日前,光熱發電行業領軍企業——浙江可勝技術股份有限公司(簡稱可勝技術,原浙江中控太陽能技術有限公司)確認作為獨家鉆石贊助單位鼎力支持即將于2024年4月25-26日在呼和浩特香格里拉大酒店召開的2024第十一屆中國國際光熱大會暨CSPPLAZA年會(CPC2024)。
成立于2010年的可勝技術是可信賴的熔鹽儲能光熱發電解決方案提供商,專注于塔式光熱發電與熔鹽儲能的技術研究、裝備研制與工程化應用,深度聚焦光熱發電及多能互補發電業務,并積極布局以熔鹽儲能為核心的綜合能源應用領域,致力于通過先進、高效的可再生能源利用技術,為人類社會提供高品質、低成本的綠色清潔能源。
通過多年的技術攻關及工程實踐,可勝技術已成功掌握從聚光、集熱、儲熱到發電的全流程塔式光熱發電核心技術,并建立起光熱發電全產業鏈,實現了核心裝備的產業化、國產化。同時,可勝技術開發了一整套高溫熔鹽儲能解決方案,形成了一系列涵蓋工藝包設計、關鍵設備集成、工程設計及建設管理、系統調試及運維等專有技術。
成功掌握全流程塔式光熱發電核心技術,實現核心裝備產業化、國產化
塔式熔鹽儲能光熱發電系統涉及學科眾多,技術高度復雜。技術因素主要包含聚光吸熱系統、儲換熱系統、汽輪發電系統等各個系統的設計匹配度,設備性能,設備可靠性,運行優化水平等。而可勝技術深耕數年,已掌握全流程塔式光熱發電核心技術全流程塔式光熱發電核心技術,可為業主單位提供全流程服務。
一、聚光系統
聚光集熱系統的性能(效率),是決定光熱電站性能表現的基礎。而聚光精度直接決定著聚光集熱系統的效率,進而影響光熱電站的效率及發電量。可勝技術通過應用自主研發的高精度智能定日鏡、高效校正系統、鏡場控制系統等產品,并優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效率。

優化的鏡場設計方法
可勝技術的專用鏡場設計軟件,是全境場高效率的基礎。
? 優化原則:從吸熱器視角看鏡場——無遮擋
? 鏡場效率比傳統輻射布置提高約1.5%
? 土地利用率比傳統輻射布置提高約2.5%
高精度智能定日鏡
可勝技術自主研發的高精度智能定日鏡產品,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,提高光斑質量,減少吸熱器上的能量溢出,有效提高光電轉化效率,從而提高光熱電站的發電量。

30㎡高精度智能定日鏡


產品已通過權威第三方機構德國CSP Services與德國航空航天中心(DLR)的質量檢測,認定該定日鏡產品具有面型誤差小、跟蹤精度高等突出優點,獲得了最高等級“Excellent”的評價。
鏡場控制系統
可勝技術依托在控制系統領域近30年的積累,自主研發的鏡場控制系統,可實現大規模定日鏡場的集群控制,在保證電站聚光集熱系統安全穩定運行的同時,大幅提升光資源利用率,進而提升電站發電量水平。
? 控制系統軟硬件完全自主研發,鏡場控制系統、吸熱器控制系統、全廠DCS等深度耦合,控制連鎖,實現了主要運行過程的全自動控制;
? 移植DCS控制系統的成熟理念,控制系統服務器、供電、網絡多重冗余;
? 功能強大的控制系統,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。

全自動校正系統
可勝技術采用的基于機器視覺的自動校正方案,校正效率比傳統的白板校正方案提高25倍,且可實現自動循環校正,無需操作人員值守。
? 電站建設期:大幅降低鏡場校正時間,縮短項目調試工期;定日鏡安裝過程無需精確定位、測量偏差,降低安裝成本。
? 電站運行期:可對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。

二、吸熱系統
吸熱器是吸熱系統的核心設備,利用太陽能加熱其內部的吸熱工質,以實現將太陽能高效轉換為熱能。
以熔鹽作為運行工質的熔鹽吸熱器,面臨著高溫、高低溫變化頻繁劇烈、腐蝕性環境等惡劣工況。為此,可勝技術從多個方面進行優化設計,以保證熔鹽吸熱器的安全、高效運行。
熔鹽吸熱器關鍵技術
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,避免現場加工,保證吸熱器性能,提高安裝效率
控制系統:保證吸熱器表面溫度均勻,吸熱器控制系統與鏡場控制系統深度耦合,連鎖控制,減少熱沖擊
防凍堵:優化內部管道結構,減少凍堵工況發生;吸熱器表面能量實時監控,隨時監測表面溫度變化,及時發現凍堵;自動化鹽控制系統,在凍堵工況下利用鏡場能量快速化鹽、疏通

熔鹽吸熱器主要參數


吸熱器運行及安全啟停策略
? 預熱階段:保證吸熱器升溫及維持在目標溫度
? 進鹽階段:降低熔鹽凝固的風險
? 升溫階段:控制吸熱器壁面的整體溫升速率,自判斷并熔化凍堵吸熱管內熔鹽
? 正常運行階段:維持吸熱器出口溫度在565℃
? 來云階段:自動化調度策略,減少熱沖擊對設備壽命的影響
? 疏鹽階段:降低熔鹽凝固的風險
可勝技術聚光集熱系統的綜合優勢:
高精度智能定日鏡+高效全自動校正系統+高度集成的鏡場控制系統,保證了全鏡場在全生命周期的聚光精度
高精度聚光與高效吸熱器,帶來整個聚光集熱系統的高效率
高效率的聚光集熱系統,為電站的集熱量、發電量提供保障
可勝技術在聚光集熱系統方面的能力與水平得到了行業的廣泛認可,牽頭編制兩項IEC國際標準《太陽能光熱發電站鏡場控制系統》、《塔式太陽能光熱發電站定日鏡技術要求和設計規定》,以及兩項國家標準《塔式太陽能光熱發電站集熱系統技術要求》、《塔式太陽能光熱發電站定日鏡技術要求》。

IEC國際標準


國家標準

國家標準
三、儲換熱系統
可勝技術深入研究熔鹽系統的特性,既可提供經實際工程驗證的熔鹽儲熱與換熱系統解決方案與設備集成,自主研發的熔鹽儲換熱系統工藝包優化技術,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的雙列設計方案,并對換熱器本體結構做了大量的優化設計,大幅提高了設備的可用性;同時也可以實現大范圍、快速變負荷,實現了比傳統火電更優的負荷調節深度和速度;
? 對熔鹽泵與管道及平臺聯合設計,攻克熔鹽泵高溫環境下耐磨損設計、熔鹽閥門密封設計等技術難題。

四、全自動運行系統
聚光集熱全自動運行系統
為提升系統運行穩定性和安全性,可勝技術自主研發的聚光集熱系統自動化運行軟件實現了對聚光集熱系統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效率下降和設備運行風險。
? 氣象系統、云監測系統、紅外系統與鏡場控制系統深度耦合,實現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
可勝技術自主開發的云預測系統,基于全天空成像儀和衛星云圖具備云識別和運動跟蹤功能,實現了30分鐘以內的DNI預測功能,從而為塔式光熱電站制定相應的運行策略,保證系統的安全穩定運行,提高光資源的利用率。

智能鏡場清洗系統
可勝技術創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,以適應中國低溫、多風沙的自然環境,保證鏡面清潔度,并降低運營成本。


以青海中控德令哈50MW熔鹽儲能光熱發電項目為例,采用無人駕駛全自動清洗車,可執行夜間清洗模式,全鏡場清洗周期約7天,配置六臺清洗車,每天兩班清洗。
? 節省人工工資:120萬元/年
? 提高發電收益:110萬元/年
五、增值服務
塔式熔鹽儲能光熱電站仿真培訓軟件
通過對塔式熔鹽儲能光熱電站核心設備的數學建模,實現電站生產、運營、維護等全流程的仿真模擬,并具備以下功能:
? 運行模擬:電站運行、啟動、關機全流程仿真,運營數據輸出功能,仿真平臺加速、暫停功能;
? 故障模擬:事故情況下設備運行狀態,故障發生后的操作模擬和聯鎖保護;
? 設計優化:工藝流程的驗證及優化,設備選型的驗證及優化,控制策略的測試及優化;
? 演示培訓:電站全流程演示、電站操作人員崗前培訓和考核。
塔式熔鹽儲能光熱電站設計軟件
該軟件可實現項目總體方案的設計,輸入必要的項目建設條件,自動進行詳細方案設計,并輸出word格式的方案文本,包括光資源分析、詳細系統設計方案(鏡場、吸熱、儲換熱、汽機等)、發電量與廠用電計算、電站經濟性分析等。可用于項目可行性研究報告編制、項目投資決策、項目初步設計等。
電站性能評估軟件
該軟件通過對電站詳細參數(主要設備的設計參數、氣象數據、發電模式等)的分析,計算出電站在對應工況下的理論發電量,并以圖表的形式展示計算結果,可用于項目設計階段的經濟性評估,以及運行階段的發電量達成率考核。
電站運營優化軟件
運營優化軟件平臺支持基于數學建模、大數據分析及機器學習的塔式光熱項目的控制算法,具備系統運營分析評價、重大設備的專家診斷以及運行人員的操作考核等功能,可持續提高塔式光熱電站運營的標準化、自動化和智能化程度,提升電站的發電量達成率和經濟性。
移動平臺軟件
移動平臺軟件支持在安卓系統手機和平板電腦上實現定日鏡的調試、維護和故障處理等功能,支持與鏡場控制系統歷史數據庫的交互,可用于鏡場建設期和運營期的設備調試和維護,提高調試和維修效率。
全球唯一一家業績超過1GW的塔式光熱發電技術提供商
可勝技術不斷推動光熱發電技術進步、成本下降,并創造了多項行業標桿。截至2023年底,可勝技術的光熱業績已經達到1260MW,包括已建成光熱項目3個合計110MW,中標及在建風光大基地光熱項目10個合計1150MW,成為全球唯一一家業績超過1GW的塔式光熱發電技術提供商。
1、已建成投運項目:
(1)青海中控德令哈10MW光熱項目

該項目完全由可勝技術自主開發、建設、運行。2013年7月并網發電,是我國第一座商業化運營的光熱電站;2014年獲國家發改委批復1.2元/kWh的上網電價,是我國首座獲得上網電價的光熱電站;2016年熔鹽吸熱、儲熱、換熱系統投運,成為我國第一座具備規模化儲能系統的塔式光熱電站。
(2)青海中控德令哈50MW光熱項目

國家首批光熱發電示范項目之一,完全由可勝技術自主開發、建設、運行,于2018年12月30日并網發電,2019年4月實現滿負荷運行,2019年7月底移交生產運行。電站投運后,性能表現穩步提升,屢次突破連續不間斷運行、單日、單月、年度運行紀錄。電站2022年度發電量1.464億kWh,達到年度設計發電量的100.26%,成為全球首個達產的塔式熔鹽儲能光熱電站;2023年度發電量1.524億kWh,達到年度設計發電量的104.38%,連續兩年實現達產目標,已成為國內外光熱發電項目的建設運行典范。截至2024年3月底電站已累計發電6.159億kWh。
同時,電站已通過國際權威獨立工程咨詢公司(德國Fichtner)的完整技術評估,結論認定電站質量先進,設計已達到國內同類技術的先進(state-of-the-art)水平,主要設備運行狀態良好,且具有多項設計亮點。
(3)中電建青海共和50MW光熱項目

國家首批光熱發電示范項目之一,可勝技術負責聚光集熱系統的技術方案與設備集成供貨,該項目已于2019年9月并網發電。
2023年11月1日起,可勝技術團隊受邀入駐項目現場,圍繞項目各核心系統開展為期一個月的運行策略優化工作。電站11月發電量達到1222.2萬kWh,創機組投運以來月度發電量新高,整體運行效率顯著提升,得到業主及EPC總包單位的高度肯定。
2、已中標在建項目:
(1)金塔中光太陽能“光熱+光伏”試點項目10萬千瓦光熱工程
項目已入選國家第二批以沙漠、戈壁、荒漠為重點的大型風光基地項目,包括光熱10萬千瓦,光伏60萬千瓦,其中光熱部分由浙江可勝技術股份有限公司組織建設,并采用可勝技術自主研發的塔式熔鹽光熱發電技術,配置8小時熔鹽儲能系統。項目已于2022年3月開工建設,截至目前,25594面定日鏡全部安裝完成,吸熱器吊裝完成,主廠房汽輪機扣缸完成,動力島主體安裝工程進行中。

(2)三峽能源青海青豫直流100MW光熱項目
2023年10月17日,項目首套定日鏡順利組裝下線并完成現場安裝。截至目前,定日鏡累計安裝13236套,吸熱塔已順利封頂。

(3)中廣核新能源吉林大安吉西魯固直流490MW綜合能源項目(光熱100MW)
截至目前,該項目定日鏡組裝車間、吸熱塔基礎施工中。

(4)浙江火電新疆吐魯番光熱+光伏一體化項目100MW光熱項目EPC總承包項目
截至目前,該項目定日鏡累計安裝3866套,吸熱塔已封頂。

(5)吉電股份吉西基地魯固直流140萬千瓦外送項目1(光熱100MW)工程
截至目前,該項目定日鏡組裝車間施工中。

(6)國能青海公司海南青豫直流二期10萬千瓦光熱項目
截至目前,該項目定日鏡組裝車間、吸熱塔基礎施工中。

(7)中電建中南院吐魯番市托克遜縣烏斯通光熱+光伏一體化項目100MW光熱EPC工程
截至目前,該項目定日鏡累計安裝212套,吸熱塔施工至56米。

(8)國家電投河南公司新疆吐魯番鄯善七克臺100MW光熱發電項目
截至目前,該項目定日鏡累計安裝476套,吸熱塔施工至126米。

(9)中廣核新能源德令哈200萬千瓦光熱儲一體化項目(一期100萬千瓦項目)
截至目前,該項目吸熱塔基礎施工中、定日鏡組裝車間基礎回填完成。

(10)中能建哈密“光(熱)儲”多能互補一體化綠電示范項目150MW光熱項目
截止目前,該項目吸熱塔基礎開挖。

欲進一步了解可勝技術全流程塔式光熱發電核心技術并與其進行面對面交流,歡迎報名參加2024第十一屆中國國際光熱大會暨CSPPLAZA年會(CPC2024)。
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