田增華：建設示范項目提升光熱電站設計能力
發布者：本網記者Jason | 來源：CSPPLAZA光熱發電網 | 0評論 | 6181查看 | 2012-11-20 21:08:28
CSPPLAZA光熱發電網報道：太陽能光熱電站的建設是一項系統工程，電站的系統設計則是項目建設之初最重要和最基礎的工作內容，其設計水準將直接影響電站的建設及運行效果。
2007年，中國電力工程顧問集團華北電力設計院（以下簡稱華北院）敏銳地意識到太陽能光熱發電技術的發展潛力，率先進入太陽能光熱電站的設計領域。經過五年時間的探索和積累，今天，華北院已經參與了國內數個光熱電站項目的設計工作。
11月14日，CSPPLAZA記者走進華北院，采訪了負責光熱電站設計的主要設計人員田增華，他是華北院最早進行光熱電站設計研究的工程師之一。
光熱電站設計難度大
從對光熱發電技術進行全面細致的了解，到逐步掌握大規模光熱電站的設計方法，一路走來，田增華對光熱電站的設計難度深有感觸，他說：“光熱電站的設計首先涉及到太陽直接輻照強度DNI值的測定，這與光伏電站的地表總輻射值GHI值的測定不盡相同，DNI值的測量要求更加精確，測定難度更大；另外，太陽光的精準聚焦、工質的傳熱、換熱、儲熱等多個方面也都是設計上的一些難點，門檻較高，相對于目前已經十分成熟的光伏電站的設計，光熱電站的設計難度要大很多。”
在談及目前我國在光熱電站設計方面面臨的主要困難時，田增華說：“從根本上來說，是我們對光熱電站的運行細節還不是完全了解，在和國外的相關成熟廠商進行交流探討時，他們也不會對電站的相關設計和運行細節進行詳細的解釋。比如對于槽式光熱電站來講，在光場系統的設計方面，太陽能集熱場該如何布置？一定規模的電站應該對應設置多少個回路才能達到集熱效率的最大化？在儲熱系統的設計方面，配置多長時間的儲熱系統才能達到經濟效益的最大化？如何從設計角度確保熔鹽的應用安全？如何防止熔鹽凝固造成管路堵塞等等這樣一些細節上的問題，國內現在還沒有完全搞清楚。這是我們目前遇到的主要難點。”
而對于塔式電站的設計，田增華認為，“最大的設計難點在于光場系統，特別是定日鏡的控制，槽式電站采用一套控制系統對所有反光鏡進行整體跟蹤控制即可，而塔式定日鏡則需要對每一面鏡子都進行跟蹤控制，如何做到這一點？如何根據電站出力確定光場的建設面積？如何根據光場的面積確定集熱塔的高度和接收器的位置等等這些都是一些設計上的難點。”
雖然在上述方面，華北院都已作過相關研究，并取得了一定的突破。但由于其參與設計的幾個大規模商業化光熱電站都尚未成功投運，也就無從檢驗其設計方案的最終效果如何。
多方發力光熱電站設計
在全球范圍內，擁有大規模商業化光熱電站設計能力的企業也只有寥寥數家，他們大都擁有已投運的商業化光熱電站。而中國的諸多廠商試圖與這些廠商進行深度交流以期獲取光熱電站設計的相關細節時，均被婉拒。
中國人還需要自己摸索著前進。當前，中國多家單位都已經開始對光熱電站的設計進行研究，以期掌握自主的電站設計能力。
據田增華介紹，在光熱電站的設計領域，目前已有部分設計院、項目公司及光熱發電設備制造商投入其中。華北院積極開展太陽能熱發電的研究及設計工作，目前已完成多個項目的前期咨詢及設計工作。
另據本網記者了解，華能集團、浙江中控太陽能技術公司等企業也正在逐步依托自有技術掌握相對應的電站設計方法。
電站建設中逐步優化設計
成功的設計最終需要實際電站運行的檢驗，雖然包括華北院在內的多家設計單位已經對多個光熱電站項目進行了前期咨詢及設計工作，但事實是，國內目前還沒有一個已投運的大規模商業化光熱電站。除少數試驗示范電站和裝置投入運行外，多數大規模商業化電站項目甚至尚未能動工建設。
延慶1MW塔式光熱發電示范項目的投運為我國塔式光熱電站的設計積累了一定的經驗，華能三亞1.5MWth菲涅爾光熱發電示范項目的成功運行也為我國菲涅爾光熱電站的設計積累了寶貴的經驗，而在最為成熟的槽式技術上，我國目前還沒有一個具有示范意義的項目投運。
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