CSPPLAZA光熱發(fā)電網(wǎng)訊：近日，在由CSPPLAZA主辦、中控太陽(yáng)能和龍騰光熱聯(lián)合主辦的2019第六屆中國(guó)國(guó)際光熱大會(huì)暨CSPPLAZA年會(huì)上，浙江中控太陽(yáng)能技術(shù)有限公司董事長(zhǎng)兼總工程師金建祥就青海中控德令哈50MW熔鹽塔式光熱電站的運(yùn)行情況及運(yùn)維經(jīng)驗(yàn)作了主題發(fā)言。

圖：金建祥作主題發(fā)言

在本次發(fā)言中，金建祥回顧了中控德令哈50MW塔式光熱電站建設(shè)及運(yùn)行的重要里程碑時(shí)間，并重點(diǎn)介紹了電站近半年來(lái)的運(yùn)行記錄，同時(shí)就電站運(yùn)行過(guò)程中存在的問(wèn)題及由此得出的教訓(xùn)同與會(huì)嘉賓進(jìn)行了分享。

據(jù)金建祥介紹，從5月14日至6月17日，機(jī)組累計(jì)無(wú)故障運(yùn)行超240個(gè)小時(shí)，累計(jì)發(fā)電量為700萬(wàn)kWh。自5月26日起，連續(xù)兩周發(fā)電量達(dá)成率超過(guò)85%，其中三天超過(guò)100%。

在針對(duì)該電站的運(yùn)行情況進(jìn)行數(shù)據(jù)分析后，金建祥指出，在設(shè)備未出現(xiàn)故障的前提下，如果大晴天或多云天氣且運(yùn)行策略操作得當(dāng)，一般發(fā)電量達(dá)成率都比較高或比較容易達(dá)到設(shè)計(jì)值。

圖：中控德令哈50MW塔式光熱電站實(shí)景

談及電站運(yùn)維過(guò)程中出現(xiàn)的問(wèn)題及得到的教訓(xùn)時(shí)，金建祥表示，目前，我國(guó)已具備足夠強(qiáng)的工業(yè)實(shí)力，在推進(jìn)光熱發(fā)電技術(shù)，生產(chǎn)優(yōu)質(zhì)的設(shè)備的過(guò)程中，需要各參與方齊心協(xié)力，對(duì)光熱電站的核心技術(shù)或是傳統(tǒng)技術(shù)都應(yīng)引起足夠的重視。

此外，金建祥建議，作為業(yè)主，在項(xiàng)目分包時(shí)，應(yīng)特別注意核心設(shè)備的選擇，盡量不使其與多家單位發(fā)生關(guān)聯(lián)，以免出現(xiàn)責(zé)任難以厘清的現(xiàn)象。同時(shí)，他認(rèn)為，隨著相關(guān)經(jīng)驗(yàn)的不斷積累，這個(gè)問(wèn)題一定會(huì)逐步克服。

更多精彩內(nèi)容，請(qǐng)閱讀下面刊出的金建祥的發(fā)言全文：

各位下午好！今天，我將利用半個(gè)小時(shí)的時(shí)間向大家匯報(bào)青海中控德令哈50MW塔式光熱電站最近半年的運(yùn)行情況。

現(xiàn)在，我很難簡(jiǎn)單地用喜悅或是憂愁來(lái)表達(dá)我的心情，也許“意外”二字更能表達(dá)自己內(nèi)心的真實(shí)感受。半年多來(lái)，發(fā)生了很多“意外”。一方面，一般人認(rèn)為難以完成的事情，對(duì)我們來(lái)說(shuō)卻意外地順利，譬如在短短的幾天內(nèi)，電站實(shí)現(xiàn)單日發(fā)電量超過(guò)100%等；另一方面，一不小心便如臨深淵，畢竟這是一個(gè)大型工程項(xiàng)目，任何一個(gè)細(xì)小的差錯(cuò)或失誤都有可能導(dǎo)致嚴(yán)重的問(wèn)題，在此我會(huì)和各位分享一些教訓(xùn)，希望今后大家在這方面可以少犯錯(cuò)誤。

今天下午的報(bào)告分為四部分：第一部分，公司簡(jiǎn)介；第二部分，中控德令哈50MW塔式光熱項(xiàng)目建設(shè)過(guò)程的重要節(jié)點(diǎn)介紹及一些電站照片分享；第三部分，電站運(yùn)行半年以來(lái)的情況；第四部分，總結(jié)教訓(xùn)和存在的問(wèn)題。

首先，關(guān)于公司介紹。中控太陽(yáng)能成立于2010年，專注于塔式太陽(yáng)能熱發(fā)電技術(shù)研究與產(chǎn)業(yè)化推廣。

到目前為止，公司已投入6.5億元，申請(qǐng)了181項(xiàng)專利（其中123項(xiàng)是發(fā)明專利），先后獲得了23項(xiàng)國(guó)家和省市級(jí)的科研課題，得到了較多的經(jīng)費(fèi)支持，先后獲得4次省級(jí)、市級(jí)科技進(jìn)步一等獎(jiǎng)，并參與IEC塔式光熱電站設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)編寫、國(guó)家、行業(yè)、團(tuán)體標(biāo)準(zhǔn)編寫等工作。

從2011年到現(xiàn)在，我們從小試、中試到商業(yè)化，一步一個(gè)腳印，實(shí)現(xiàn)了塔式光熱發(fā)電技術(shù)的發(fā)展與推廣。

接下來(lái)，我想和各位報(bào)告一下中控德令哈50MW塔式光熱項(xiàng)目的建設(shè)情況。

中控德令哈50MW塔式光熱項(xiàng)目裝機(jī)規(guī)模50MW，儲(chǔ)能時(shí)長(zhǎng)7小時(shí)，占地面積2.47平方公里，吸熱塔高度達(dá)200米，鏡場(chǎng)反射面積為54.27萬(wàn)平方米，熔鹽用量10116噸，蒸汽參數(shù)為540℃/13.2MPa，設(shè)計(jì)年發(fā)電量1.46億度，項(xiàng)目于2017年3月15日正式開工建設(shè)，2018年12月30日并網(wǎng)發(fā)電。

關(guān)于項(xiàng)目建設(shè)的重要節(jié)點(diǎn)：2017年3月開工建設(shè)；7月份吸熱塔基礎(chǔ)開挖、儲(chǔ)罐基礎(chǔ)開工；2018年5月完成1萬(wàn)套定日鏡安裝、吸熱塔結(jié)頂；2018年7月主廠房封頂；2018年11月，鏡場(chǎng)、吸熱、儲(chǔ)熱、換熱、發(fā)電各系統(tǒng)設(shè)備安裝完成；2018年12月26日，汽輪機(jī)沖轉(zhuǎn)一次成功；2018年12月30日并網(wǎng)發(fā)電；2019年4月17日實(shí)現(xiàn)滿負(fù)荷發(fā)電。

圖：運(yùn)行中的中控德令哈50MW塔式光熱電站

下面我將重點(diǎn)介紹中控德令哈50MW塔式光熱電站近半年來(lái)的運(yùn)行情況。

下圖為該項(xiàng)目于2018年12月30日并網(wǎng)發(fā)電當(dāng)天的相關(guān)數(shù)據(jù)：總發(fā)電時(shí)間為1.1個(gè)小時(shí)，最高發(fā)電功率為11.6MW。紅色代表汽輪機(jī)功率，藍(lán)色代表高壓缸轉(zhuǎn)速（超過(guò)3000轉(zhuǎn)），紫色代表低壓缸轉(zhuǎn)速，綠色代表主蒸汽壓力（熔鹽溫度400℃）。

按照水電水利規(guī)劃設(shè)計(jì)總院的要求，我們針對(duì)四種發(fā)電模式做了一個(gè)試驗(yàn)。以6月12日為例（6月份是德令哈的雨季，僅6月12日為大晴天，其余時(shí)日或?yàn)殛幱晏欤驗(yàn)槎嘣铺欤渲校?表示充熱模式（已收集太陽(yáng)熱量但尚未啟動(dòng)發(fā)電），2表示充熱且發(fā)電模式，3表示純發(fā)電模式，4表示其他輔助模式（即停機(jī)狀態(tài)）。

關(guān)于電站在多云天氣下的運(yùn)行表現(xiàn)，以6月2日為例（見下圖），當(dāng)天為典型的多云天氣，從上午11時(shí)到下午14時(shí)，這一時(shí)段陽(yáng)光比較理想，下午14時(shí)之后為多云天氣，當(dāng)天DNI最高值為860W/㎡，日累計(jì)DNI為6.84kWh/㎡。熔鹽液位最高到8.4m，熱鹽溫高至550.9℃，當(dāng)天發(fā)電功率最高為50MWe，發(fā)電量51萬(wàn)kWh，發(fā)電量達(dá)成率為106.6%。從理論模型來(lái)看，下午發(fā)電是比較困難的，但是下午仍有部分聚光集熱能量，因此，實(shí)際發(fā)電量比理論發(fā)電量高一些。

以6月12日為例（見下圖），當(dāng)天實(shí)際發(fā)電量為86.33萬(wàn)kWh，理論發(fā)電量為89.41萬(wàn)kWh，發(fā)電量達(dá)成率為96.5%（因前一晚冷鹽泵有點(diǎn)振動(dòng)，早晨開機(jī)稍晚）。當(dāng)天90%以上的負(fù)荷（≥45MW）發(fā)電時(shí)長(zhǎng)達(dá)16.1小時(shí)，吸熱器最高溫度達(dá)到570℃，熱鹽液位最高達(dá)9.55m，當(dāng)天日累計(jì)DNI為12.03kWh/㎡。

6月15日至17日（見下圖），這三天均為多云天氣，DNI情況不太理想，17日當(dāng)天更差一些。這三天內(nèi)，機(jī)組累計(jì)連續(xù)運(yùn)行56.2小時(shí)，累計(jì)發(fā)電106.23萬(wàn)kWh，最低負(fù)荷為15%。從6月15日18時(shí)至16日上午8時(shí)（約14個(gè)小時(shí)），從16日下午17時(shí)至17日中午13時(shí)，機(jī)組一直處于低負(fù)荷運(yùn)行狀態(tài)，說(shuō)明低負(fù)荷到15%的運(yùn)行狀態(tài)沒(méi)有問(wèn)題，連續(xù)多日運(yùn)行也是水規(guī)院驗(yàn)收要求的基本考核指標(biāo)。

從整個(gè)驗(yàn)收期（5月14日至6月17日）機(jī)組運(yùn)行情況來(lái)看，最初發(fā)電量較低，6月中旬的幾天里，總體發(fā)電量較高。這一期間，機(jī)組累計(jì)無(wú)故障運(yùn)行超240個(gè)小時(shí)，累計(jì)發(fā)電量為700萬(wàn)kWh。5月26日起，連續(xù)兩周發(fā)電量達(dá)成率超過(guò)85%，其中三天超過(guò)100%。

綜合來(lái)看，我有幾點(diǎn)體會(huì)。首先，天氣條件良好的情況下（如大晴天），發(fā)電量比較容易達(dá)到設(shè)計(jì)值，甚至超過(guò)設(shè)計(jì)值。例如，6月12日當(dāng)天，累計(jì)發(fā)電量為86.33萬(wàn)kWh，雖然開機(jī)晚了約一個(gè)小時(shí)，但發(fā)電量達(dá)成率仍達(dá)到96.5%，所以，如果能夠準(zhǔn)點(diǎn)開機(jī)，那么發(fā)電量達(dá)成率達(dá)到100%是比較容易實(shí)現(xiàn)的。

其次，在多云天氣且運(yùn)行策略操作得當(dāng)?shù)那闆r下，發(fā)電量有可能大于設(shè)計(jì)值，這也說(shuō)明我們的理論發(fā)電量計(jì)算模型可能不是最優(yōu)的（我覺得偏保守）。

另外，如果設(shè)備未出現(xiàn)故障，一般發(fā)電量達(dá)成率都比較高，達(dá)到90%以上也容易實(shí)現(xiàn)，但是一旦設(shè)備有故障，那么一切將無(wú)從談起。

下面我向大家報(bào)告的另外幾個(gè)參數(shù)，也是驗(yàn)收所需要的：

*吸熱器溫度達(dá)650℃，接近設(shè)計(jì)極限655℃（連續(xù)運(yùn)行了200多個(gè)小時(shí)，應(yīng)該說(shuō)吸熱器沒(méi)有什么問(wèn)題）；

*汽輪機(jī)的進(jìn)汽溫度和壓力已經(jīng)到達(dá)設(shè)計(jì)值540℃/13.2MPa；

*聚光集熱系統(tǒng)：在滿負(fù)荷運(yùn)行狀態(tài)下，吸熱器出口熔鹽溫度達(dá)到565℃，最高為570℃，設(shè)計(jì)點(diǎn)光熱轉(zhuǎn)換效率達(dá)56.6%(高于設(shè)計(jì)值52%)；

*儲(chǔ)換熱系統(tǒng)：儲(chǔ)熱系統(tǒng)容量7.07小時(shí)（高于設(shè)計(jì)值7小時(shí)）；

*汽輪機(jī)發(fā)電系統(tǒng)：最高負(fù)荷達(dá)到52.1MWe（大于設(shè)計(jì)值50MWe），最小負(fù)荷為7.5MWe（優(yōu)于設(shè)計(jì)值15MWe），熱電效率達(dá)43.7%（大于設(shè)計(jì)值43.1%）；

*光電轉(zhuǎn)換效率：設(shè)計(jì)點(diǎn)光電效率達(dá)24.2%（大于設(shè)計(jì)值22%）。

總體來(lái)看，這些實(shí)際數(shù)據(jù)都是優(yōu)于設(shè)計(jì)值的，每個(gè)參數(shù)都有幾個(gè)百分點(diǎn)的余量，所有單項(xiàng)指標(biāo)的偏差都是在5%以內(nèi)（即偏保守5%以內(nèi)），但累計(jì)參數(shù)會(huì)存在累計(jì)誤差，如光熱效率和光電效率是由多個(gè)單項(xiàng)參數(shù)相乘得到的，其誤差會(huì)偏大一些。

接下來(lái)，我想和大家分享一下電站運(yùn)行中的教訓(xùn)和問(wèn)題。

問(wèn)題一：4月17日當(dāng)天下午14時(shí)后，機(jī)組實(shí)現(xiàn)滿負(fù)荷發(fā)電了，但是，下午16時(shí)許，主蒸汽溫度快速下降。經(jīng)過(guò)判斷，我們發(fā)現(xiàn)導(dǎo)致這一問(wèn)題出現(xiàn)的原因是二支路汽包液位溢出，現(xiàn)場(chǎng)人員迅速切除二支路汽包的運(yùn)行，汽輪機(jī)減負(fù)荷停機(jī)。這一事件給予我們深刻的教訓(xùn)，那就是對(duì)于有些重要的回路，如果儀控系統(tǒng)不正常，仍舊帶病運(yùn)行很容易出現(xiàn)問(wèn)題（僅靠現(xiàn)場(chǎng)人員監(jiān)視運(yùn)行是不夠的）。因此，在電站實(shí)際運(yùn)行過(guò)程中，會(huì)有出現(xiàn)很多“巧合”，導(dǎo)致機(jī)組處于危險(xiǎn)的運(yùn)行狀態(tài)。

問(wèn)題二：4月20日下午，6KV電纜被壓路機(jī)壓斷。電纜在地下鋪設(shè)之后，地面還沒(méi)有處理好，當(dāng)時(shí)幾個(gè)施工隊(duì)伍正在施工，不小心將電纜壓斷了，雖然壓斷電纜關(guān)系不大，但遺憾的是，當(dāng)天后備電源亦未處于自動(dòng)切換狀態(tài)，導(dǎo)致全廠停電。停電20分鐘后，重新接入35KV后備電源，一切恢復(fù)正常，幸好沒(méi)有出現(xiàn)大問(wèn)題。

問(wèn)題三：5月11日，發(fā)電機(jī)碳刷超溫磨損、斷裂。這一問(wèn)題的出現(xiàn)，耽誤了約兩周時(shí)間的發(fā)電。發(fā)電機(jī)在100年前就已經(jīng)很成熟了，居然還會(huì)出現(xiàn)低級(jí)錯(cuò)誤，都是由于事先不關(guān)注、不重視所致。

這一事件也給了我們啟發(fā)，對(duì)于任何工程方面的問(wèn)題，一旦有所疏忽，不管是多么成熟的設(shè)備，如果關(guān)注度不夠，就難免有意外發(fā)生。

問(wèn)題四：冷鹽泵在某一個(gè)負(fù)荷下振動(dòng)莫名其妙變大。冷鹽泵是美國(guó)福斯的核心部件，配上國(guó)內(nèi)廠家外圍件，在國(guó)內(nèi)完成組裝調(diào)試，然后地基和鋼結(jié)構(gòu)又有其他廠家完成，這樣有幾家單位共同參與，加之實(shí)際經(jīng)驗(yàn)不足、責(zé)任不清，服務(wù)無(wú)法及時(shí)得到保證。目前，我們很難確定具體是哪種原因?qū)е逻@一問(wèn)題的出現(xiàn)。

問(wèn)題五：一臺(tái)熱鹽泵盤車時(shí)發(fā)現(xiàn)卡澀現(xiàn)象。這一問(wèn)題很快得到了解決（德國(guó)工程師及時(shí)趕往現(xiàn)場(chǎng)更換了幾枚螺絲），其運(yùn)行情況較好。由于熱鹽泵體積較小，重量較輕，只有一家單位參與其中，所以職責(zé)很明確，效率較高。

最后，我想總結(jié)一下。

首先，雖然塔式熔鹽光熱技術(shù)發(fā)展歷程不像槽式技術(shù)那么長(zhǎng)，但是從光熱電站的建設(shè)和運(yùn)行過(guò)程來(lái)看，其工藝流程對(duì)于中國(guó)這樣一個(gè)有足夠強(qiáng)的工業(yè)實(shí)力的國(guó)家來(lái)說(shuō)，并不是特別難的事情，例如，我們?cè)趯?duì)聚光集熱系統(tǒng)、儲(chǔ)換熱系統(tǒng)進(jìn)行調(diào)試的過(guò)程中還相當(dāng)順利，并沒(méi)有什么意外，因此很快達(dá)到設(shè)計(jì)指標(biāo)。

第二，不管多么難的事情，只要參與方足夠重視，我們就會(huì)比較容易克服困難，事情也會(huì)向好的方向發(fā)展。

第三，即便技術(shù)相對(duì)成熟，一旦麻痹大意，都有可能導(dǎo)致重大問(wèn)題的出現(xiàn)，因此，任何工程方面的事情都不是小事，我們不僅要關(guān)注核心技術(shù)或者創(chuàng)新技術(shù)，而且要關(guān)注傳統(tǒng)的（例如常規(guī)島）問(wèn)題。

第四，中控德令哈50MW熔鹽塔式光熱電站采用了相當(dāng)比例的國(guó)產(chǎn)設(shè)備，自機(jī)組并網(wǎng)運(yùn)行以來(lái)，我們發(fā)現(xiàn)國(guó)產(chǎn)設(shè)備質(zhì)量和性能并不差，而且服務(wù)更好，因此，我們無(wú)需自我貶低，也沒(méi)必要崇洋媚外，應(yīng)該說(shuō)中國(guó)現(xiàn)在已經(jīng)有足夠強(qiáng)的工業(yè)實(shí)力，選擇一個(gè)優(yōu)秀的國(guó)內(nèi)設(shè)備廠商是明智的，但同時(shí)遺憾的是，魚龍混雜的現(xiàn)象也確實(shí)存在。

第五，作為業(yè)主，我們?cè)谶M(jìn)行項(xiàng)目分包的時(shí)候，要確保核心設(shè)備不要與多家單位發(fā)生關(guān)系。尤其在產(chǎn)業(yè)發(fā)展初期，對(duì)于引進(jìn)國(guó)外核心部件、采用國(guó)內(nèi)配套的做法給予高度關(guān)注，因?yàn)閲?guó)外廠商只將核心部件出售于你，不會(huì)承擔(dān)整個(gè)責(zé)任，而國(guó)內(nèi)的配套廠家則缺乏能力和經(jīng)驗(yàn)，即便其服務(wù)態(tài)度很好也難以解決問(wèn)題。當(dāng)然，隨著經(jīng)驗(yàn)的不斷積累，我們一定會(huì)逐步克服這些困難。

謝謝各位！

提問(wèn)：剛才您提到這座電站光電轉(zhuǎn)化效率的設(shè)計(jì)點(diǎn)設(shè)計(jì)效率是22%，機(jī)組運(yùn)行的這段時(shí)間，光電轉(zhuǎn)化效率有沒(méi)有平均值呢？

金建祥：報(bào)告里面講到的是光電轉(zhuǎn)化效率的設(shè)計(jì)值，設(shè)計(jì)點(diǎn)是春分當(dāng)天的正午時(shí)刻，不同的時(shí)間光電效率是不一樣的，所以很難去比較。一般而言，測(cè)試的時(shí)候很難恰好選取春分當(dāng)天的正午時(shí)刻，這里還涉及一個(gè)不同時(shí)間的換算關(guān)系。

年均光電效率與陽(yáng)光資源有關(guān)，如果每天都是陽(yáng)光晴好，那么效率是比較高的，但是達(dá)不到正午時(shí)刻這么高的效率。中控德令哈50MW熔鹽塔式光熱電站聚光面積約為54萬(wàn)㎡，如果DNI為2000kWh/㎡/y，設(shè)計(jì)年發(fā)電量是1.46億度，我們就可以計(jì)算出年均效率。這個(gè)效率與陽(yáng)光資源有很大的關(guān)系，陽(yáng)光資源越好，效率越高，因?yàn)槎嘣铺鞖鈼l件下，間歇性的陽(yáng)光是無(wú)法使用的，如果是大晴天，那么除去預(yù)熱時(shí)間，從早到晚的陽(yáng)光都是可以利用的。