参建企业优势展现镜场系统集成创国际一流
既称之为国内目前水平最高的槽式光热电站系统集成和核心装备展示的“试验田”,延庆1兆瓦槽式光热试验电站的参建单位自然是国内该领域的先行者。而在国内没有丰富槽式光热电站系统集成经验的情况下,中广核、中海阳等参建单位面临着自然环境和技术的双重挑战。
施工条件方面,虽然延庆要比西北地区好,但延庆当地天气的多变性仍然给施工人员带来不少麻烦。作为典型的温带季风气候,延庆夏天高温,冬季严寒;同时,由于处于风口位置,当地出现大风天气的频率和次数相对较多。有项目施工人员直言,由于反射镜对于太阳光反射,夏季施工的工作人员不能长时间站在反射镜前,不然会出现眩晕状况。而到了秋、冬季节,大风天气让工作人员无法正常工作,施工也变得更加困难。另外,反射镜到了冬季会出现结冰的现象,影响镜场正常效率,这也困扰各参建单位技术研发人员很长一段时间。
在技术层面,槽式光热电站核心的镜场系统集成成为参建企业技术突破和创新的“试验田”。在槽式光热电站的系统组成中,与传统火力发电最大的不同就在于槽式光热电站拥有的镜场(火力发电是通过锅炉燃煤提供能量),据了解,包括镜场在内的太阳岛总投资占整个槽式光热电站的60%。
另外,光热电站的镜场建设与目前已经有较大规模的光伏镜场建设存在较大差异,光热镜场不仅要找配合太阳光反射的最佳角度,同时,还要根据当地的日照时间情况,来设计超过180度的旋转角度,这不仅对技术人员有高要求,同时对于实际施工人员的准确施工提出标准。
以该项目参建工作量最大的企业中海阳为例,章颢缤向记者透露,目前国内参与槽式光热电站系统集成累计量最多的就是中海阳,已超过1300米。“槽式光热电站的镜场是由一个个集热器回路组成,是可复制化的。在延庆1兆瓦的槽式光热试验电站中,我们做了近2个回路,已通过了国外专业检测团队与业主的双重检测,并得到了一致认可。我们所做的镜场拦截因子能够达到98%,这意味着该项目未来并网发电的镜场转化率将达到70%以上。此外,针对于冬季槽式反射镜结冰的问题,我们成都禅德的反射镜技术研发人员已经找到相关方案;其他还会有很多复杂情况问题,是国外没有的,在中国环境下特殊的情况,中海阳将致力于解决这些问题。”章颢缤坦言。
德国宇航局专家团队的检测结果显示,“通过带有镜片的产品模块的几何参数检测,中海阳相比其他欧槽的参数来说其性能足够好”。而据中广核德令哈50兆瓦光热电站的公开招标书内容显示,该项目对于镜场拦截因子的最低达标率为92%;同时,目前国际对于槽式镜场拦截因子的达标率为95%以上,对于光热发电的转化最低是在65%以上。这也意味着中海阳在延庆槽式光热电站镜场的系统集成已达到国际一流水平。
而在镜场系统集成多项指标高于国际水平的背后,中海阳相关工作人员向记者透露,公司目前形成了80多项光热专利,并着重透露了两件“武器”-----自成一派的集热器支架组合工装以及自主研发的集热器三维坐标摄影测量系统。“不要小看这两项,它们可以让反射镜安装的角度、镜场系统集成的各项数据更加精确,将实际操作与前期设计的误差控制在0.1mm之内。”上述工作人员表示,“我们在施工现场会设置多个工装工作区,在工作区当中,按照既定参数,批量将各核心零部件设备进行集成,完成后再整体移动到原定设备区域,虽然一开始确实很费功夫,但这样后期基本不会调整,保证拦截因子和转化率的高值。与此同时,场地设计、支架安装、回路优化,我们都已三维模拟软件进行测量,保障各项数据的准确性。这些在实践中积累的经验,让我们形成了一套从项目初设到HSE(施工安全与人员安全)完整、标准的施工手册”。
此外,记者了解到,不仅是中海阳通过实践拥有独特成熟且高质量的系统集成手段,常州龙腾、天瑞星等也有自己研发的一些手段;以常州龙腾为例,该公司生产研发的高温真空集热管已经能够达到国际一流水平。
光热产业良性发展国产化替代将成主流
据了解,国内光热市场在“十三五”期间的市场规模将达到1500亿以上,这对于国外从事光热的企业而言也是“大蛋糕”。其中,西班牙与北美的光热产业已经完全成熟,不少当地企业拥有完整的系统集成技术和设计方案。
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