日前，中國電建集團核電工程有限公司（簡稱“中電建核電公司”）在國內(nèi)首臺商業(yè)化運行的槽式光熱發(fā)電項目建設(shè)中，在工程實踐的基礎(chǔ)上，通過分析集熱器集熱原理，論證跟蹤控制系統(tǒng)調(diào)試技術(shù)，研究獨特的“追日”技術(shù)以及聯(lián)控模擬太陽運動關(guān)鍵數(shù)據(jù)，節(jié)約成本高達620萬元。

該技術(shù)的研發(fā)為新能源光熱電站同類施工項目提供了良好的技術(shù)參考，同時帶動了當?shù)氐慕?jīng)濟發(fā)展，替代當?shù)芈浜螽a(chǎn)能，改善了當?shù)厣鷳B(tài)環(huán)境，是作為一種能取代常規(guī)能源的新能源。該施工技術(shù)先進、成熟可靠，不僅提高了鏡場控制系統(tǒng)調(diào)試進度，還為提高集熱器的集熱效率奠定了基礎(chǔ)；填補了國內(nèi)施工技術(shù)經(jīng)驗的空白，具有廣泛的推廣應(yīng)用價值。

本項目為自動跟蹤系統(tǒng)的光熱電站，結(jié)合槽式光熱全天有效光照分布情況下，研究實踐，進行分析、總結(jié)，同時針對調(diào)試中出現(xiàn)的問題，在現(xiàn)場施工時著重關(guān)注，構(gòu)建出光熱電站控制跟蹤系統(tǒng)施工體系。

太陽能光熱發(fā)電中的鏡場部分主要功能是負責(zé)太陽能采集，4個太陽能集熱器單元組成一個回路，鏡場由190個回路的集合構(gòu)成太陽集熱場區(qū)。鏡場系統(tǒng)占地范圍廣、監(jiān)視和控制參數(shù)多、設(shè)備布置分散的特點，對鏡場控制系統(tǒng)及導(dǎo)熱油循環(huán)系統(tǒng)的現(xiàn)場儀表、控制閥門、馬達執(zhí)行器等設(shè)備將以網(wǎng)絡(luò)的連接方式接入DCS控制系統(tǒng)，能夠有效地減少控制電纜的用量，大大減輕施工工作量，同時達到優(yōu)化系統(tǒng)、提高效率的目的。

太陽能光熱電站的各子系統(tǒng)中裝配有溫度、流量、壓力、角度、圖像等各種傳感器，當系統(tǒng)運行時，大量連續(xù)的、間斷的測量數(shù)據(jù)以及報警信號從各子系統(tǒng)通過網(wǎng)絡(luò)傳輸至主控系統(tǒng)。主控系統(tǒng)根據(jù)程序預(yù)先設(shè)定的控制策略進行運算、處理，然后實施發(fā)出指令至各控制系統(tǒng)，控制相應(yīng)設(shè)備執(zhí)行相應(yīng)動作或提醒人員進行干預(yù)，同時記錄和顯示相關(guān)參數(shù)。

程序和傳感器聯(lián)合控制則是集中二者的優(yōu)點，程序計算集熱器位置，傳感器進行校正，保證了數(shù)據(jù)的準確性，避免了累積誤差，提高了效率。太陽矢量的計算與日期、時間和集熱器所在的地理位置有著密切關(guān)聯(lián)，從而模擬太陽的運動。

太陽島歐洲槽集熱器的位置根據(jù)位置傳感器的測量角度計算得出，從而使集熱器跟隨太陽，使計算出的太陽矢量和集熱器的實際位置的最大偏差在跟蹤允許誤差±0.1°范圍內(nèi)。

LOC跟蹤太陽的上下限通過配置參數(shù)的東、西極限定義為-5°至178°，并通過安裝在工廠并與主控相連接的氣象站，連續(xù)監(jiān)測風(fēng)速和風(fēng)向。為防止集熱器的損壞，保護測量數(shù)據(jù)觀察是否超過極限值，如果超過極限值會根據(jù)風(fēng)速和風(fēng)向執(zhí)行命令。當風(fēng)速超過集熱器提供者推薦值，此報警發(fā)生，集熱器會停止所有運行動作轉(zhuǎn)動到貯存模式并反饋其狀態(tài)。

槽式光熱電站鏡場跟蹤調(diào)試技術(shù)具有提高工程質(zhì)量、降低施工成本、縮短施工周期的特點，電建核電公司技術(shù)人員研究出的電機接線優(yōu)化對接、DP插頭鏈接、鏡場“追日”聚焦、異常天氣保護、聯(lián)控、模擬太陽運動等多項關(guān)鍵技術(shù)，更加高效高質(zhì)量的利用了太陽能，本成果成功應(yīng)用于中廣核德令哈50兆瓦光熱發(fā)電項目中，節(jié)約成本高達620萬元，取得了良好的經(jīng)濟效益和社會效益。

太陽能作為永久的、清潔的能源具有光明的前景，是作為一種能取代常規(guī)能源的新能源。光熱發(fā)電項目在我國正處于起步階段，研究光熱發(fā)電項目對我國能源結(jié)構(gòu)調(diào)整意義重大，在未來幾年里光熱電站必將會像雨后春筍般蓬勃發(fā)展，槽式光熱電站鏡場跟蹤控制系統(tǒng)調(diào)試技術(shù)必將在未來項目中得到廣泛應(yīng)用。

注：本文轉(zhuǎn)載自中國電建集團核電工程有限公司。