干旱区生态环境知识资源中心(Arid): 模块化高效太阳能光热发电成套装备研制与示范应用

Arid

	模块化高效太阳能光热发电成套装备研制与示范应用
	金建祥; 黄文君; 钟国庆; 徐能; 李心; 宓霄凌; 张旭中; 胡中; 胡玉超; 周慧; 姚飞奇; 赵剑云; 唐亚平; 易富兴; 田军
完成单位	浙江中控太阳能技术有限公司
登记(发布)日期	2013
中文摘要	该课题来源为浙江省重大科技专项重大工业项目,课题编号2012C01003,课题名称为“模块化高效太阳能光热发电成套装备研制与示范应用”。新能源技术及其产业的发展现在得到各国政府的广泛关注。太阳能资源因其清洁、安全、取之不尽用之不竭等特点,成为了各发达国家力推的新能源发展方向。光热发电因其发电效率高、电力品质好、可长时间蓄热等特点在近几年迅速崛起,成为既光伏发电之后又一新能源技术热点。本项目研制出一套面向塔式太阳能热发电的模块化设计整体解决方案;对高精度跟踪系统、聚光集热控制、高温蓄热技术、能量平衡与计算机协调控制等塔式太阳能发电核心技术进行攻关,完成成套装备的研制,解决太阳能热发电现在存在的规模发电成本高、可靠性差的技术难题。塔式太阳能热发电技术利用独立跟踪太阳的定日镜群,将阳光聚集到一个固定在塔顶部的吸热器上用以产生高温热能,利用高温热能加热工质产生过热蒸汽驱动气轮机发电机组发电,从而将太阳能转换为电能。该项目利用模块化设计的发电单元具有优越的可复制性、扩展性且容错性高的特点,使每个模块有独立的南北双镜场和吸热塔,最后将多个发电单元叠加进而组成更大的系统模块。其性能指标为： 1.形成具有自主知识产权的模块化太阳能光热发电技术解决方案; 2.完成塔式太阳能热发电示范工程的应用,实现并网发电; 3.完成塔式太阳能的模块化设计,单位模块装机量10MWe,热力系统的蒸汽参数达到：510°C/10MPa; 4.完成高精度的镜场定位、定日、追日控制技术和算法,形成高可靠的反射镜姿态调整控制软件与硬件系统产品,反射镜跟踪精度4mrad; 5.工艺与控制装备具备应用与现场宽温、防尘、防腐蚀设计要求,具备在沙漠恶劣环境长寿命的能力; 6.塔式太阳能热发电站设计点(或通过实际太阳辐射能量折算至电站等效设计点)光电效率达到13.6%; 7.形成反射镜、吸热器、蓄热器、换热器、汽轮机等关键装备批量制造能力。该成果的技术创造性与先进性为： 1.具有自校正、自主跟踪功能的小面积智能定日镜微元化聚光技术; 采用具有自校正、自主跟踪功能的小面积智能定日镜作为聚光微元,通过多维度软测量和实时自反馈机器视觉方法,实现塔式太阳能热发电规模化大聚光体式聚光。 2.全镜场定日镜集群网格化聚光动态协同控制技术; 采用集辐照-聚光-集热-发电一体化的动态能量平衡技术,通过基于分布式网络的太阳能镜场集群控制系统及软件,实现10MW级塔式太阳能热发电站全镜场变距离高精度聚光和全天候自动精确追日。 3.基于动态调度定日镜指向点的吸热器能量均匀技术; 通过动态调度定日镜指向点控制策略,实现具有快速响应特性的吸热器表面组合光斑能量均匀分布,适用于间歇式运营的太阳能热发电系统。 4.规模化塔式光热系统集成与高海拔高寒地区的太阳能热发电测试验证技术。开发基于分布式网络通讯的镜场大规模协调聚光控制技术并开发与集成太阳能发电全流程的设计、运营、管理软件系统,实现规模化塔式光热的系统集成。并验证太阳能热发电装备宽温、防尘、防腐蚀的现场可靠性设计。该项目开发成果模块化高效太阳能光热发电成套装备可应用于塔式太阳能光热电站。项目采用了高海拔、风沙环境适应性设计技术、高精度传动设计技术、定日镜自锁与保护技术、定日镜自主校正技术、定日镜智能跟踪追日技术、实时故障诊断技术等关键技术,来实现塔式光热电站的智能管理、保证了恶劣环境下的长期运行的可靠性和安全性。该研究成果直接应用于我国第一座商业化运营的太阳能热电站—中控德令哈太阳能热发电站,该电站一期工程(10MW)已于2013年7月实现并网发电,到目前为止已经安全稳定运行了500多天,各项技术指标参数均达到设计要求。这标志着我国自主研发的太阳能热发电技术向商业化运行迈出了坚实步伐,为我国建设并发展大规模应用的商业化太阳能热发电站提供了强有力的技术支撑与示范引领,将推进我国太阳能热发电核心技术与重大装备国产化。
中文关键词	模块化 ; 太阳能光热发电 ; 成套装备
成果类型	应用技术
中图法分类号	TM615
URL	http://dbpub.cnki.net/grid2008/dbpub/detail.aspx?dbcode=SNAD&dbname=SNAD&filename=SNAD000001630716
资源类型	成果
条目标识符	http://119.78.100.177/qdio/handle/2XILL650/243328
推荐引用方式 GB/T 7714	金建祥,黄文君,钟国庆,等. 模块化高效太阳能光热发电成套装备研制与示范应用[Z]. 应用技术,2013.