1月23日,甘肅阿克塞匯東新能源光熱+光伏試點項目完成11960面定日鏡安裝,標志著項目鏡場施工全部結束。近日,中國能源建設股份有限公司官微刊文,對該項目建設進行了詳細介紹。該項目由中國能建華東院自主開發并承擔EPC總承包,是甘肅省內在建單機規模最大的塔式光熱項目。
全文轉載如下:
光熱發電緣何布局于此?
四九時節的阿克塞,日照依然強烈。沐浴在和煦的陽光里,讓人感到暖意融融。
“阿克塞處于柴達木盆地荒漠與河西走廊荒漠包圍之中,年日照在3000小時以上,是全國太陽能資源最豐富的地區之一。”在華東院阿克塞項目經理方軍看來,發展光熱發電,阿克塞占盡天時地利人和。
今年是阿克塞項目團隊在戈壁灘“安營扎寨”的第二個年頭。兩年過去,一座規模宏大的塔結構建筑拔地而起,11960面定日鏡全部安裝完成,一座占地面積達16.5平方公里的超級太陽能發電廠正加速建設中,其中光熱區占地面積約3.2平方公里,光伏區總用地面積約13.3平方公里。
阿克塞項目是國內在建單機規模最大的塔式光熱項目,包括110兆瓦光熱發電和640兆瓦光伏發電,總裝機容量750兆瓦。項目采用塔式聚光集熱技術,使用五邊形巨蜥式定日鏡。單塊定日鏡重約1.2噸,面積48平方米,總的鏡場面積達58萬平方米。
“光熱+”模式如何破局?
近年來,隨著我國清潔能源結構的持續優化發展,“風光發電的波動性與間歇性”成了一道擺在清潔能源產業發展前的“必答題”。
風電、光伏往往是“看天吃飯”,風力大小、天氣情況直接影響了這兩種能源的持續、穩定發電。光熱發電真正具備了低碳清潔、出力連續穩定,可24小時發電、有可靠儲能、電網調節能力強等特點,但成本卻是光伏的4倍。
如何在解決光伏發電的波動性與間歇性的同時提升項目的經濟性?幾經探索,華東院給出了一個兩全其美的“解決方案”。
圖片:阿克塞項目光伏發電區
經項目開發團隊多年的思考和實踐,華東院創新性地提出了“光熱+”商業模式,以“光熱+光伏”智能耦合的形式,用光熱電站的可調性來彌補光伏電站的隨機性和不穩定性,以光伏電站的低成本電價彌補光熱電站的高成本電價,使得光伏白天發電,光熱利用白天儲存的熱量晚上發電,實現多能互補。
“作為國家能源局首批‘光熱+’示范項目之一,阿克塞項目的實施帶動了一大批光熱電站的建設,目前在建的光熱電站總容量達到了400萬千瓦,大大帶動了光熱電站的產業鏈發展。”華東院黨委委員、副總經理、總工程師葉勇健自豪地表示。
技術封鎖如何突破?
項目建設初期,光熱發電技術在國內剛起步,項目核心設備大多依賴國外進口,負責光熱發電機組“血液”循環的“心臟”——低溫熔鹽泵就是其中之一。
中國制造廠能否生產該種熔鹽泵?一個共同的目標出現在了項目團隊的心頭。
圖片:阿克塞項目熔鹽罐
項目團隊與國內多家制造廠商進行多輪技術談判,決定攜手攻克低溫熔鹽泵這一“卡脖子”難關。華東院充分發揮技術引領產業鏈的作用,成立專班對熔鹽泵進行充分研究,從設計方案上確保采用國產熔鹽泵的可靠性。最終項目低溫熔鹽泵、調溫熔鹽泵等關鍵軟硬件全部采用國產化設備,實現了大壓差熔鹽調節閥在國內大型塔式光熱電站中的首次正式使用。
定日鏡是塔式光熱電站的重要組成部分,華東院攜手設備廠家聯合攻關,攻破提升鏡片機器人PAD工位鏡片尋邊技術、面型檢測技術等多個核心技術,實現定日鏡產線和定日鏡零部件的國產化突破。
設計藍圖如何落地?
項目所在地海拔近3000米,最低氣溫達到零下35度,四季溫差大,常年遭受沙塵暴危害,項目施工、安全質量面臨著巨大挑戰。
遠遠望去,180余米的聚光集熱塔屹立在戈壁銀海中央,未來,集熱塔頂部將安裝高達近40米的吸熱器,塔身總高度將達220米左右,運行階段吸熱器及其鋼結構加上內部熔鹽總重量達到1500噸左右。如何支撐如此大的重量,對項目施工提出了更高要求。
“為保證設計及質量要求,聚光集熱塔的混凝土施工必須24小時不中斷,從2023年的4月開工至同年9月封頂,整整5個月,項目生產、安全、質量團隊24小時三班倒、五班倒進行施工,工地上沒有一刻是停歇的。”葉勇健說道。
定日鏡鏡場安裝是建設中的又一塊“硬骨頭”。11960面定日鏡能否精準地將太陽光聚攏并反射到集熱器上,直接關系著集熱效率,因此對鏡子的設計和安裝精度、測量精度的要求極高。其中難度最大的是立柱頂板相對水平面角度以及立柱相對于垂直軸線的角度偏差僅±1°,后期復測精度更是達到0.1°。
施工過程中,項目組織設計和施工團隊邊實踐邊研究,摸索并創造了滿足立柱施工精度的施工措施,立柱的施工進度從一天20根逐步提升至一天超300根,經安裝精度測量,精度合格率為100%。
嚴寒、高熱、風沙等惡劣環境沒有困住項目人員前進的腳步,憑借著“缺氧不缺精神,高原更攀高峰”的信念,建設者們全力保障項目建設平穩推進,彰顯了鐵軍風范。
目前,項目建設正加速推進,預計于2024年10月投產。項目建成后,年發電量將達17億千瓦時,將為當地經濟發展提供可靠的能源保障。
來源:中國能建新聞中心、華東院