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CSPPLAZA光熱發(fā)電網(wǎng)訊：近日，在由CSPPLAZA主辦、中控太陽能和龍騰光熱聯(lián)合主辦的2019第六屆中國國際光熱大會暨CSPPLAZA年會上，浙江中控太陽能技術有限公司董事長兼總工程師金建祥就青海中控德令哈50MW熔鹽塔式光熱電站的運行情況及運維經(jīng)驗作了主題發(fā)言。

圖：金建祥作主題發(fā)言

在本次發(fā)言中，金建祥回顧了中控德令哈50MW塔式光熱電站建設及運行的重要里程碑時間，并重點介紹了電站近半年來的運行記錄，同時就電站運行過程中存在的問題及由此得出的教訓同與會嘉賓進行了分享。

據(jù)金建祥介紹，從5月14日至6月17日，機組累計無故障運行超240個小時，累計發(fā)電量為700萬kWh。自5月26日起，連續(xù)兩周發(fā)電量達成率超過85%，其中三天超過100%。

在針對該電站的運行情況進行數(shù)據(jù)分析后，金建祥指出，在設備未出現(xiàn)故障的前提下，如果大晴天或多云天氣且運行策略操作得當，一般發(fā)電量達成率都比較高或比較容易達到設計值。

圖：中控德令哈50MW塔式光熱電站實景

談及電站運維過程中出現(xiàn)的問題及得到的教訓時，金建祥表示，目前，我國已具備足夠強的工業(yè)實力，在推進光熱發(fā)電技術，生產(chǎn)優(yōu)質(zhì)的設備的過程中，需要各參與方齊心協(xié)力，對光熱電站的核心技術或是傳統(tǒng)技術都應引起足夠的重視。

此外，金建祥建議，作為業(yè)主，在項目分包時，應特別注意核心設備的選擇，盡量不使其與多家單位發(fā)生關聯(lián)，以免出現(xiàn)責任難以厘清的現(xiàn)象。同時，他認為，隨著相關經(jīng)驗的不斷積累，這個問題一定會逐步克服。

更多精彩內(nèi)容，請閱讀下面刊出的金建祥的發(fā)言全文：

各位下午好！今天，我將利用半個小時的時間向大家匯報青海中控德令哈50MW塔式光熱電站最近半年的運行情況。

現(xiàn)在，我很難簡單地用喜悅或是憂愁來表達我的心情，也許“意外”二字更能表達自己內(nèi)心的真實感受。半年多來，發(fā)生了很多“意外”。一方面，一般人認為難以完成的事情，對我們來說卻意外地順利，譬如在短短的幾天內(nèi)，電站實現(xiàn)單日發(fā)電量超過100%等；另一方面，一不小心便如臨深淵，畢竟這是一個大型工程項目，任何一個細小的差錯或失誤都有可能導致嚴重的問題，在此我會和各位分享一些教訓，希望今后大家在這方面可以少犯錯誤。

今天下午的報告分為四部分：第一部分，公司簡介；第二部分，中控德令哈50MW塔式光熱項目建設過程的重要節(jié)點介紹及一些電站照片分享；第三部分，電站運行半年以來的情況；第四部分，總結(jié)教訓和存在的問題。

首先，關于公司介紹。中控太陽能成立于2010年，專注于塔式太陽能熱發(fā)電技術研究與產(chǎn)業(yè)化推廣。

到目前為止，公司已投入6.5億元，申請了181項專利（其中123項是發(fā)明專利），先后獲得了23項國家和省市級的科研課題，得到了較多的經(jīng)費支持，先后獲得4次省級、市級科技進步一等獎，并參與IEC塔式光熱電站設計標準編寫、國家、行業(yè)、團體標準編寫等工作。

從2011年到現(xiàn)在，我們從小試、中試到商業(yè)化，一步一個腳印，實現(xiàn)了塔式光熱發(fā)電技術的發(fā)展與推廣。

接下來，我想和各位報告一下中控德令哈50MW塔式光熱項目的建設情況。

中控德令哈50MW塔式光熱項目裝機規(guī)模50MW，儲能時長7小時，占地面積2.47平方公里，吸熱塔高度達200米，鏡場反射面積為54.27萬平方米，熔鹽用量10116噸，蒸汽參數(shù)為540℃/13.2MPa，設計年發(fā)電量1.46億度，項目于2017年3月15日正式開工建設，2018年12月30日并網(wǎng)發(fā)電。

關于項目建設的重要節(jié)點：2017年3月開工建設；7月份吸熱塔基礎開挖、儲罐基礎開工；2018年5月完成1萬套定日鏡安裝、吸熱塔結(jié)頂；2018年7月主廠房封頂；2018年11月，鏡場、吸熱、儲熱、換熱、發(fā)電各系統(tǒng)設備安裝完成；2018年12月26日，汽輪機沖轉(zhuǎn)一次成功；2018年12月30日并網(wǎng)發(fā)電；2019年4月17日實現(xiàn)滿負荷發(fā)電。

圖：運行中的中控德令哈50MW塔式光熱電站

下面我將重點介紹中控德令哈50MW塔式光熱電站近半年來的運行情況。

下圖為該項目于2018年12月30日并網(wǎng)發(fā)電當天的相關數(shù)據(jù)：總發(fā)電時間為1.1個小時，最高發(fā)電功率為11.6MW。紅色代表汽輪機功率，藍色代表高壓缸轉(zhuǎn)速（超過3000轉(zhuǎn)），紫色代表低壓缸轉(zhuǎn)速，綠色代表主蒸汽壓力（熔鹽溫度400℃）。

按照水電水利規(guī)劃設計總院的要求，我們針對四種發(fā)電模式做了一個試驗。以6月12日為例（6月份是德令哈的雨季，僅6月12日為大晴天，其余時日或為陰雨天，或為多云天），其中，1表示充熱模式（已收集太陽熱量但尚未啟動發(fā)電），2表示充熱且發(fā)電模式，3表示純發(fā)電模式，4表示其他輔助模式（即停機狀態(tài)）。

關于電站在多云天氣下的運行表現(xiàn)，以6月2日為例（見下圖），當天為典型的多云天氣，從上午11時到下午14時，這一時段陽光比較理想，下午14時之后為多云天氣，當天DNI最高值為860W/㎡，日累計DNI為6.84kWh/㎡。熔鹽液位最高到8.4m，熱鹽溫高至550.9℃，當天發(fā)電功率最高為50MWe，發(fā)電量51萬kWh，發(fā)電量達成率為106.6%。從理論模型來看，下午發(fā)電是比較困難的，但是下午仍有部分聚光集熱能量，因此，實際發(fā)電量比理論發(fā)電量高一些。

以6月12日為例（見下圖），當天實際發(fā)電量為86.33萬kWh，理論發(fā)電量為89.41萬kWh，發(fā)電量達成率為96.5%（因前一晚冷鹽泵有點振動，早晨開機稍晚）。當天90%以上的負荷（≥45MW）發(fā)電時長達16.1小時，吸熱器最高溫度達到570℃，熱鹽液位最高達9.55m，當天日累計DNI為12.03kWh/㎡。

6月15日至17日（見下圖），這三天均為多云天氣，DNI情況不太理想，17日當天更差一些。這三天內(nèi)，機組累計連續(xù)運行56.2小時，累計發(fā)電106.23萬kWh，最低負荷為15%。從6月15日18時至16日上午8時（約14個小時），從16日下午17時至17日中午13時，機組一直處于低負荷運行狀態(tài)，說明低負荷到15%的運行狀態(tài)沒有問題，連續(xù)多日運行也是水規(guī)院驗收要求的基本考核指標。

從整個驗收期（5月14日至6月17日）機組運行情況來看，最初發(fā)電量較低，6月中旬的幾天里，總體發(fā)電量較高。這一期間，機組累計無故障運行超240個小時，累計發(fā)電量為700萬kWh。5月26日起，連續(xù)兩周發(fā)電量達成率超過85%，其中三天超過100%。

綜合來看，我有幾點體會。首先，天氣條件良好的情況下（如大晴天），發(fā)電量比較容易達到設計值，甚至超過設計值。例如，6月12日當天，累計發(fā)電量為86.33萬kWh，雖然開機晚了約一個小時，但發(fā)電量達成率仍達到96.5%，所以，如果能夠準點開機，那么發(fā)電量達成率達到100%是比較容易實現(xiàn)的。

其次，在多云天氣且運行策略操作得當?shù)那闆r下，發(fā)電量有可能大于設計值，這也說明我們的理論發(fā)電量計算模型可能不是最優(yōu)的（我覺得偏保守）。

另外，如果設備未出現(xiàn)故障，一般發(fā)電量達成率都比較高，達到90%以上也容易實現(xiàn)，但是一旦設備有故障，那么一切將無從談起。

下面我向大家報告的另外幾個參數(shù)，也是驗收所需要的：

*吸熱器溫度達650℃，接近設計極限655℃（連續(xù)運行了200多個小時，應該說吸熱器沒有什么問題）；

*汽輪機的進汽溫度和壓力已經(jīng)到達設計值540℃/13.2MPa；

*聚光集熱系統(tǒng)：在滿負荷運行狀態(tài)下，吸熱器出口熔鹽溫度達到565℃，最高為570℃，設計點光熱轉(zhuǎn)換效率達56.6%(高于設計值52%)；

*儲換熱系統(tǒng)：儲熱系統(tǒng)容量7.07小時（高于設計值7小時）；

*汽輪機發(fā)電系統(tǒng)：最高負荷達到52.1MWe（大于設計值50MWe），最小負荷為7.5MWe（優(yōu)于設計值15MWe），熱電效率達43.7%（大于設計值43.1%）；

*光電轉(zhuǎn)換效率：設計點光電效率達24.2%（大于設計值22%）。

總體來看，這些實際數(shù)據(jù)都是優(yōu)于設計值的，每個參數(shù)都有幾個百分點的余量，所有單項指標的偏差都是在5%以內(nèi)（即偏保守5%以內(nèi)），但累計參數(shù)會存在累計誤差，如光熱效率和光電效率是由多個單項參數(shù)相乘得到的，其誤差會偏大一些。

接下來，我想和大家分享一下電站運行中的教訓和問題。

問題一：4月17日當天下午14時后，機組實現(xiàn)滿負荷發(fā)電了，但是，下午16時許，主蒸汽溫度快速下降。經(jīng)過判斷，我們發(fā)現(xiàn)導致這一問題出現(xiàn)的原因是二支路汽包液位溢出，現(xiàn)場人員迅速切除二支路汽包的運行，汽輪機減負荷停機。這一事件給予我們深刻的教訓，那就是對于有些重要的回路，如果儀控系統(tǒng)不正常，仍舊帶病運行很容易出現(xiàn)問題（僅靠現(xiàn)場人員監(jiān)視運行是不夠的）。因此，在電站實際運行過程中，會有出現(xiàn)很多“巧合”，導致機組處于危險的運行狀態(tài)。

問題二：4月20日下午，6KV電纜被壓路機壓斷。電纜在地下鋪設之后，地面還沒有處理好，當時幾個施工隊伍正在施工，不小心將電纜壓斷了，雖然壓斷電纜關系不大，但遺憾的是，當天后備電源亦未處于自動切換狀態(tài)，導致全廠停電。停電20分鐘后，重新接入35KV后備電源，一切恢復正常，幸好沒有出現(xiàn)大問題。

問題三：5月11日，發(fā)電機碳刷超溫磨損、斷裂。這一問題的出現(xiàn)，耽誤了約兩周時間的發(fā)電。發(fā)電機在100年前就已經(jīng)很成熟了，居然還會出現(xiàn)低級錯誤，都是由于事先不關注、不重視所致。

這一事件也給了我們啟發(fā)，對于任何工程方面的問題，一旦有所疏忽，不管是多么成熟的設備，如果關注度不夠，就難免有意外發(fā)生。

問題四：冷鹽泵在某一個負荷下振動莫名其妙變大。冷鹽泵是美國福斯的核心部件，配上國內(nèi)廠家外圍件，在國內(nèi)完成組裝調(diào)試，然后地基和鋼結(jié)構又有其他廠家完成，這樣有幾家單位共同參與，加之實際經(jīng)驗不足、責任不清，服務無法及時得到保證。目前，我們很難確定具體是哪種原因?qū)е逻@一問題的出現(xiàn)。

問題五：一臺熱鹽泵盤車時發(fā)現(xiàn)卡澀現(xiàn)象。這一問題很快得到了解決（德國工程師及時趕往現(xiàn)場更換了幾枚螺絲），其運行情況較好。由于熱鹽泵體積較小，重量較輕，只有一家單位參與其中，所以職責很明確，效率較高。

最后，我想總結(jié)一下。

首先，雖然塔式熔鹽光熱技術發(fā)展歷程不像槽式技術那么長，但是從光熱電站的建設和運行過程來看，其工藝流程對于中國這樣一個有足夠強的工業(yè)實力的國家來說，并不是特別難的事情，例如，我們在對聚光集熱系統(tǒng)、儲換熱系統(tǒng)進行調(diào)試的過程中還相當順利，并沒有什么意外，因此很快達到設計指標。

第二，不管多么難的事情，只要參與方足夠重視，我們就會比較容易克服困難，事情也會向好的方向發(fā)展。

第三，即便技術相對成熟，一旦麻痹大意，都有可能導致重大問題的出現(xiàn)，因此，任何工程方面的事情都不是小事，我們不僅要關注核心技術或者創(chuàng)新技術，而且要關注傳統(tǒng)的（例如常規(guī)島）問題。

第四，中控德令哈50MW熔鹽塔式光熱電站采用了相當比例的國產(chǎn)設備，自機組并網(wǎng)運行以來，我們發(fā)現(xiàn)國產(chǎn)設備質(zhì)量和性能并不差，而且服務更好，因此，我們無需自我貶低，也沒必要崇洋媚外，應該說中國現(xiàn)在已經(jīng)有足夠強的工業(yè)實力，選擇一個優(yōu)秀的國內(nèi)設備廠商是明智的，但同時遺憾的是，魚龍混雜的現(xiàn)象也確實存在。

第五，作為業(yè)主，我們在進行項目分包的時候，要確保核心設備不要與多家單位發(fā)生關系。尤其在產(chǎn)業(yè)發(fā)展初期，對于引進國外核心部件、采用國內(nèi)配套的做法給予高度關注，因為國外廠商只將核心部件出售于你，不會承擔整個責任，而國內(nèi)的配套廠家則缺乏能力和經(jīng)驗，即便其服務態(tài)度很好也難以解決問題。當然，隨著經(jīng)驗的不斷積累，我們一定會逐步克服這些困難。

謝謝各位！

提問：剛才您提到這座電站光電轉(zhuǎn)化效率的設計點設計效率是22%，機組運行的這段時間，光電轉(zhuǎn)化效率有沒有平均值呢？

金建祥：報告里面講到的是光電轉(zhuǎn)化效率的設計值，設計點是春分當天的正午時刻，不同的時間光電效率是不一樣的，所以很難去比較。一般而言，測試的時候很難恰好選取春分當天的正午時刻，這里還涉及一個不同時間的換算關系。

年均光電效率與陽光資源有關，如果每天都是陽光晴好，那么效率是比較高的，但是達不到正午時刻這么高的效率。中控德令哈50MW熔鹽塔式光熱電站聚光面積約為54萬㎡，如果DNI為2000kWh/㎡/y，設計年發(fā)電量是1.46億度，我們就可以計算出年均效率。這個效率與陽光資源有很大的關系，陽光資源越好，效率越高，因為多云天氣條件下，間歇性的陽光是無法使用的，如果是大晴天，那么除去預熱時間，從早到晚的陽光都是可以利用的。