在第十二屆中國國際光熱大會暨CSPPLAZA年會上,上海鍋爐廠有限公司新能源部技術(shù)處副處長徐明發(fā)表主題演講,深入分享了上海鍋爐廠在新一代智能化無線鏡場控制技術(shù)及產(chǎn)品應(yīng)用上的探索與實踐,內(nèi)容涵蓋光熱規(guī)模化發(fā)展思考、無線解決方案優(yōu)勢、迪拜光熱電站運營成果及上鍋產(chǎn)業(yè)布局四大維度。

圖:徐明
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光熱規(guī)?;翱沙掷m(xù)發(fā)展思考
徐明指出,國內(nèi)光熱發(fā)展經(jīng)歷了兩次關(guān)鍵高潮。
2016年,國家發(fā)改委公布1.15元/度標桿電價,能源局推出20個首批示范項目,以示范為先導(dǎo)搭建產(chǎn)業(yè)鏈,突破關(guān)鍵技術(shù)并積累工程經(jīng)驗;
2021年起,伴隨“雙碳”目標推進和新型電力系統(tǒng)構(gòu)建,沙戈荒一體化項目興起,目前已有超3GW光熱項目在建、超4GW規(guī)劃中,投資造價從最初的3.2萬元/kW降至1.6萬元/kW。
光熱電站因可連續(xù)發(fā)電、大容量儲能成本低、安全性高等優(yōu)勢,正朝著“以熱為主、風光儲熱打捆”的方向發(fā)展,目標是替代火電成為低碳基荷能源。聚光集熱系統(tǒng)作為光熱電站總投資最大的部分,如何降低初始投資及運維成本、提升機組性能成為大家關(guān)注的核心突破口。

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鏡場無線解決方案及優(yōu)勢
針對聚光集熱系統(tǒng)的降本需求,上鍋研發(fā)了適用于大規(guī)模鏡場的智能化無線控制技術(shù),核心優(yōu)勢顯著:
技術(shù)特性:采用定制化2.4GHz無線技術(shù),融合蜂窩系統(tǒng)架構(gòu)、頻率復(fù)用、AES-128加密傳輸?shù)燃夹g(shù),實現(xiàn)高可靠性與安全性。對比常規(guī)無線技術(shù),其傳輸速率達500Kbps,傳輸距離300-500米,時延毫秒級,遠超LoRa(秒級時延),且穩(wěn)定性優(yōu)于WiFi(傳輸距離<100米)。

圖:上海電氣無線控制技術(shù)和常規(guī)無線技術(shù)對比
網(wǎng)絡(luò)與供電:采用“工業(yè)以太網(wǎng)+就地無線”架構(gòu),上層與有線控制一致,就地通過APU單元(光纖環(huán)網(wǎng)交換機+無線發(fā)射設(shè)備)與定日鏡無線控制器組網(wǎng),簡化結(jié)構(gòu);定日鏡采用光伏+寬溫電池(-40~60℃)分布式供電,電池容量可支持4-5天安全運行,休眠狀態(tài)下續(xù)航超15天,解決集中供電風險。

圖:無線控制架構(gòu):工業(yè)以太網(wǎng)+無線
成本與效率優(yōu)勢:以100MW機組為例,無線方案較有線方案節(jié)省初始投資2000-3000萬元。電纜用量從500-1000公里銳減至20-30公里,施工量大幅減少,安裝與調(diào)試可并行開展,工期顯著縮短;廠用電從年400MWh降至0,且支持靈活拓展。

圖:無線控制與有線控制對比優(yōu)勢
更重要的是,通過單臺定日鏡上配置的光伏板實現(xiàn)高顆粒度的多云監(jiān)測與動態(tài)瞄準控制,光熱效率可提升1.5-2%。

業(yè)績驗證:該技術(shù)已在三大國際項目成功應(yīng)用——以色列Ashalim 121MW塔式電站(2019年投運,全球首套無線鏡場控制電站)、迪拜100MW塔式電站(2023年投運,單機鏡場面積最大)、南非Redstone 115MW塔式電站(2024年投運,南非首臺熔鹽光熱電站),以色列電站已持續(xù)運行超六年,穩(wěn)定性久經(jīng)考驗。

圖:Ashalim—121MW塔式光熱項目(鏡場技術(shù)應(yīng)用)

圖:迪拜NOOR I Energy—100MW塔式光熱項目(鏡場技術(shù)應(yīng)用、EPC、設(shè)備成套)

圖:Redstone紅石—115MW塔式光熱項目(鏡場技術(shù)應(yīng)用)
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迪拜光熱電站運營情況
作為“一帶一路”重點項目,迪拜950MW光熱光伏混合電站是中阿合作的標桿工程,其中100MW塔式光熱機組由上鍋提供核心技術(shù)與設(shè)備,創(chuàng)下多項世界紀錄:
規(guī)模之最:180萬平方米鏡場面積、70000面定日鏡、15小時儲熱(3588MWt),實現(xiàn)24小時連續(xù)發(fā)電;
效率之高:2023年1月并網(wǎng)后,僅用26天達滿負荷,1個月內(nèi)完成商業(yè)運行,創(chuàng)同類機組最快紀錄;所有性能測試(吸熱器效率、儲熱容量等)均超合同擔保值,5天可靠性測試凈電輸出達90.8%(遠超83%標準);
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上鍋光熱產(chǎn)業(yè)概況
徐明介紹,上鍋作為全球領(lǐng)先的裝備制造與工程服務(wù)企業(yè),聚焦能源與化工領(lǐng)域,在光熱發(fā)電領(lǐng)域已形成全鏈條能力:
核心裝備:覆蓋定日鏡、250-600MW等級熔鹽吸熱器、50-350MW換熱系統(tǒng)、大直徑熔鹽儲罐(45m)及光熱汽輪發(fā)電機等全系列核心設(shè)備,擁有吸熱涂層、無線鏡場控制等自有技術(shù)。

圖:涵蓋聚光、集熱、儲熱、換熱、汽輪發(fā)電機等全鏈條光熱核心成套裝備及全生命周期系統(tǒng)解決方案
項目經(jīng)驗:參與國內(nèi)多個光熱項目建設(shè),包括已投運的青海共和50MW、阿克塞110MW、吐魯番100MW光熱項目,以及正在建設(shè)的大唐石城子、三峽格爾木、新疆阜康等100MW光熱項目。
未來愿景:依托迪拜項目經(jīng)驗與核心技術(shù),上鍋正全力推動國內(nèi)首個無線鏡場技術(shù)塔式光熱電站落地,助力光熱行業(yè)規(guī)?;l(fā)展。
徐明表示,上鍋將持續(xù)以技術(shù)創(chuàng)新為核心,攜手行業(yè)同仁,推動光熱發(fā)電成為新型電力系統(tǒng)中的關(guān)鍵低碳能源,共創(chuàng)可持續(xù)能源未來。
