日前,成功推出擁有完全自主知識產權塔式及槽式鏡場控制系統且已獲業界專家及行業用戶一致認可的浙江辰日新能源技術有限公司(以下簡稱“辰日新能源”)確認參展即將于6月12~13日在浙江杭州召開的2023第十屆中國國際光熱大會暨CSPPLAZA年會,并將攜其塔式及槽式鏡場控制系統、鏡場規劃設計軟件、鏡場優化調度系統、智能運維優化軟件及可定制化的高可靠太陽能發電場數字化管理運維解決方案等進行現場展示。
相關光熱產品和服務
辰日新能源研發中心設立于杭州總部,工程服務中心設立于西安,生產制造中心設立于臺州,擁有覆蓋全國的營銷體系和技術支持中心。
近年來,依托強大的技術能力及研發實力,辰日新能源瞄準光熱鏡場亟需降本的行業發展痛點集中發力,公司核心研發人員憑借20年以上的DCS應用經驗從光熱鏡場控制領域重點攻堅,成功開發出光熱鏡場控制系統系列產品及服務。
目前辰日新能源主要有以下光熱產品及服務:
塔式及槽式鏡場控制系統:包括定日鏡控制器HC,CC,MC;通訊網絡;現場配電及控制箱。
鏡場規劃設計軟件:通過太陽能場站鏡場規劃設計軟件,結合站點地理信息和額定負荷要求,規劃設計鏡場最優布局;
鏡場的優化調度系統:通過全場的優化調度軟件配合光斑校正軟件,云層自動識別軟件,紅外測溫系統軟件,提供全場智能化、自動化調度和優化控制。
創新性采用三層網絡架構,可實現對2萬~5萬面鏡子的控制
光熱鏡場的設備在整個光熱發電項目中占據了很大比例。以塔式發電為例,一個100MW的電站,在西部光照條件比較好的情況下,要實現24小時不間斷運行,需配置70-100萬平方米的鏡場。單個鏡子按50平米計算的話,需要1.4萬-2萬面鏡子。
數量這么龐大的控制對象,圍繞在吸熱塔周圍,近的有幾百米,遠的甚至超過1公里,在這個距離范圍內,需要把反射的陽光精準控制在集熱塔幾平方米的一個點上,還要根據系統的運行狀況實時調節集熱塔的溫度,以免超溫燒毀集熱塔,難度可想而知。
傳統的過程控制是用DCS來實現這一目標的。如常規的火力發電廠,化工廠,面對成百上千的控制設備,和上萬點的溫度、流量、壓力等測點,統一在集控室里布置了集中的控制機柜和監視屏幕。所有需要監控的對象通過電纜和網線接入到中央集控室的機柜中,由計算機系統實時顯示,綜合計算,給出控制方案。但是這一應用的前提是監控對象分布的范圍相對集中,否則電纜的敷設成本將大大增加。
對于發電廠來說,大部分的設備都是分布在以汽輪發電機為核心,直線距離兩三百米的范圍內的。對于個別一些比較遠的輔控系統及電氣系統,由于其所處位置的功能比較集中,可以在就地設置控制機柜,現場控制,處理結果再以通信的方式通過幾根網線傳輸回中央集控室,即可輕松而又低成本的實現分散控制。
但是對于光熱鏡場的控制,傳統DCS控制系統不太適應這種場景要求。每一個鏡子相較于集控室都非常遙遠,平均距離超過500米,數量又非常龐大,即使用遠程I/O這種相對節省的方式,網線數量依然非常冗長,即便不考慮經濟性,這種方式在實際接線上也是不可能操作的。即使系統能夠連接起來,整個系統的實時性也得不到保證。
另一方面,DCS設計之初是面向大規模的過程控制對象的,控制器的功能非常強大,這也造成了控制器的成本很高。如果每個鏡子配置一個控制器,成本將成為天價。為了控制成本,行業內的技術人員普遍使用通用的PHC。PHC的成本是降了一些,但是通信能力和控制能力一樣沒有得到提升。而且由于是通用商品,針對光熱的應用還需要做很多定制化開發才能使用。所以整體的造價仍然下降有限。
針對塔式光熱控制這一場景及具體需要,辰日新能源從2018年就開始制定和研究該場景適應性方案。
頂層架構上,辰日新能源采用了三層控制網絡來減少網線的使用。在最底層,辰日使用就地控制器HC來實現對每一個鏡子的控制。HC是使用嵌入式開發的專門的控制器,能夠對單個鏡子的驅動電機直接進行控制??刂凭仍?000米外可以達到3毫度。
每8個HC設置一個中層的行控制器CC。CC可以實現上位統一管理功能。CC與掛在他下面的每一個HC距離不超過300米。有效的保證系統控制的實時性。
每20個CC再設置一個上層的簇控制器MC。MC通過網線直接連到現場交換機,再統一接至集控室。
通過三層網絡架構,最多可實現對2萬~5萬面鏡子的控制。
典型光熱項目案例
5年磨一劍,目前辰日新能源的HC、CC、MC已經通過了中科院電工所在延慶光熱實證基地的小試和中試報告,具備了在光熱項目中大規模應用的前提條件。
同時,針對很多光熱項目處于高海拔甚至高鹽霧的環境中,辰日新能源的控制器在設計之初便做了定制化的開發,并通過了第三方的檢測認證。
案例1:某行業頭部槽式鏡場控制系統配套項目
該項目采用小槽的光熱集熱系統、水工質傳熱及儲熱,能夠持續供給居民生活熱水,系統還采用燃氣鍋爐補能,達到熱水的穩定供應。
案例2:北京延慶塔式光熱追日控制系統應用項目
大型定日鏡追日控制器的安裝和測試,此項目是國內首套光熱發電系統,共計100多面定日鏡,1MW的發電功率。
案例3:河北某槽式光熱工業蒸汽應用項目
該項目采用光熱槽式集熱系統、16個Loop系統及導熱油工質,穩定產出工業用高溫高壓蒸汽。
欲進一步了解辰日新能源并與其進行面對面交流,歡迎報名參加2023第十屆中國國際光熱大會暨CSPPLAZA年會(CPC2023)。
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關于浙江辰日新能源技術有限公司:
公司成立于2017年,秉承“智慧新能,綠色未來”的企業服務理念,依托強大的技術能力及研發實力,辰日新能源團隊成員參與多個國家863計劃,是極具實力的、擁有完全自主知識產權的太陽能發電場數字化服務提供商。
辰日新能源聚焦能源行業資深專家,并與中科院電工所、中科院物理所、華北電力大學、西安交通大學、國家電網多家科研院所、高等院校、企事業單位建立了產學研合作伙伴關系,促進了企業技術創新,為企業發展帶來強勁動力。
辰日新能源研發中心設立于杭州總部,推出的系列自主可控服務于能源領域的軟硬件產品及定制化解決方案,得到業界專家及行業用戶一致認可。推出自主可控SR300系列追日控制器及物聯網采集終端等硬件產品,結合自主創新的SunRiz iStudio 2.0統一信息化監控、優化、運維軟件平臺,為用戶提供定制化的高可靠太陽能發電場數字化管理運維解決方案。
辰日新能源在西安設立工程服務中心,在臺州設立生產制造中心,擁有覆蓋全國的營銷體系和技術支持中心。辰日新能源始終以用戶需求為根本動力,不斷創新實踐,為用戶提供從設計開發、工程集成到運營優化的全生命周期一體化解決方案,是用戶值得信賴的合作伙伴。