青海中控德令哈50MW光熱電站運(yùn)行數(shù)據(jù)如約而至，自2021年8月6日（汽輪機(jī)完成整改后）至2022年8月5日，電站完整年度累計(jì)實(shí)際發(fā)電量1.58億kWh，達(dá)到年度設(shè)計(jì)發(fā)電量（1.46億kWh）的108%，創(chuàng)下全球同類(lèi)型電站最高運(yùn)行紀(jì)錄。

■圖1：電站最近12個(gè)月發(fā)電量數(shù)據(jù)（其中：2021年8月1日至5日因整改而未發(fā)電，2022年8月1日至5日累計(jì)發(fā)電為278.24萬(wàn)kWh）

自上月5日提前一個(gè)月完成年度設(shè)計(jì)發(fā)電量后，電站繼續(xù)保持良好運(yùn)行狀態(tài)，雖然近一個(gè)月電站所在地天氣欠佳，經(jīng)歷了多日連續(xù)陰雨天及沙塵暴天氣，其中有7個(gè)陰雨天未能聚光集熱，沙塵暴影響發(fā)電量約150萬(wàn)kWh，但仍然實(shí)現(xiàn)了完整年度累計(jì)發(fā)電量1.58億kWh的優(yōu)秀運(yùn)行業(yè)績(jī)，成為全球首個(gè)年度實(shí)際發(fā)電量超過(guò)年設(shè)計(jì)發(fā)電量的塔式熔鹽儲(chǔ)能光熱電站。

光熱電站系統(tǒng)復(fù)雜，影響其達(dá)產(chǎn)的因素包括系統(tǒng)設(shè)計(jì)、系統(tǒng)性能、設(shè)備可靠性、運(yùn)行優(yōu)化水平等多個(gè)方面，電站發(fā)電容易但實(shí)現(xiàn)達(dá)產(chǎn)并不簡(jiǎn)單。那么青海中控德令哈50MW光熱電站達(dá)產(chǎn)的背后，究竟藏著哪些“秘密武器”？

1、各系統(tǒng)最優(yōu)化匹配，提高系統(tǒng)整體運(yùn)行效率

聚光集熱系統(tǒng)、儲(chǔ)換熱系統(tǒng)與發(fā)電系統(tǒng)之間的匹配度，是決定光熱電站性能表現(xiàn)的前提。而光熱電站設(shè)計(jì)時(shí)需要綜合考慮多個(gè)因素，以提升各系統(tǒng)效率并降低投資成本。可勝技術(shù)自主研發(fā)的電站設(shè)計(jì)軟件，可根據(jù)不同邊界條件，通過(guò)大數(shù)據(jù)計(jì)算與反復(fù)迭代，實(shí)現(xiàn)各個(gè)系統(tǒng)的最優(yōu)化匹配。

2、高效率聚光集熱系統(tǒng)，保障電站集熱量與發(fā)電量

聚光集熱系統(tǒng)的性能（效率），是決定光熱電站性能表現(xiàn)的基礎(chǔ)。而聚光精度直接決定著聚光集熱系統(tǒng)的效率，進(jìn)而影響光熱電站的效率及發(fā)電量。可勝技術(shù)通過(guò)應(yīng)用自主研發(fā)的高精度智能定日鏡、高效校正系統(tǒng)、鏡場(chǎng)控制系統(tǒng)等產(chǎn)品，并優(yōu)化鏡場(chǎng)布置方法及吸熱器結(jié)構(gòu)工藝設(shè)計(jì)，大幅提升聚光集熱系統(tǒng)效率。

優(yōu)化的鏡場(chǎng)設(shè)計(jì)方法

可勝技術(shù)的專(zhuān)用鏡場(chǎng)設(shè)計(jì)軟件，是全境場(chǎng)高效率的基礎(chǔ)。

優(yōu)化原則：從吸熱器視角看鏡場(chǎng)——無(wú)遮擋

鏡場(chǎng)效率比傳統(tǒng)輻射布置提高約1.5%

土地利用率比傳統(tǒng)輻射布置提高約2.5%

高精度智能定日鏡

可勝技術(shù)自主研發(fā)的高精度智能定日鏡產(chǎn)品，具備高面型精度及跟蹤精度，可將太陽(yáng)光精準(zhǔn)的反射到吸熱器的指定位置，提高光斑質(zhì)量，減少吸熱器上的能量溢出，有效提高光電轉(zhuǎn)化效率，從而提高光熱電站的發(fā)電量。

高效全自動(dòng)校正技術(shù)

鏡場(chǎng)的定期校正對(duì)保證聚光精度非常重要。可勝技術(shù)采用的基于機(jī)器視覺(jué)的自動(dòng)校正方案，校正效率比傳統(tǒng)的白板校正方案提高25倍，且可實(shí)現(xiàn)自動(dòng)循環(huán)校正，無(wú)需操作人員值守。

電站建設(shè)期：

由于定日鏡的安裝存在偏差，需要在投運(yùn)前對(duì)全場(chǎng)定日鏡進(jìn)行一次校正，通過(guò)采用可勝技術(shù)的校正系統(tǒng)，可大幅降低鏡場(chǎng)校正時(shí)間，從而縮短項(xiàng)目調(diào)試工期；同時(shí)，由于定日鏡安裝過(guò)程無(wú)需精確定位、測(cè)量偏差，也可大幅降低安裝成本。

電站投運(yùn)后：

因定日鏡基礎(chǔ)沉降變化，以及受到風(fēng)速、溫度等外部環(huán)境影響會(huì)導(dǎo)致定日鏡精度發(fā)生變化。可勝技術(shù)的校正系統(tǒng)可對(duì)正在運(yùn)行的鏡場(chǎng)進(jìn)行高頻率的周期性校正，保證全場(chǎng)定日鏡全生命周期始終處于最佳精度水平。

高度集成的控制技術(shù)

可勝技術(shù)依托在控制系統(tǒng)領(lǐng)域近30年的積累，自主研發(fā)的鏡場(chǎng)控制系統(tǒng)，可實(shí)現(xiàn)大規(guī)模定日鏡場(chǎng)的集群控制，在保證電站聚光集熱系統(tǒng)安全穩(wěn)定運(yùn)行的同時(shí)，大幅提升光資源利用率，進(jìn)而提升電站發(fā)電量水平。

控制系統(tǒng)軟硬件完全自主研發(fā)，鏡場(chǎng)控制系統(tǒng)、吸熱器控制系統(tǒng)、全廠(chǎng)DCS等深度耦合，控制連鎖，實(shí)現(xiàn)了主要運(yùn)行過(guò)程的全自動(dòng)控制；

移植DCS控制系統(tǒng)的成熟理念，控制系統(tǒng)服務(wù)器、供電、網(wǎng)絡(luò)多重冗余；

功能強(qiáng)大的控制系統(tǒng)，保證全境場(chǎng)精準(zhǔn)追日，減少光斑溢出，同時(shí)保證吸熱器表面能量均勻。

高效高安全性吸熱器

以熔鹽作為運(yùn)行工質(zhì)的熔鹽吸熱器，面臨著高溫、高低溫變化頻繁劇烈、腐蝕性環(huán)境等惡劣工況。為此，可勝技術(shù)從多個(gè)方面進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)，以保證熔鹽吸熱器的安全、高效運(yùn)行。

材料選擇：進(jìn)口高鎳合金管材，耐高溫、腐蝕、熱應(yīng)力、熱疲勞；高吸收率涂層，提高光資源吸收率；

結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)：柔性結(jié)構(gòu)，耐熱應(yīng)力、熱疲勞；模塊化工廠(chǎng)預(yù)制，避免現(xiàn)場(chǎng)加工，保證吸熱器性能，提高安裝效率；

控制系統(tǒng)：鏡場(chǎng)控制保證吸熱器表面溫度均勻，吸熱器控制系統(tǒng)與鏡場(chǎng)控制系統(tǒng)深度耦合，連鎖控制，減少熱沖擊；

防凍堵：優(yōu)化內(nèi)部管道結(jié)構(gòu)，減少凍堵工況發(fā)生；吸熱器表面能量實(shí)時(shí)監(jiān)控，隨時(shí)監(jiān)測(cè)表面溫度變化，及時(shí)發(fā)現(xiàn)凍堵；自動(dòng)化鹽控制系統(tǒng)，在凍堵工況下利用鏡場(chǎng)能量快速化鹽、疏通。

可勝技術(shù)聚光集熱系統(tǒng)的綜合優(yōu)勢(shì)

1.高精度智能定日鏡+高效全自動(dòng)校正系統(tǒng)+高度集成的鏡場(chǎng)控制系統(tǒng)，保證了全鏡場(chǎng)在全生命周期的聚光精度；

2.高精度聚光與高效吸熱器帶來(lái)整個(gè)聚光集熱系統(tǒng)的高效率；

3.高效率的聚光集熱系統(tǒng)，為電站的集熱量、發(fā)電量提供保障。

可勝技術(shù)在聚光集熱系統(tǒng)方面的能力與水平得到了行業(yè)的廣泛認(rèn)可，牽頭編制IEC國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)《太陽(yáng)能光熱發(fā)電站鏡場(chǎng)控制系統(tǒng)》，以及兩項(xiàng)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)《塔式太陽(yáng)能光熱發(fā)電站集熱系統(tǒng)技術(shù)要求》、《塔式太陽(yáng)能光熱發(fā)電站定日鏡技術(shù)要求》。

■IEC國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)

■國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)

■國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)

3、可靠的熔鹽儲(chǔ)換熱系統(tǒng)，保證電站高品質(zhì)發(fā)電

可勝技術(shù)深入研究熔鹽系統(tǒng)的特性，自主研發(fā)的熔鹽儲(chǔ)換熱系統(tǒng)工藝包優(yōu)化技術(shù)，大幅提高了專(zhuān)項(xiàng)設(shè)備的可靠性及可用性。

對(duì)熔鹽儲(chǔ)罐采用獨(dú)特的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，可在提高承載能力的同時(shí)減少散熱損失；對(duì)儲(chǔ)罐內(nèi)部采用均流設(shè)計(jì)，大幅提高了儲(chǔ)罐本體的可靠性；

對(duì)熔鹽換熱器采用了全球首創(chuàng)的雙列設(shè)計(jì)方案，并對(duì)換熱器本體結(jié)構(gòu)做了大量的優(yōu)化設(shè)計(jì)，大幅提高了設(shè)備的可用性；同時(shí)也可以實(shí)現(xiàn)大范圍、快速變負(fù)荷，實(shí)現(xiàn)了比傳統(tǒng)火電更優(yōu)的負(fù)荷調(diào)節(jié)深度和速度；

對(duì)熔鹽泵與管道及平臺(tái)聯(lián)合設(shè)計(jì)，攻克熔鹽泵高溫環(huán)境下耐磨損設(shè)計(jì)、熔鹽閥門(mén)密封設(shè)計(jì)等技術(shù)難題。

4、核心設(shè)備可靠可控，確保電站穩(wěn)定運(yùn)行

關(guān)鍵設(shè)備的可靠性，是影響光熱電站運(yùn)行表現(xiàn)的重要因素。

聚光集熱系統(tǒng)核心設(shè)備設(shè)計(jì)與制造全程自主可控

反射鏡、焊接件、鈑金件、電控部件等核心設(shè)備全部采用自動(dòng)化生產(chǎn)裝置，配置專(zhuān)用工裝，保證生產(chǎn)制造過(guò)程質(zhì)量的一致性；

自動(dòng)鏡體組裝線(xiàn)，PLC人機(jī)交互控制，工件自動(dòng)上料、自動(dòng)定位、自動(dòng)工序間流轉(zhuǎn)，在線(xiàn)檢測(cè)，避免不合格品流出。

熔鹽儲(chǔ)換熱系統(tǒng)設(shè)備集成優(yōu)化

可勝技術(shù)與各設(shè)備廠(chǎng)家緊密合作，深度參與設(shè)備設(shè)計(jì)及制造安裝過(guò)程，掌握了設(shè)備關(guān)鍵性能及控制要點(diǎn)，形成了完整的熔鹽儲(chǔ)換熱系統(tǒng)設(shè)備質(zhì)量控制流程，保證了關(guān)鍵設(shè)備的運(yùn)行可靠性。

核心設(shè)備可靠性已經(jīng)得到驗(yàn)證

國(guó)內(nèi)最多的應(yīng)用業(yè)績(jī)：三個(gè)塔式光熱發(fā)電項(xiàng)目，最長(zhǎng)近10年的應(yīng)用；

嚴(yán)酷應(yīng)用環(huán)境考驗(yàn)：高海拔（3000米以上）、高寒（最低-37℃）、大風(fēng)沙。

■青海中控德令哈50MW光熱電站

■中電建青海共和50MW光熱電站

■青海中控德令哈10MW光熱電站

5、全自動(dòng)運(yùn)行系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)最佳運(yùn)行策略

光熱電站運(yùn)行優(yōu)化的核心是在吸熱器安全穩(wěn)定運(yùn)行的前提下，最大限度提高光資源利用率。

關(guān)鍵問(wèn)題

云是影響電站集熱量、發(fā)電量的重要因素，例如德令哈現(xiàn)場(chǎng)有云天一年超過(guò)200天。來(lái)云情況下如何選擇運(yùn)行策略？

繼續(xù)運(yùn)行：可能導(dǎo)致吸熱器表面溫度不均，影響安全運(yùn)行。

關(guān)場(chǎng)疏鹽：對(duì)運(yùn)行人員來(lái)說(shuō)是最”安全“的選擇，但會(huì)造成光資源浪費(fèi)，并且云過(guò)后重新啟動(dòng)需要對(duì)吸熱器和管道進(jìn)行預(yù)熱。

解決方案

云預(yù)測(cè)系統(tǒng)：通過(guò)云識(shí)別和云運(yùn)動(dòng)跟蹤，實(shí)現(xiàn)了30分鐘以?xún)?nèi)的DNI預(yù)測(cè)功能，幫助運(yùn)行人員選擇最佳運(yùn)行策略；

鏡場(chǎng)能量調(diào)度系統(tǒng)：通過(guò)全境場(chǎng)能量統(tǒng)一調(diào)度，實(shí)現(xiàn)來(lái)云情況下吸熱器表面能量均勻分布，不發(fā)生表面溫度巨變，盡量避免關(guān)場(chǎng)、疏鹽，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)光資源的最大限度利用。

聚光集熱全自動(dòng)運(yùn)行系統(tǒng)

為提升系統(tǒng)運(yùn)行穩(wěn)定性和安全性，可勝技術(shù)自主研發(fā)的聚光集熱系統(tǒng)自動(dòng)化運(yùn)行軟件實(shí)現(xiàn)了對(duì)聚光集熱系統(tǒng)主要運(yùn)行過(guò)程的全自動(dòng)控制和一鍵啟停，降低人為因素導(dǎo)致的系統(tǒng)效率下降和設(shè)備運(yùn)行風(fēng)險(xiǎn)。

氣象系統(tǒng)、云監(jiān)測(cè)系統(tǒng)、紅外系統(tǒng)與鏡場(chǎng)控制系統(tǒng)深度耦合，實(shí)現(xiàn)來(lái)云等復(fù)雜工況自動(dòng)運(yùn)行策略；

異常工況自動(dòng)化：吸熱器堵管自動(dòng)檢測(cè)及處理、超溫安全防護(hù)、斷電安全連鎖等。

云預(yù)測(cè)系統(tǒng)

國(guó)內(nèi)首創(chuàng)的云預(yù)測(cè)系統(tǒng)，具備云識(shí)別和運(yùn)動(dòng)跟蹤功能，實(shí)現(xiàn)了30分鐘以?xún)?nèi)的DNI預(yù)測(cè)功能。

聚光集熱系統(tǒng)仿真平臺(tái)

運(yùn)行模擬：

吸熱器、鏡場(chǎng)等關(guān)鍵設(shè)備仿真，支持吸熱器壁面溫度分布數(shù)據(jù)模擬；

系統(tǒng)預(yù)熱、升溫、運(yùn)行、停機(jī)全流程仿真；

運(yùn)營(yíng)數(shù)據(jù)輸出功能。

培訓(xùn)操作：

與項(xiàng)目現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際運(yùn)行的軟件平臺(tái)保持一致，提升操作培訓(xùn)效果；

教師站和學(xué)員站的交互配合，實(shí)現(xiàn)在線(xiàn)考核功能。

故障模擬：

故障發(fā)生后的操作模擬和連鎖保護(hù)；

幫助運(yùn)行人員制定故障處理預(yù)案，縮短故障處理時(shí)間。

定日鏡自動(dòng)清洗車(chē)

光熱電站保持定日鏡鏡面清潔度非常重要。可勝技術(shù)創(chuàng)新性的全自動(dòng)無(wú)人駕駛清洗車(chē)，具備自動(dòng)導(dǎo)航、水洗/干洗功能，可大幅度提高鏡場(chǎng)清洗效率，保證鏡面清潔度，并降低運(yùn)營(yíng)成本。

總結(jié)

比照國(guó)內(nèi)外同類(lèi)型光熱電站參差不齊的運(yùn)行表現(xiàn)，我們應(yīng)該認(rèn)識(shí)到光熱電站“建成容易、達(dá)產(chǎn)不易”的特點(diǎn)。對(duì)于一座投資十?dāng)?shù)億乃至數(shù)十億的光熱電站而言，能否如期達(dá)到設(shè)計(jì)發(fā)電量，是決定項(xiàng)目業(yè)主能否取得預(yù)期收益的前提。因而在選擇光熱電站的關(guān)鍵技術(shù)來(lái)源與核心設(shè)備時(shí)，既往業(yè)績(jī)的運(yùn)行表現(xiàn)，也應(yīng)該是業(yè)主方考慮的首要因素。

青海中控德令哈50MW光熱電站優(yōu)異運(yùn)行表現(xiàn)的背后，是可勝技術(shù)在塔式光熱發(fā)電領(lǐng)域多年的潛心研發(fā)與工程實(shí)踐，是我們?cè)谠O(shè)計(jì)優(yōu)化、系統(tǒng)性能、設(shè)備可靠性、運(yùn)行策略等多個(gè)方面長(zhǎng)期的投入與積累，充分證明我們自主研發(fā)的塔式光熱發(fā)電技術(shù)的先進(jìn)性、成熟性與可靠性。

在當(dāng)前“風(fēng)、光、熱”大基地項(xiàng)目大力推進(jìn)的形勢(shì)下，可勝技術(shù)將依托在青海中控德令哈50MW光熱電站建設(shè)、運(yùn)行過(guò)程取得的寶貴經(jīng)驗(yàn)，服務(wù)廣大項(xiàng)目業(yè)主，以先進(jìn)的技術(shù)方案、成熟可靠的核心產(chǎn)品、完善的運(yùn)行支持服務(wù)，為項(xiàng)目業(yè)主創(chuàng)造價(jià)值。

項(xiàng)目介紹：

青海中控德令哈50MW光熱電站，是國(guó)家首批光熱發(fā)電示范項(xiàng)目之一，裝機(jī)容量50MW，配置7小時(shí)熔鹽儲(chǔ)能系統(tǒng)，鏡場(chǎng)采光面積54.27萬(wàn)平方米，設(shè)計(jì)年發(fā)電量1.46億kWh，每年可節(jié)約4.6萬(wàn)噸標(biāo)準(zhǔn)煤，同時(shí)減排二氧化碳?xì)怏w約12.1萬(wàn)噸，具有良好的經(jīng)濟(jì)效益與社會(huì)效益。電站采用浙江可勝技術(shù)股份有限公司自主研發(fā)并完全擁有知識(shí)產(chǎn)權(quán)的塔式熔鹽光熱發(fā)電核心技術(shù)，95%以上的設(shè)備實(shí)現(xiàn)了國(guó)產(chǎn)化。電站運(yùn)行表現(xiàn)已通過(guò)德國(guó)獨(dú)立工程咨詢(xún)公司Fichtner的完整技術(shù)評(píng)估，認(rèn)定其技術(shù)已達(dá)到全球同類(lèi)電站最先進(jìn)水平。