近日,由中國電建西北院承擔的電建集團重大科技專項“太陽能熱發電設計、裝備制造及施工建造系統集成技術研究”中的《太陽能資源評估技術研究》《塔式太陽島動態響應及性能評估研究》《定日鏡裝配施工技術研究》《塔式電站子系統間控制調試技術研究》四項專題成果在西安順利通過驗收,同時通過了中國可再生能源學會組織的科技成果鑒定。
《塔式太陽島動態響應及性能評估研究》主要依托定日鏡聚光及動態響應實驗場及中電建青海共和50MW塔式光熱發電項目,對塔式光熱電站太陽島動態響應過程及系統性能評估等多項關鍵技術問題進行了深入系統的研究,首次提出了基于最大密度布置與仿生螺線型布置組合的定日鏡場排布方法,相比現有主流布置方法鏡場年均效率計算值提高1.5%以上,已在中電建青海共和50MW塔式光熱電站60萬平米定日鏡場中得到應用;提出了吸熱器表面最低能流區域動態填充的瞄準策略,可在保證較高吸熱器截斷效率的前提下,快速有效均衡吸熱器表面能流密度分布,相比常用的西格瑪等瞄準策略,吸熱器管屏表面峰值能流密度降低約5%,能流密度均勻度提升5%以上,提升了吸熱器運行安全性。該項目成果授權發明專利3項,獲得軟件著作權1項。項目研究成果達到國際領先水平。
《定日鏡裝配施工技術研究》依托小型定日鏡聚光及動態響應實驗場開展了定日鏡比較、參數評價、設計、裝配及施工方案等方面的研究,研發了鏡床式多點柔性調節胎架系統,適用于全鏡場各種面形曲率定日鏡的通用制造。定日鏡多點面形自動調節系統,降低了弧面定日鏡的裝配難度,提高了生產效率?;诠饩€反射技術的定日鏡面形檢測技術,解決了定日鏡反射面積擴大后面型曲率的精確檢測問題,降低了定日鏡生產成本。定日鏡采用“通梁-雙懸掛的創新結構”,具有用鋼量小,驅動功率低,結構剛性大的優勢,單位反射面積用鋼量從25kg/㎡下降至22kg/㎡。在最大角度避險歸位時間5~7min的條件下,定日鏡電機功率50W,相比非平衡結構定日鏡的250W電機功率減小80%。項目研究成果達到國際領先水平。
《太陽能資源評估技術研究》結合理論研究和工程實踐,通過對已有的研究成果進行總結和吸收,構建測光站選址決策模型和綜合評價體系;并通過市場調研,分析總結不同測光站設備儀器的適用性,提出測光站建站的設備選型原則及建議,指導完成4座測光站的選址、設備采購、立站工作。采用多領域、多學科相結合方法,從太陽輻射數據獲取的反演法理論研究,到直散分離模型的優化,再到數據檢驗及插補訂正方法研究,形成了適用于太陽能熱發電站的精細化資源評估成套技術體系?;谖鞅钡貐^5座典型氣象站多年實測法向直接輻射與各氣象要素相關性研究結論,提出了一套適用于太陽能熱發電項目的典型氣象年選取方法,相比傳統的Sandia-TMY法計算的理論發電量誤差降低約1.5%。通過引入與法向直接輻射具有相關性的10個氣象要素,構建了基于人工神經網絡的法向直接輻射計算模型,解決了傳統直散分離經驗模型難移植、普適性低的問題,法向直接輻射計算精度提升了5%~10%。該技術已在中電建共和、國投阿克塞、國投若羌、三峽青豫直流等多項太陽能熱發電項目中得到應用。項目研究成果達到國際先進水平。
《塔式電站子系統間控制調試技術研究》依托中電建青海共和50MW塔式光熱發電項目建設期和調試期實施過程,對塔式光熱電站各子系統之間功能及邏輯關系研究等多項關鍵技術問題進行了深入系統的研究,首次構建了塔式太陽能熱發電系統的信息交互一體化DCS系統網絡結構,實現了三島聯控聯調,提升了三島之間的信息交換效率和控制響應的靈活性。提出了基于數據驅動的機理模型,解決了塔式太陽能熱發電運行過程中吸熱介質流量與太陽輻照度精確匹配的難題,實現了吸熱器出口介質溫度的精準調控。在研究塔式光熱電站的各系統運行策略基礎上,通過各種運行模式下調試研究與實踐,總結形成了塔式光熱電站集熱系統、儲熱換熱系統、常規島系統之間聯合整套調試技術和流程,并取得較好效果。該項目授理發明專利2項,實用新型專利2項。該技術通過了水電水利規劃設計總院的測試認證,實現了中電建青海共和50MW光熱發電示范項目的應用。項目研究成果達到國際先進水平。
本次集團重大科技專項項目中的四個專題成果順利通過驗收與成果鑒定,為電建集團最終對課題、項目的評審驗收奠定條件,將進一步鞏固西北院在太陽能熱發電領域的核心競爭力。