衡量光熱電站實際運行情況的一個重要指標是年光電轉化效率,不是理論效率、不是設計點效率,而是基于真實運行數據基礎上的實際年均效率。
自2018年(nian)至今天,我國已投(tou)運的(de)商業化光(guang)(guang)(guang)熱(re)電站有10個,包(bao)含塔式6個,槽式2個,線性菲涅爾式2個,其中(zhong)中(zhong)核(he)集團(tuan)新(xin)華(hua)發(fa)電玉門光(guang)(guang)(guang)熱(re)+示(shi)(shi)范項目(mu)(mu)(mu)、國投(tou)阿克塞匯東光(guang)(guang)(guang)熱(re)+光(guang)(guang)(guang)伏項目(mu)(mu)(mu)為今年(nian)新(xin)近投(tou)運的(de)風光(guang)(guang)(guang)一體化項目(mu)(mu)(mu),青海魯能格爾木(mu)50MW光(guang)(guang)(guang)熱(re)發(fa)電項目(mu)(mu)(mu)為多能互補項目(mu)(mu)(mu),其余7個均(jun)為國家首批光(guang)(guang)(guang)熱(re)示(shi)(shi)范項目(mu)(mu)(mu)。
一體化(hua)(hua)項目和多能(neng)互補項目的(de)(de)定(ding)位、運(yun)行(xing)模(mo)式與首(shou)批國家光熱示(shi)范(fan)項目不(bu)同,不(bu)以(yi)追求發電量最大(da)為首(shou)要(yao)目標,且上述一體化(hua)(hua)項目投運(yun)時間較短(duan),尚無數據(ju)。故以(yi)下僅分(fen)析(xi)7個(ge)已投運(yun)的(de)(de)國家首(shou)批光熱示(shi)范(fan)項目的(de)(de)相關情(qing)況,詳見下表。
注:以下(xia)根據公(gong)開數據,以2023年全年發(fa)電(dian)量為基礎(chu),計算年均光電(dian)效率(lv)。如(ru)有紕漏(lou),敬請指正。
需要(yao)指出的是(shi),以(yi)上(shang)電站投入運行的時間長短不(bu)一(yi),這(zhe)一(yi)計算基(ji)礎尚不(bu)能代(dai)表該電站的長期運行表現,主要(yao)原因(yin)有以(yi)下幾點:
1、項目建(jian)設水平(ping)不一。首批(pi)國家(jia)光熱(re)示范項目系我國首次(ci)投建(jian)大規(gui)模商業化光熱(re)電(dian)站,技(ji)術不夠(gou)成熟(shu)、建(jian)設經驗欠缺、項目建(jian)設質量存在(zai)差異。
2、項(xiang)(xiang)目(mu)(mu)運(yun)維水(shui)平不一。因欠缺(que)運(yun)維經驗,不少項(xiang)(xiang)目(mu)(mu)在實際運(yun)行過程中出現不少問題,項(xiang)(xiang)目(mu)(mu)的學習過渡期較長(chang),運(yun)行表(biao)現雖然(ran)在逐年增長(chang),但部分(fen)項(xiang)(xiang)目(mu)(mu)仍未達到正常應(ying)有的運(yun)行水(shui)平。
3、供應(ying)(ying)鏈管控(kong)水平不(bu)一(yi)。首批國家光(guang)熱示范項目亦是對供應(ying)(ying)鏈的(de)檢驗(yan),每(mei)個項目采(cai)購(gou)的(de)設備和材(cai)料不(bu)同,部分項目采(cai)購(gou)的(de)設備如泵(beng)、閥、熔(rong)鹽材(cai)料等出現問題,導致(zhi)項目被迫停運檢修,導致(zhi)發電量(liang)表(biao)現不(bu)佳(jia)。
4、每(mei)個項目地的實(shi)(shi)際(ji)DNI數(shu)據(ju)每(mei)年都不同,以上計算(suan)采用(yong)的DNI數(shu)據(ju)可(ke)能與當年實(shi)(shi)際(ji)DNI數(shu)據(ju)之(zhi)間存在偏差(cha)。
因此,以(yi)上計(ji)算結果僅(jin)作參(can)考,不能代(dai)表該電(dian)站的長期運行表現(xian)。隨著(zhu)電(dian)站運營能力的提(ti)升,未(wei)來的項目年均光電(dian)轉(zhuan)化效率更具參(can)考價值(zhi)。
從項目(mu)達產率的(de)(de)角度來看,不同(tong)項目(mu)的(de)(de)設(she)(she)計發電量計算的(de)(de)基礎(chu)選(xuan)擇(ze)不一,如(ru)對設(she)(she)計點的(de)(de)選(xuan)擇(ze),對于(yu)不同(tong)的(de)(de)環境場址條件,是否適配合適的(de)(de)技術路線,集熱場和儲能規模的(de)(de)配置,核心設(she)(she)備運行的(de)(de)可靠性系數選(xuan)擇(ze)、高(gao)風速(su)和云層等(deng)自然(ran)環境對發電量的(de)(de)影(ying)響考慮等(deng),都會導(dao)致(zhi)實際發電量與設(she)(she)計發電量之(zhi)間(jian)出現較大偏(pian)差。
▌附7個已投運的國家首批光熱示范項目簡介
1、首航敦煌熔鹽塔式10萬千瓦光熱發電示范項目
敦煌(huang)100兆瓦(wa)熔鹽塔式光(guang)熱(re)(re)發(fa)電站是(shi)國家首批光(guang)熱(re)(re)發(fa)電示范電站之一,裝機容量(liang)100兆瓦(wa),配置11小(xiao)時熔鹽儲熱(re)(re)系(xi)統,鏡場面積140萬平方米(mi),電站設計年(nian)發(fa)電量(liang)達3.9億度,每(mei)年(nian)可減排二氧(yang)化碳35萬噸,釋放相當于1萬畝森林的(de)環保效益。
該電(dian)站2018年(nian)(nian)(nian)12月28日(ri)(ri)機組首次并網;2019年(nian)(nian)(nian)6月電(dian)站實現滿負(fu)荷運行。截止2023年(nian)(nian)(nian)11月底,該電(dian)站2023年(nian)(nian)(nian)發(fa)電(dian)量(liang)為2.35億kWh,同比去年(nian)(nian)(nian)1-11月增幅(fu)21%,機組在經歷2023年(nian)(nian)(nian)11月底至2024年(nian)(nian)(nian)1月25日(ri)(ri)的汽輪機高壓缸(gang)整(zheng)體更換檢修,以及設(she)備調試后,于(yu)1月26日(ri)(ri)18:40并網發(fa)電(dian)。并于(yu)2024年(nian)(nian)(nian)8月17日(ri)(ri),當日(ri)(ri)發(fa)電(dian)量(liang)達(da)到227.14萬度,打破該項目最大發(fa)電(dian)量(liang)歷史紀錄。
2、青海中控太陽能發電有限公司德令哈熔鹽塔式5萬千萬光熱發電項目
青海中(zhong)控(kong)德令哈50MW光熱電(dian)(dian)站(zhan),是國家首批(pi)光熱發電(dian)(dian)示范項目之一,裝機(ji)容量50MW,配置7小時(shi)熔鹽(yan)儲能系統,鏡場采光面積54.27萬(wan)(wan)平方米,設(she)計年發電(dian)(dian)量1.46億kWh,每年可節約(yue)(yue)4.6萬(wan)(wan)噸標準煤(mei),同時(shi)減排二氧化(hua)碳氣體約(yue)(yue)12.1萬(wan)(wan)噸。
該電(dian)(dian)(dian)站(zhan)于2018年(nian)(nian)(nian)12月30日并(bing)網發(fa)電(dian)(dian)(dian),2019年(nian)(nian)(nian)上半年(nian)(nian)(nian)快(kuai)速(su)完成試運行(xing)與消缺,2019年(nian)(nian)(nian)7月開始移(yi)交生產運行(xing)。電(dian)(dian)(dian)站(zhan)2023年(nian)(nian)(nian)度發(fa)電(dian)(dian)(dian)量1.524億kWh,達(da)到(dao)年(nian)(nian)(nian)度設計發(fa)電(dian)(dian)(dian)量的104.38%。
電站采用(yong)浙江(jiang)可勝技術(shu)股份有限公司(si)自主研(yan)發(fa)并完全擁(yong)有知識產權的(de)塔式熔(rong)鹽光熱發(fa)電核心技術(shu),95%以(yi)上(shang)的(de)設備實現了(le)國產化。電站運行表(biao)現已通過(guo)德國獨立工程咨詢公司(si)Fichtner的(de)完整技術(shu)評(ping)估(gu),認定(ding)其技術(shu)已達到全球同類電站最先(xian)進水平。
3、中國電建西北勘測設計研究院有限公司共和熔鹽塔式5萬千瓦光熱發電項目
青海(hai)共(gong)(gong)和(he)(he)50兆瓦光熱電(dian)站位(wei)于(yu)青海(hai)省海(hai)南(nan)州共(gong)(gong)和(he)(he)縣生態(tai)太陽能(neng)發電(dian)園區(qu),是國(guo)家首批(pi)太陽能(neng)熱發電(dian)示(shi)范(fan)項目之一。采用熔鹽塔(ta)式技(ji)術,總(zong)占地面積2.12平方公里,采用塔(ta)式熔鹽技(ji)術,配置(zhi)6小時熔鹽儲能(neng)系統,鏡場由30016臺20平方米的(de)定日鏡組成。項目由中國(guo)電(dian)建(jian)(jian)所屬(shu)電(dian)建(jian)(jian)新能(neng)源公司控(kong)股,中國(guo)電(dian)建(jian)(jian)西北勘測(ce)設計研(yan)究院EPC總(zong)承包。
電站于(yu)2018年5月(yue)6日開(kai)工建設(she),2019年9月(yue)19日并網,2020年11月(yue)6日實現滿負(fu)荷發(fa)電。2023年度發(fa)電量(liang)實現6290.55萬(wan)度,提前31天完成全年發(fa)電任務。
4、中國電力工程顧問集團西北電力設計院有限公司哈密熔鹽塔式5萬千瓦光熱發電項目
該項目(mu)是我國首(shou)批(pi)光熱發(fa)電(dian)(dian)示(shi)范項目(mu)之一,聚光場共(gong)安裝14500面(mian)定(ding)日(ri)鏡,單臺定(ding)日(ri)鏡面(mian)積48.5平方米,鏡場總面(mian)積70萬平米,可實現晝夜(ye)連續發(fa)電(dian)(dian)。項目(mu)由(you)中國能源建(jian)(jian)設集團投(tou)資有限(xian)公司(si)(si)投(tou)資,中電(dian)(dian)哈(ha)密太陽能熱發(fa)電(dian)(dian)有限(xian)公司(si)(si)建(jian)(jian)設,中國電(dian)(dian)力工(gong)程顧問集團西(xi)北(bei)電(dian)(dian)力設計院有限(xian)公司(si)(si)總承(cheng)包建(jian)(jian)設。
該項目于2017年(nian)10月(yue)19日(ri)正式開工建(jian)設,2019年(nian)12月(yue)29日(ri)實現首次(ci)并網(wang)發電。截至(zhi)今年(nian)9月(yue)15日(ri),該項目2024年(nian)累計發電量突破1億(yi)千瓦(wa)時。
5、中廣核太陽能德令哈有限公司導熱油槽式5萬千瓦光熱發電項目
中廣核德令哈50MW光(guang)熱(re)(re)發(fa)電(dian)示(shi)范(fan)項目(mu)場址海拔(ba)3000米,為全球首(shou)個(ge)(ge)高(gao)寒、高(gao)緯(wei)度(du)槽式光(guang)熱(re)(re)電(dian)站,為國家(jia)首(shou)批“光(guang)熱(re)(re)示(shi)范(fan)項目(mu)”中第一個(ge)(ge)開工建(jian)設(she)、第一個(ge)(ge)并(bing)網發(fa)電(dian)的(de)光(guang)熱(re)(re)項目(mu)。項目(mu)占(zhan)地(di)面積2.46平(ping)方公里(li),采用(yong)拋物(wu)面槽式導熱(re)(re)油太陽能熱(re)(re)發(fa)電(dian)技術(shu),建(jian)設(she)有190個(ge)(ge)槽式標準回路,鏡場集熱(re)(re)面積62.13萬平(ping)方米,配備一套(tao)二(er)元(yuan)硝酸鹽熔鹽儲能系統(tong)(儲熱(re)(re)容量達到1300MWth),同時(shi)建(jian)設(she)一套(tao)50MW規模的(de)中溫(wen)、高(gao)壓、一次再熱(re)(re)的(de)水冷汽輪(lun)發(fa)電(dian)機組,可實現24小時(shi)連續(xu)穩定發(fa)電(dian)。
該電(dian)站于2018年10月正(zheng)式(shi)商運,總投資約(yue)17億元。2023年度完成上網電(dian)量11040萬千瓦時(shi)。
6、內蒙古中核龍騰新能源有限公司烏拉特中旗導熱油槽式10萬千瓦光熱發電項目
烏拉特中旗100MW槽式導熱(re)(re)油10小時儲能光熱(re)(re)發(fa)(fa)電項(xiang)(xiang)目位于烏拉特中旗新忽熱(re)(re)蘇木,占地7300畝。項(xiang)(xiang)目集熱(re)(re)面積約115萬(wan)㎡,裝機容量100MW,配置10小時熔鹽儲熱(re)(re)系統,可(ke)實(shi)現24小時連續發(fa)(fa)電,是國(guo)家能源局(ju)首批20個(ge)光熱(re)(re)發(fa)(fa)電示范項(xiang)(xiang)目之一。
該項(xiang)目(mu)于2018年6月動工建(jian)設,2020年12月實現滿負荷100MW發(fa)電。2023年實現全年發(fa)電量3.25984億(yi)kWh。
7、蘭州大成科技股份有限公司敦煌熔鹽線性菲涅爾式5萬千瓦光熱發電示范項目
項目(mu)位(wei)于甘肅省敦煌市(shi)七里(li)鎮光電(dian)產業(ye)園(yuan)區,是國(guo)家(jia)首批太陽能(neng)熱(re)發(fa)電(dian)示范項目(mu)之一(yi)。該項目(mu)采用蘭州大(da)成具(ju)有自(zi)主知(zhi)識產權的線性菲涅爾聚光集熱(re)技術,并(bing)采用熔鹽作為(wei)集熱(re)、傳熱(re)和(he)儲熱(re)的統一(yi)介質,儲熱(re)時長(chang)15小(xiao)時,具(ju)備24小(xiao)時持續發(fa)電(dian)能(neng)力。項目(mu)總投資16.88億元,設計(ji)裝機容量50兆瓦,年設計(ji)發(fa)電(dian)量2.14億千瓦時,年利用小(xiao)時數(shu)4283小(xiao)時。
2019年(nian)12月(yue)31日,該(gai)項(xiang)目首次并網發電(dian)(dian)成功。2020年(nian)6月(yue)19日,該(gai)電(dian)(dian)站(zhan)舉行(xing)投(tou)運揭牌儀式(shi)(shi),項(xiang)目正式(shi)(shi)投(tou)入商業(ye)運行(xing)。2024年(nian)1月(yue)—7月(yue),蘭州大成敦煌50兆(zhao)瓦太陽能光熱電(dian)(dian)站(zhan)發電(dian)(dian)量(liang)達到了41849千(qian)千(qian)瓦時(shi),同比增(zeng)長(chang)103.96%。