近日,由中國電建西北院承擔(dān)的電建集團重大科技專項“太陽能熱發(fā)電設(shè)計、裝備制造及施工建造系統(tǒng)集成技術(shù)研究”中的《太陽能資源評估技術(shù)研究》《塔式太陽島動態(tài)響應(yīng)及性能評估研究》《定日鏡裝配施工技術(shù)研究》《塔式電站子系統(tǒng)間控制調(diào)試技術(shù)研究》四項專題成果在西安順利通過驗收,同時通過了中國可再生能源學(xué)會組織的科技成果鑒定。
《塔式太陽島動態(tài)響應(yīng)及性能評估研究》主要依托定日鏡聚光及動態(tài)響應(yīng)實驗場及中電建青海共和50MW塔式光熱發(fā)電項目,對塔式光熱電站太陽島動態(tài)響應(yīng)過程及系統(tǒng)性能評估等多項關(guān)鍵技術(shù)問題進行了深入系統(tǒng)的研究,首次提出了基于最大密度布置與仿生螺線型布置組合的定日鏡場排布方法,相比現(xiàn)有主流布置方法鏡場年均效率計算值提高1.5%以上,已在中電建青海共和50MW塔式光熱電站60萬平米定日鏡場中得到應(yīng)用;提出了吸熱器表面最低能流區(qū)域動態(tài)填充的瞄準策略,可在保證較高吸熱器截斷效率的前提下,快速有效均衡吸熱器表面能流密度分布,相比常用的西格瑪?shù)让闇什呗?,吸熱器管屏表面峰值能流密度降低約5%,能流密度均勻度提升5%以上,提升了吸熱器運行安全性。該項目成果授權(quán)發(fā)明專利3項,獲得軟件著作權(quán)1項。項目研究成果達到國際領(lǐng)先水平。
《定日鏡裝配施工技術(shù)研究》依托小型定日鏡聚光及動態(tài)響應(yīng)實驗場開展了定日鏡比較、參數(shù)評價、設(shè)計、裝配及施工方案等方面的研究,研發(fā)了鏡床式多點柔性調(diào)節(jié)胎架系統(tǒng),適用于全鏡場各種面形曲率定日鏡的通用制造。定日鏡多點面形自動調(diào)節(jié)系統(tǒng),降低了弧面定日鏡的裝配難度,提高了生產(chǎn)效率?;诠饩€反射技術(shù)的定日鏡面形檢測技術(shù),解決了定日鏡反射面積擴大后面型曲率的精確檢測問題,降低了定日鏡生產(chǎn)成本。定日鏡采用“通梁-雙懸掛的創(chuàng)新結(jié)構(gòu)”,具有用鋼量小,驅(qū)動功率低,結(jié)構(gòu)剛性大的優(yōu)勢,單位反射面積用鋼量從25kg/㎡下降至22kg/㎡。在最大角度避險歸位時間5~7min的條件下,定日鏡電機功率50W,相比非平衡結(jié)構(gòu)定日鏡的250W電機功率減小80%。項目研究成果達到國際領(lǐng)先水平。
《太陽能資源評估技術(shù)研究》結(jié)合理論研究和工程實踐,通過對已有的研究成果進行總結(jié)和吸收,構(gòu)建測光站選址決策模型和綜合評價體系;并通過市場調(diào)研,分析總結(jié)不同測光站設(shè)備儀器的適用性,提出測光站建站的設(shè)備選型原則及建議,指導(dǎo)完成4座測光站的選址、設(shè)備采購、立站工作。采用多領(lǐng)域、多學(xué)科相結(jié)合方法,從太陽輻射數(shù)據(jù)獲取的反演法理論研究,到直散分離模型的優(yōu)化,再到數(shù)據(jù)檢驗及插補訂正方法研究,形成了適用于太陽能熱發(fā)電站的精細化資源評估成套技術(shù)體系?;谖鞅钡貐^(qū)5座典型氣象站多年實測法向直接輻射與各氣象要素相關(guān)性研究結(jié)論,提出了一套適用于太陽能熱發(fā)電項目的典型氣象年選取方法,相比傳統(tǒng)的Sandia-TMY法計算的理論發(fā)電量誤差降低約1.5%。通過引入與法向直接輻射具有相關(guān)性的10個氣象要素,構(gòu)建了基于人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的法向直接輻射計算模型,解決了傳統(tǒng)直散分離經(jīng)驗?zāi)P碗y移植、普適性低的問題,法向直接輻射計算精度提升了5%~10%。該技術(shù)已在中電建共和、國投阿克塞、國投若羌、三峽青豫直流等多項太陽能熱發(fā)電項目中得到應(yīng)用。項目研究成果達到國際先進水平。
《塔式電站子系統(tǒng)間控制調(diào)試技術(shù)研究》依托中電建青海共和50MW塔式光熱發(fā)電項目建設(shè)期和調(diào)試期實施過程,對塔式光熱電站各子系統(tǒng)之間功能及邏輯關(guān)系研究等多項關(guān)鍵技術(shù)問題進行了深入系統(tǒng)的研究,首次構(gòu)建了塔式太陽能熱發(fā)電系統(tǒng)的信息交互一體化DCS系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu),實現(xiàn)了三島聯(lián)控聯(lián)調(diào),提升了三島之間的信息交換效率和控制響應(yīng)的靈活性。提出了基于數(shù)據(jù)驅(qū)動的機理模型,解決了塔式太陽能熱發(fā)電運行過程中吸熱介質(zhì)流量與太陽輻照度精確匹配的難題,實現(xiàn)了吸熱器出口介質(zhì)溫度的精準調(diào)控。在研究塔式光熱電站的各系統(tǒng)運行策略基礎(chǔ)上,通過各種運行模式下調(diào)試研究與實踐,總結(jié)形成了塔式光熱電站集熱系統(tǒng)、儲熱換熱系統(tǒng)、常規(guī)島系統(tǒng)之間聯(lián)合整套調(diào)試技術(shù)和流程,并取得較好效果。該項目授理發(fā)明專利2項,實用新型專利2項。該技術(shù)通過了水電水利規(guī)劃設(shè)計總院的測試認證,實現(xiàn)了中電建青海共和50MW光熱發(fā)電示范項目的應(yīng)用。項目研究成果達到國際先進水平。
本次集團重大科技專項項目中的四個專題成果順利通過驗收與成果鑒定,為電建集團最終對課題、項目的評審驗收奠定條件,將進一步鞏固西北院在太陽能熱發(fā)電領(lǐng)域的核心競爭力。
