近日，由太阳能光热联盟理事单位——中国电建集团西北勘测设计研究院有限公司（下文简称中国电建西北院）承担的电建集团重大科技专项“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”中的《太阳能资源评估技术研究》《塔式太阳岛动态响应及性能评估研究》《定日镜装配施工技术研究》《塔式电站子系统间控制调试技术研究》四项专题成果在西安顺利通过验收，同时通过了中国可再生能源学会组织的科技成果鉴定。
《塔式太阳岛动态响应及性能评估研究》主要依托定日镜聚光及动态响应实验场及中电建青海共和50MW塔式光热发电项目，对塔式光热电站太阳岛动态响应过程及系统性能评估等多项关键技术问题进行了深入系统的研究，首次提出了基于最大密度布置与仿生螺线型布置组合的定日镜场排布方法，相比现有主流布置方法镜场年均效率计算值提高1.5%以上，已在中电建青海共和50MW塔式光热电站60万平米定日镜场中得到应用；提出了吸热器表面最低能流区域动态填充的瞄准策略，可在保证较高吸热器截断效率的前提下，快速有效均衡吸热器表面能流密度分布，相比常用的西格玛等瞄准策略，吸热器管屏表面峰值能流密度降低约5%，能流密度均匀度提升5%以上，提升了吸热器运行安全性。该项目成果授权发明专利3项，获得软件著作权1项。项目研究成果达到国际领先水平。
图：镜场突然断电时吸热器上的能流密度变化
《定日镜装配施工技术研究》依托小型定日镜聚光及动态响应实验场开展了定日镜比较、参数评价、设计、装配及施工方案等方面的研究，研发了镜床式多点柔性调节胎架系统，适用于全镜场各种面形曲率定日镜的通用制造。定日镜多点面形自动调节系统，降低了弧面定日镜的装配难度，提高了生产效率。基于光线反射技术的定日镜面形检测技术，解决了定日镜反射面积扩大后面型曲率的精确检测问题，降低了定日镜生产成本。定日镜采用“通梁-双悬挂的创新结构”，具有用钢量小，驱动功率低，结构刚性大的优势，单位反射面积用钢量从25kg/㎡下降至22kg/㎡。在最大角度避险归位时间5~7min的条件下，定日镜电机功率50W，相比非平衡结构定日镜的250W电机功率减小80%。项目研究成果达到国际领先水平。
《太阳能资源评估技术研究》结合理论研究和工程实践，通过对已有的研究成果进行总结和吸收，构建测光站选址决策模型和综合评价体系；并通过市场调研，分析总结不同测光站设备仪器的适用性，提出测光站建站的设备选型原则及建议，指导完成4座测光站的选址、设备采购、立站工作。采用多领域、多学科相结合方法，从太阳辐射数据获取的反演法理论研究，到直散分离模型的优化，再到数据检验及插补订正方法研究，形成了适用于太阳能热发电站的精细化资源评估成套技术体系。基于西北地区5座典型气象站多年实测法向直接辐射与各气象要素相关性研究结论，提出了一套适用于太阳能热发电项目的典型气象年选取方法，相比传统的Sandia-TMY法计算的理论发电量误差降低约1.5%。通过引入与法向直接辐射具有相关性的10个气象要素，构建了基于人工神经网络的法向直接辐射计算模型，解决了传统直散分离经验模型难移植、普适性低的问题，法向直接辐射计算精度提升了5%～10%。该技术已在中电建共和、国投阿克塞、国投若羌、三峡青豫直流等多项太阳能热发电项目中得到应用。项目研究成果达到国际先进水平。
《塔式电站子系统间控制调试技术研究》依托中电建青海共和50MW塔式光热发电项目建设期和调试期实施过程，对塔式光热电站各子系统之间功能及逻辑关系研究等多项关键技术问题进行了深入系统的研究, 首次构建了塔式太阳能热发电系统的信息交互一体化DCS系统网络结构，实现了三岛联控联调，提升了三岛之间的信息交换效率和控制响应的灵活性。提出了基于数据驱动的机理模型，解决了塔式太阳能热发电运行过程中吸热介质流量与太阳辐照度精确匹配的难题，实现了吸热器出口介质温度的精准调控。在研究塔式光热电站的各系统运行策略基础上，通过各种运行模式下调试研究与实践，总结形成了塔式光热电站集热系统、储热换热系统、常规岛系统之间联合整套调试技术和流程，并取得较好效果。该项目授理发明专利2项，实用新型专利2项。该技术通过了水电水利规划设计总院的测试认证，实现了中电建青海共和50MW光热发电示范项目的应用。项目研究成果达到国际先进水平。
本次中国电建集团重大科技专项项目中的四个专题成果顺利通过验收与成果鉴定，为电建集团最终对课题、项目的评审验收奠定条件，将进一步巩固中国电建西北院在太阳能热发电领域的核心竞争力。（作者：张思远 牛东圣）
注：本文章转载自中国电建西北院，不代表本网观点立场。
