心技术。
  中国电建西北院结合青海共和光热项目开展塔式镜场排布、定日镜瞄准策略、控制系统等实证性研究,通过技术创新极大提高了塔式光热电站的整体效率,项目实施阶段的镜场整体效率较原方案大幅提高,从而有效降低了项目度电成本,经济效益显著。发明专利《一种新型的仿生型太阳能光热镜场排布方法》获2020年电力建设科学技术进步二等奖。发明专利《基于最大密度布置与仿生型布置组合定日镜场排布方法》获得2021年中施企协首届工程建设行业高推广价值专利大赛一等奖。
  在光热技术与机器学习、大数据、人工智能等新技术的结合方面也取得了一系列创新突破。《基于大数据和机器学习方法的太阳能热发电系统优化技术》获2018年陕西省科技工作者创新创业大赛中荣获银奖;《兆瓦级线性菲涅尔太阳能热发电镜场布置及集热关键技术研究与示范》获中电联颁发的2019年度电力科技创新奖获奖成果技术类二等奖、2019年度中国电建科学技术二等奖。《基于工业大数据的太阳能热发电系统设计运行优化应用》获2019年陕西省职工十大创新创业项目奖。《塔式太阳能热发电站太阳岛设计关键技术研究与应用》获2020年中国电建科学技术一等奖。《基于数据挖掘技术的塔式光热电站集热系统建设优化》获得2021年中施企协首届工程建造微创新技术大赛一等奖。
  顺应时势 变中求新
  近期,中国电建西北院积极响应国家“3060”双碳目标,扎实推进落实相关政策,积极参与“电力源网荷储一体化和多能互补一体化”“新能源市场化并网项目”“光热储能+”“青豫直流二期530万外送项目”“吉西基地鲁固直流白城140万千瓦外送项目”申报及投标工作。与国家能源投资集团有限责任公司联合中标青豫直流二期外送项目1标段“光伏+光热”100万千瓦项目,编制完成《三峡新能源格尔木公司110万千瓦光伏光热项目可行性研究报告》和《三峡新能源青豫直流二期100万千瓦光伏光热项目可行性研究报告》,并分别通过水电水利规划设计总院、电力规划设计总院评审。
聚焦双碳目标 精准发力
  中国电建西北院拥有各类专业技术人员1978人,具有高级职称人员1109人(其中正高级工程师427人),国家设计大师1人,国家有突出贡献中青年专家1人,享受国务院政府特贴专家12人,陕西省有突出贡献专家1人,陕西省工程勘察设计大师2人,陕西省优秀勘察设计师16人。持有国家勘测设计领域最高等级资质——工程勘察综合甲级、工程设计综合甲级、工程监理综合甲级 “三综甲”资质,涵盖基础设施建设领域的21个行业。拥有“国家级企业技术中心”“国家能源水电工程技术研发中心高边坡与地质灾害研究治理分中心”“国家水能风能研究中心西北分中心”“国家博士后科研工作站”“陕西省企业技术中心”“陕西省水生态环境工程技术研究中心”“西安市院士专家工作站”“中国电建太阳能热发电工程技术研究中心”等企业创新平台,是“西北旱区生态水利国家重点实验室”共建单位。
  中国电建西北院始终位居中国工程设计企业60强、中国承包商企业80强前列。连续多年被陕西省国地税联合评为A 级纳税人,多次被行业和地方评为“企业信用评价AAA+级信用企业”“全国工程勘察与岩土行业诚信单位”“守合同重信用企业”。
  中国电建西北院成功打造了“西北水电”“NWH”“NWE”等知名品牌。在新能源领域,中国电建西北院积极探索风能、太阳能、生物质能、地热能等新能源利用方式,积极开展多能互补、风光水互补、水电联合运行机制研究,已建风电装机达4500万千瓦、光电装机达2000万千瓦,均位居全国前列。
  未来,中国电建西北院将秉承“敢于担当,勇于超越”的企业精神和“客户至上、快速灵活”的服务理念,充分发挥自身技术和创新优势,在光热发电、多能互补、新型电力系统构建等方面,聚焦提升光热发电系统效率、核心设备国产化、降低项目成本、加快技术推广应用等目标,持续探索、大胆创新,为“3060”双碳目标的实现做出更大贡献。

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