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青海中控德令哈50MW光熱電站運行數(shù)據(jù)如約而至，自2021年8月6日（汽輪機完成整改后）至2022年8月5日，電站完整年度累計實際發(fā)電量1.58億kWh，達到年度設計發(fā)電量（1.46億kWh）的108%，創(chuàng)下全球同類型電站最高運行紀錄。

■圖1：電站最近12個月發(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日累計發(fā)電為278.24萬kWh）

自上月5日提前一個月完成年度設計發(fā)電量后，電站繼續(xù)保持良好運行狀態(tài)，雖然近一個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個陰雨天未能聚光集熱，沙塵暴影響發(fā)電量約150萬kWh，但仍然實現(xiàn)了完整年度累計發(fā)電量1.58億kWh的優(yōu)秀運行業(yè)績，成為全球首個年度實際發(fā)電量超過年設計發(fā)電量的塔式熔鹽儲能光熱電站。

光熱電站系統(tǒng)復雜，影響其達產(chǎn)的因素包括系統(tǒng)設計、系統(tǒng)性能、設備可靠性、運行優(yōu)化水平等多個方面，電站發(fā)電容易但實現(xiàn)達產(chǎn)并不簡單。那么青海中控德令哈50MW光熱電站達產(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)整體運行效率

聚光集熱系統(tǒng)、儲換熱系統(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。而光熱電站設計時需要綜合考慮多個因素，以提升各系統(tǒng)效率并降低投資成本。可勝技術自主研發(fā)的電站設計軟件，可根據(jù)不同邊界條件，通過大數(shù)據(jù)計算與反復迭代，實現(xiàn)各個系統(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。而聚光精度直接決定著聚光集熱系統(tǒng)的效率，進而影響光熱電站的效率及發(fā)電量?？蓜偌夹g通過應用自主研發(fā)的高精度智能定日鏡、高效校正系統(tǒng)、鏡場控制系統(tǒng)等產(chǎn)品，并優(yōu)化鏡場布置方法及吸熱器結構工藝設計，大幅提升聚光集熱系統(tǒng)效率。

優(yōu)化的鏡場設計方法

可勝技術的專用鏡場設計軟件，是全境場高效率的基礎。

優(yōu)化原則：從吸熱器視角看鏡場——無遮擋

鏡場效率比傳統(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，可將太陽光精準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。

高效全自動校正技術

鏡場的定期校正對保證聚光精度非常重要。可勝技術采用的基于機器視覺的自動校正方案，校正效率比傳統(tǒng)的白板校正方案提高25倍，且可實現(xiàn)自動循環(huán)校正，無需操作人員值守。

電站建設期：

由于定日鏡的安裝存在偏差，需要在投運前對全場定日鏡進行一次校正，通過采用可勝技術的校正系統(tǒng)，可大幅降低鏡場校正時間，從而縮短項目調(diào)試工期；同時，由于定日鏡安裝過程無需精確定位、測量偏差，也可大幅降低安裝成本。

電站投運后：

因定日鏡基礎沉降變化，以及受到風速、溫度等外部環(huán)境影響會導致定日鏡精度發(fā)生變化。可勝技術的校正系統(tǒng)可對正在運行的鏡場進行高頻率的周期性校正，保證全場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

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

控制系統(tǒng)軟硬件完全自主研發(fā)，鏡場控制系統(tǒng)、吸熱器控制系統(tǒng)、全廠DCS等深度耦合，控制連鎖，實現(xiàn)了主要運行過程的全自動控制；

移植DCS控制系統(tǒng)的成熟理念，控制系統(tǒng)服務器、供電、網(wǎng)絡多重冗余；

功能強大的控制系統(tǒng)，保證全境場精準追日，減少光斑溢出，同時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，可勝技術從多個方面進行優(yōu)化設計，以保證熔鹽吸熱器的安全、高效運行。

材料選擇：進口高鎳合金管材，耐高溫、腐蝕、熱應力、熱疲勞；高吸收率涂層，提高光資源吸收率；

結構設計：柔性結構，耐熱應力、熱疲勞；模塊化工廠預制，避免現(xiàn)場加工，保證吸熱器性能，提高安裝效率；

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

防凍堵：優(yōu)化內(nèi)部管道結構，減少凍堵工況發(fā)生；吸熱器表面能量實時監(jiān)控，隨時監(jiān)測表面溫度變化，及時發(fā)現(xiàn)凍堵；自動化鹽控制系統(tǒng)，在凍堵工況下利用鏡場能量快速化鹽、疏通。

可勝技術聚光集熱系統(tǒng)的綜合優(yōu)勢

1.高精度智能定日鏡+高效全自動校正系統(tǒng)+高度集成的鏡場控制系統(tǒng)，保證了全鏡場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整個聚光集熱系統(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)的廣泛認可，牽頭編制IEC國際標準《太陽能光熱發(fā)電站鏡場控制系統(tǒng)》，以及兩項國家標準《塔式太陽能光熱發(fā)電站集熱系統(tǒng)技術要求》、《塔式太陽能光熱發(fā)電站定日鏡技術要求》。

■IEC國際標準

■國家標準

■國家標準

3、可靠的熔鹽儲換熱系統(tǒng)，保證電站高品質(zhì)發(fā)電

可勝技術深入研究熔鹽系統(tǒng)的特性，自主研發(fā)的熔鹽儲換熱系統(tǒng)工藝包優(yōu)化技術，大幅提高了專項設備的可靠性及可用性。

對熔鹽儲罐采用獨特的結構設計，可在提高承載能力的同時減少散熱損失；對儲罐內(nèi)部采用均流設計，大幅提高了儲罐本體的可靠性；

對熔鹽換熱器采用了全球首創(chuàng)的雙列設計方案，并對換熱器本體結構做了大量的優(yōu)化設計，大幅提高了設備的可用性；同時也可以實現(xiàn)大范圍、快速變負荷，實現(xiàn)了比傳統(tǒng)火電更優(yōu)的負荷調(diào)節(jié)深度和速度；

對熔鹽泵與管道及平臺聯(lián)合設計，攻克熔鹽泵高溫環(huán)境下耐磨損設計、熔鹽閥門密封設計等技術難題。

4、核心設備可靠可控，確保電站穩(wěn)定運行

關鍵設備的可靠性，是影響光熱電站運行表現(xiàn)的重要因素。

聚光集熱系統(tǒng)核心設備設計與制造全程自主可控

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

自動鏡體組裝線，PLC人機交互控制，工件自動上料、自動定位、自動工序間流轉(zhuǎn)，在線檢測，避免不合格品流出。

熔鹽儲換熱系統(tǒng)設備集成優(yōu)化

可勝技術與各設備廠家緊密合作，深度參與設備設計及制造安裝過程，掌握了設備關鍵性能及控制要點，形成了完整的熔鹽儲換熱系統(tǒng)設備質(zhì)量控制流程，保證了關鍵設備的運行可靠性。

核心設備可靠性已經(jīng)得到驗證

國內(nèi)最多的應用業(yè)績：三個塔式光熱發(fā)電項目，最長近10年的應用；

嚴酷應用環(huán)境考驗：高海拔（3000米以上）、高寒（最低-37℃）、大風沙。

■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、全自動運行系統(tǒng)，實現(xiàn)最佳運行策略

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

關鍵問題

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)場有云天一年超過200天。來云情況下如何選擇運行策略？

繼續(xù)運行：可能導致吸熱器表面溫度不均，影響安全運行。

關場疏鹽：對運行人員來說是最”安全“的選擇，但會造成光資源浪費，并且云過后重新啟動需要對吸熱器和管道進行預熱。

解決方案

云預測系統(tǒng)：通過云識別和云運動跟蹤，實現(xiàn)了30分鐘以內(nèi)的DNI預測功能，幫助運行人員選擇最佳運行策略；

鏡場能量調(diào)度系統(tǒng)：通過全境場能量統(tǒng)一調(diào)度，實現(xiàn)來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，盡量避免關場、疏鹽，從而實現(xiàn)對光資源的最大限度利用。

聚光集熱全自動運行系統(tǒng)

為提升系統(tǒng)運行穩(wěn)定性和安全性，可勝技術自主研發(fā)的聚光集熱系統(tǒng)自動化運行軟件實現(xiàn)了對聚光集熱系統(tǒng)主要運行過程的全自動控制和一鍵啟停，降低人為因素導致的系統(tǒng)效率下降和設備運行風險。

氣象系統(tǒng)、云監(jiān)測系統(tǒng)、紅外系統(tǒng)與鏡場控制系統(tǒng)深度耦合，實現(xiàn)來云等復雜工況自動運行策略；

異常工況自動化：吸熱器堵管自動檢測及處理、超溫安全防護、斷電安全連鎖等。

云預測系統(tǒng)

國內(nèi)首創(chuàng)的云預測系統(tǒng)，具備云識別和運動跟蹤功能，實現(xiàn)了30分鐘以內(nèi)的DNI預測功能。

聚光集熱系統(tǒng)仿真平臺

運行模擬：

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

系統(tǒng)預熱、升溫、運行、停機全流程仿真；

運營數(shù)據(jù)輸出功能。

培訓操作：

與項目現(xiàn)場實際運行的軟件平臺保持一致，提升操作培訓效果；

教師站和學員站的交互配合，實現(xiàn)在線考核功能。

故障模擬：

故障發(fā)生后的操作模擬和連鎖保護；

幫助運行人員制定故障處理預案，縮短故障處理時間。

定日鏡自動清洗車

光熱電站保持定日鏡鏡面清潔度非常重要?？蓜偌夹g創(chuàng)新性的全自動無人駕駛清洗車，具備自動導航、水洗/干洗功能，可大幅度提高鏡場清洗效率，保證鏡面清潔度，并降低運營成本。

總結

比照國內(nèi)外同類型光熱電站參差不齊的運行表現(xiàn)，我們應該認識到光熱電站“建成容易、達產(chǎn)不易”的特點。對于一座投資十數(shù)億乃至數(shù)十億的光熱電站而言，能否如期達到設計發(fā)電量，是決定項目業(yè)主能否取得預期收益的前提。因而在選擇光熱電站的關鍵技術來源與核心設備時，既往業(yè)績的運行表現(xiàn)，也應該是業(yè)主方考慮的首要因素。

青海中控德令哈50MW光熱電站優(yōu)異運行表現(xiàn)的背后，是可勝技術在塔式光熱發(fā)電領域多年的潛心研發(fā)與工程實踐，是我們在設計優(yōu)化、系統(tǒng)性能、設備可靠性、運行策略等多個方面長期的投入與積累，充分證明我們自主研發(fā)的塔式光熱發(fā)電技術的先進性、成熟性與可靠性。

在當前“風、光、熱”大基地項目大力推進的形勢下，可勝技術將依托在青海中控德令哈50MW光熱電站建設、運行過程取得的寶貴經(jīng)驗，服務廣大項目業(yè)主，以先進的技術方案、成熟可靠的核心產(chǎn)品、完善的運行支持服務，為項目業(yè)主創(chuàng)造價值。

項目介紹：

青海中控德令哈50MW光熱電站，是國家首批光熱發(fā)電示范項目之一，裝機容量50MW，配置7小時熔鹽儲能系統(tǒng)，鏡場采光面積54.27萬平方米，設計年發(fā)電量1.46億kWh，每年可節(jié)約4.6萬噸標準煤，同時減排二氧化碳氣體約12.1萬噸，具有良好的經(jīng)濟效益與社會效益。電站采用浙江可勝技術股份有限公司自主研發(fā)并完全擁有知識產(chǎn)權的塔式熔鹽光熱發(fā)電核心技術，95%以上的設備實現(xiàn)了國產(chǎn)化。電站運行表現(xiàn)已通過德國獨立工程咨詢公司Fichtner的完整技術評估，認定其技術已達到全球同類電站最先進水平。