“光熱的前途是光明的,道路是曲折的,對光熱發電技術我們充滿信心。”北京首航艾啟威節能技術股份有限公司(簡稱“首航節能”)副董事長黃文博在近日舉辦的“中國光熱發電產業回顧與展望領導者峰會暨CSPPLAZA2018新年匯”上說,光熱是一個技術密集型、資金密集型、人才密集型的產業,它涉及到多個專業、多個學科、多個領域、多個系統之間的協調與配合。各個環節之間必須協調好、配合好,尤其是企業內部與企業之間的合作項目,涉及到的環節很多,無論哪個環節出問題都會導致整體項目達不到預期目標。
光熱系統研究取得重大成果
太陽能熱發電站使用太陽能來產生電力,是一種非常有前景的發電方式,其最具競爭力的優點就是易于和儲熱系統結合在一起,通過儲熱系統,電站發電可以擺脫太陽光不穩定帶來的影響,使電站所發的電更加滿足電網需求。中國科學院電工研究所研究員王志峰表示,如今的光熱發電產業技術風險主要集中在系統集成方面,當前我國光熱產業鏈中集成技術方面并沒有完整跑完全程,欠缺此項能力。
作為集成技術的供應商,首航節能自2010年起,就依托企業技術中心和博士后科研工作站,組建國際化光熱研發、設計、制造及工程管理團隊,不斷致力于光熱發電系統的研究與開發。6年來,首航節能針 對聚光系統、吸熱器系統、儲熱系統、換熱系統和光熱電一體化控制系統進行了系統的研究和開發,分別建設塔式、槽式、碟式光熱發電“小試”“中試”試驗系統。經多年實驗與測試,首航節能收集了大量實測數據,編制光熱電站設計、制造、施工相關企業標準和規范,光熱技術研究取得重大成果。
首航節能依托扎實的研究與開發成果,投資建設1萬千瓦塔式熔鹽光熱發電項目,已于2016年底成功一次并網發電。敦煌10萬千瓦光熱項目也獲批為國家光熱電站示范項目。首航節能采用世界上最先進的流水線,高精度、全自動化定日鏡組裝、檢驗一體化生產線。對于核心部件———傳動裝置,為確保其交貨期和控制精度,首航節能采用高精度機器人轉動關節,并要求采用大量的高精度加工中心進行生產。對于一個百萬平米的鏡場,該公司可在核心島建設周期內完成安裝,保證項目進度。
“在定日鏡系統中,要做到把鏡子的效率發揮到極致。首航節能的傳動裝置效率能達到80%,它保證了整個系統的高精度與低耗能。”黃文博介紹說,我們鏡子比較大,柱高就有六米,一個個鏡子組成的鏡場,在夜幕降臨時仿佛在沙漠中看到了碧波蕩漾。
憑借技術優勢打造光熱核心
目前,大部分光熱電站使用熔鹽吸 熱儲熱系統,在陽光充足的時候熔鹽獲得熱量溫度升高,儲存在高溫熔鹽罐中;當陽光不足的時候,高溫熔鹽罐中的熔鹽提供能量,使電站持續穩定的發電,熔鹽溫度變低,流入低溫熔鹽罐中。在儲熱系統中,熔鹽罐是關鍵設備之一。
高溫熔鹽具有良好的導熱和流動特性,而且該流體具有較高的比熱容和密度,因此工業界應用該物質作為傳熱介質和儲存熱量。而塔式熔鹽技術就是利用這些特點把不穩定的太陽能儲存成熱能。據了解,首航節能國內團隊已經掌握了塔式熔鹽光熱電站的聚光、吸熱、儲熱和換熱的完整技術,并能夠獨立進行設計和制造。
“關于熔鹽儲熱設施,我們專門有一個熔鹽試驗臺,針對熔鹽罐做了很多實驗。從設計開始,就首先考慮到如何隔熱、耐腐蝕與保障安全;熔鹽罐設計出之后,還要加入一個保障熱量均勻的系統,并做出包括熔鹽罐內的流體分析、高溫狀態下熔鹽罐的應力分析等相關數據。”黃文博表示,熔鹽罐制造時最容易出問題是焊道,為保證整個熔鹽罐的制作與加工過程安全可靠,首航節能采用完全自動化、機械化的生產車間,只要保證程序和機器人不出錯,整體的焊接工藝也會是穩定的。
首航節能與寶鋼經過幾年的探索,研發出了牌號為SHBG—2的材料。該材料具有非常好的抗熔鹽腐蝕、耐受高溫 熱疲勞的特性。該材料已批量生產,應用在首航節能敦煌1萬千瓦熔鹽塔式項目上,整個吸熱器的設計完全實現了自主。
“首航節能為研究吸熱器里的流體專門開發了一個軟件,可以準確分析出有關焦點和流體里面的熱量流動等相關數據,這個軟件將聚光系統和吸熱系統耦合分析,可以測算出吸熱器每分鐘效率到底有多少,方便時刻監控光熱電站整體效率。”黃文博介紹說。
作為國內自有技術代表的首航節能,依賴其自身對光熱電站集成技術的長期研究和示范,積累了豐富經驗,由此具有了自我完成項目的能力,其對光熱產業的探索也將為我國光熱產業的后續發展提供寶貴經驗。
光熱系統研究取得重大成果
太陽能熱發電站使用太陽能來產生電力,是一種非常有前景的發電方式,其最具競爭力的優點就是易于和儲熱系統結合在一起,通過儲熱系統,電站發電可以擺脫太陽光不穩定帶來的影響,使電站所發的電更加滿足電網需求。中國科學院電工研究所研究員王志峰表示,如今的光熱發電產業技術風險主要集中在系統集成方面,當前我國光熱產業鏈中集成技術方面并沒有完整跑完全程,欠缺此項能力。
作為集成技術的供應商,首航節能自2010年起,就依托企業技術中心和博士后科研工作站,組建國際化光熱研發、設計、制造及工程管理團隊,不斷致力于光熱發電系統的研究與開發。6年來,首航節能針 對聚光系統、吸熱器系統、儲熱系統、換熱系統和光熱電一體化控制系統進行了系統的研究和開發,分別建設塔式、槽式、碟式光熱發電“小試”“中試”試驗系統。經多年實驗與測試,首航節能收集了大量實測數據,編制光熱電站設計、制造、施工相關企業標準和規范,光熱技術研究取得重大成果。
首航節能依托扎實的研究與開發成果,投資建設1萬千瓦塔式熔鹽光熱發電項目,已于2016年底成功一次并網發電。敦煌10萬千瓦光熱項目也獲批為國家光熱電站示范項目。首航節能采用世界上最先進的流水線,高精度、全自動化定日鏡組裝、檢驗一體化生產線。對于核心部件———傳動裝置,為確保其交貨期和控制精度,首航節能采用高精度機器人轉動關節,并要求采用大量的高精度加工中心進行生產。對于一個百萬平米的鏡場,該公司可在核心島建設周期內完成安裝,保證項目進度。
“在定日鏡系統中,要做到把鏡子的效率發揮到極致。首航節能的傳動裝置效率能達到80%,它保證了整個系統的高精度與低耗能。”黃文博介紹說,我們鏡子比較大,柱高就有六米,一個個鏡子組成的鏡場,在夜幕降臨時仿佛在沙漠中看到了碧波蕩漾。
憑借技術優勢打造光熱核心
目前,大部分光熱電站使用熔鹽吸 熱儲熱系統,在陽光充足的時候熔鹽獲得熱量溫度升高,儲存在高溫熔鹽罐中;當陽光不足的時候,高溫熔鹽罐中的熔鹽提供能量,使電站持續穩定的發電,熔鹽溫度變低,流入低溫熔鹽罐中。在儲熱系統中,熔鹽罐是關鍵設備之一。
高溫熔鹽具有良好的導熱和流動特性,而且該流體具有較高的比熱容和密度,因此工業界應用該物質作為傳熱介質和儲存熱量。而塔式熔鹽技術就是利用這些特點把不穩定的太陽能儲存成熱能。據了解,首航節能國內團隊已經掌握了塔式熔鹽光熱電站的聚光、吸熱、儲熱和換熱的完整技術,并能夠獨立進行設計和制造。
“關于熔鹽儲熱設施,我們專門有一個熔鹽試驗臺,針對熔鹽罐做了很多實驗。從設計開始,就首先考慮到如何隔熱、耐腐蝕與保障安全;熔鹽罐設計出之后,還要加入一個保障熱量均勻的系統,并做出包括熔鹽罐內的流體分析、高溫狀態下熔鹽罐的應力分析等相關數據。”黃文博表示,熔鹽罐制造時最容易出問題是焊道,為保證整個熔鹽罐的制作與加工過程安全可靠,首航節能采用完全自動化、機械化的生產車間,只要保證程序和機器人不出錯,整體的焊接工藝也會是穩定的。
首航節能與寶鋼經過幾年的探索,研發出了牌號為SHBG—2的材料。該材料具有非常好的抗熔鹽腐蝕、耐受高溫 熱疲勞的特性。該材料已批量生產,應用在首航節能敦煌1萬千瓦熔鹽塔式項目上,整個吸熱器的設計完全實現了自主。
“首航節能為研究吸熱器里的流體專門開發了一個軟件,可以準確分析出有關焦點和流體里面的熱量流動等相關數據,這個軟件將聚光系統和吸熱系統耦合分析,可以測算出吸熱器每分鐘效率到底有多少,方便時刻監控光熱電站整體效率。”黃文博介紹說。
作為國內自有技術代表的首航節能,依賴其自身對光熱電站集成技術的長期研究和示范,積累了豐富經驗,由此具有了自我完成項目的能力,其對光熱產業的探索也將為我國光熱產業的后續發展提供寶貴經驗。