近期，中國電力工程顧問集團西北電力設計院有限公司推出兩期榮獲2019年度電力行業優秀工程設計一等獎的光熱項目系列介紹，本文介紹了駐扎在“金色世界”德令哈的中控50MW太陽能熱發電項目。

青海中控德令哈太陽能熱發電項目位于青海省海西州德令哈市西出口太陽能工業園區。

該項目分兩期建設：一期為青海中控10MW塔式太陽能熱發電站，也是亞洲首個投入商業運行的光熱項目

2013年，電站一期項目并網發電，標志著我國自主研發的太陽能光熱發電技術向商業化運行邁出了堅實步伐，為我國建設并發展大規模應用的商業化太陽能熱發電站提供了強力的技術支撐。

2016年8月26日，該電站經過熔鹽吸熱儲熱技術改造后成功投運，成為我國首座成功投運的規模化儲能光熱電站，全球第三座投運的具備規模化儲能的塔式光熱電站。

二期項目青海中控50MW塔式太陽能熱發電站是我國完全自主化開發的光熱電站。

該項目是國家首批光熱發電示范項目之一，也是國內光熱電站核心技術全部采用國產技術的典型。項目配置7小時熔鹽儲能系統，設計年發電量1.46億千瓦時，等效滿負荷發電利用小時數2920小時。2018年12月30日順利并網發電，2019年4月17日實現滿負荷運行。

作為我國完全自主化開發的光熱電站，該項目的運行表現充分驗證了我國自主研發的光熱發電技術的先進性以及國產化裝備的可靠性，標志著我國自主研發的塔式太陽能光熱發電技術邁向新臺階。

一、設計創新點

1.高溫、高效、大容量儲熱熔鹽系統

圖：項目全景圖

項目采用完全擁有自主知識產權的塔式熔鹽儲能光熱發電技術，相比國內建成的同類光熱項目，本工程的技術路線、性能及可靠性均保持領先，95%以上的設備實現了國產化。

電站配置7小時熔鹽儲熱系統，已實現超過24小時連續穩定發電，2019年8月13日至16日已實現最高75小時連續發電，單次不停機累計發電量達240.7萬度，等效滿負荷連續發電小時數超48小時。

2.節約用地、緊湊模塊化發電區布置

圖：圓形場地

電站發電區用地多為圓形，盡可能將定日鏡靠近集熱塔布置，發電區場地利用率達到了70%以上。本項目熔鹽發電區占地直徑為190米，占地3.14公頃，中心發電區用地縮小較多。

模塊化布置主要體現在汽輪發電機組布置在汽機房，蒸汽發生器布置在儲換熱區域，塔內布置上下塔高溫管道及空壓機房，其他工藝設備獨立布置，儲換熱配電區獨立布置。同時，本工程盡量合并與毗連輔助廠房及附屬建筑。

圖：高達200米的吸熱器

壓縮空氣機房布置在吸熱塔內，節約項目用地。220米高吸熱塔管道支撐內搭采用獨立鋼結構，外塔為混凝土結構，最大程度控制了施工進度，間接節約工程費用。這一理念為國內外同類項目首例。

3.運行模式多樣，熱力系統復雜

圖：電力穩定連續輸出

項目采用低負荷階段將末級高加汽源切換至汽輪機高壓缸本體更高一級壓力位置，當系統參數進一步降低時再投運額外的低負荷預熱器，相對于傳統的采用主蒸汽作為加熱汽源，提高了熱力系統綜合效率以及電站經濟性。

設計了完備的啟動和停運輔助蒸汽系統，在機組夜間短期停機階段，蒸汽發生系統產生輔助汽源。這些熱力系統設計，可以實現在熱備用模式下熱力系統停運數月的功能。

4.熔鹽系統設計創新

圖：全自動無人駕駛清洗車

考慮到本工程電站寒冷、風沙大等因素，蒸汽發生器系統布置在簡易廠房內部，并采用熔鹽罐坑的布置方式，所有熔鹽管道及設備都設置完備的電伴熱，可以實現系統啟動前的預熱和運行中的防凝。

熔鹽管道彈簧等支吊架設計考慮特殊工況，給出合理的支吊架選型，確保熔鹽管道的安全可靠，確保在管道冷態、熱態及系統熱態備用狀態管道的坡度能夠安全疏放參與熔鹽的要求，避免特殊情況下彈簧反作用力過大，長期運行或可造成高溫奧氏體不銹鋼焊縫失效等問題。

5.控制系統、運行模式探索

工程采用由鏡場控制系統(SCS)、分散控制系統（DCS）組成的自動化網絡，實現控制功能分散，信息集中管理的設計原則。

圖：集控室

運行人員在集中控制室內通過LCD操作員站與大尺寸LCD顯示器、在就地巡檢人員的配合下，實現以LCD/鍵盤為中心的集中監視和控制，在值班人員少量干預下自動完成機組的啟動、停止，正常運行的監視控制和異常工況處理。

6.核心技術達國際領先水平

圖：吸熱塔頂

據此前公開報道，國外塔式熔鹽光熱電站首年發電量達成率一般都在50%左右，三四年后達到90%左右。本項目在2019年7月17日至8月16日一個月內，電站累計發電量達1258.23萬度，同期理論發電量為1386.35萬度，月發電量達成率為90.76%，其中8月9日至8月15日一周的平均發電量達成率達97.65%。電站在實現滿負荷運行3個月后就實現了月度發電量達成率超過90%，足以驗證項目的核心技術能力及運維技術已達到國際領先水平。

二、良好的經濟和社會效益

1.設計質量優良，運行指標先進

2019年10月-2020年2月，本項目累積發電量6185.62萬千瓦時，上網電量5545.19萬千瓦時，月度發電量達成率快速提升，平均發電量達成率96.41%，在2020年初的兩個月更是連續超過100%，刷新全球同類型電站投運后同期的最高記錄，達到設計預期。

2.綠色節能環保，經濟社會效益雙贏

本工程年發電量保守計算約1.46億千瓦時，根據初步推算，每年將替代燃煤約4.6萬噸，減少SO2排放量約43噸、NOx排放量約43噸、減少煙塵排放量約13噸，減排CO2約12.1萬噸。此外，還減少了燃煤電廠產生的噪聲及燃料、灰渣運輸處置帶來的環境和生態影響。同時，本項目將原有戈壁荒地變為工業生產用地，變廢為寶，給當地帶來了可觀的經濟及社會效益。

點擊觀看下方視頻了解項目詳情

▽