7月25日,中(zhong)(zhong)國(guo)(guo)產業(ye)促進(jin)(jin)會(hui)“錨定清(qing)潔能(neng)源高地(di),推(tui)進(jin)(jin)新型能(neng)源建設高質量(liang)發展(zhan)(zhan)”論壇在西藏拉(la)薩圓滿召開(kai),論壇由中(zhong)(zhong)國(guo)(guo)產業(ye)發展(zhan)(zhan)促進(jin)(jin)會(hui)主(zhu)辦,中(zhong)(zhong)國(guo)(guo)產業(ye)發展(zhan)(zhan)促進(jin)(jin)會(hui)儲能(neng)分會(hui)、浙江綠儲科技有限公司聯合承(cheng)辦,西藏大學提供(gong)支(zhi)持。
中國電建集團西北勘測設計研究院有限公司新能源工程院副院長段楊龍發表題為《高寒高海拔地區光熱一體化項目總承包實踐》的主旨(zhi)報告(gao),系統分享了該院在(zai)高海拔光熱一體化項目(mu)中的技(ji)術突破(po)、建設理念與實施經驗,為極(ji)端(duan)環境下(xia)新(xin)能源開發提供了可借鑒(jian)的方案。
政策驅動下的光熱定位:儲能調峰與規模化發展
段楊龍指出(chu),在(zai)“雙碳(tan)”目(mu)標與新能源(yuan)基地建設加(jia)速推(tui)進的(de)背景(jing)下,光熱發(fa)電作(zuo)為長(chang)時儲能技術的(de)重要(yao)載體,規模(mo)化發(fa)展受到了國家(jia)多(duo)項政策的(de)支持。2023年國家(jia)能源(yuan)局明(ming)確提出(chu)“十(shi)四(si)五”期間光熱發(fa)電每年新增(zeng)開工規模(mo)力爭達300萬千(qian)瓦,但當前受限于投資成本高、電價機制不完善等因素(su),其(qi)在(zai)新能源(yuan)大基地中的(de)儲能調峰作(zuo)用尚(shang)未充分發(fa)揮。
從實踐來看,青海、新疆、西藏等地已形成“光伏+光熱”、“風電+光熱”等多能互補模式,如西藏采用1:8的保供配比、青海推行1:9的打捆開發模式。但光熱發電仍面臨經濟性瓶頸,以儲熱時長10小時的35萬千瓦電站為例,動態投資約1.4億元/萬千瓦,提升單機容量可降低單位成本。由此可見,大容量、長時儲熱將成為光熱電站的核心發展方向。
建設理念與技術支撐:綠色、智慧與高效耦合
段楊龍(long)強調,中(zhong)電建(jian)(jian)西北院在高海拔生態脆弱地(di)區建(jian)(jian)設光(guang)熱(re)項(xiang)目,始終踐行“綠水(shui)青(qing)山(shan)就是金山(shan)銀山(shan)”理念。項(xiang)目實施(shi)中(zhong)堅持“最小干預原則”,鏡(jing)場(chang)不做大范圍場(chang)平,實現(xian)廢水(shui)零排放(fang);同(tong)時將數字化、智能化貫穿設計、施(shi)工(gong)、運維全階段,通過智慧(hui)信息管理系(xi)統提(ti)升工(gong)程管控效率。
針對光(guang)熱(re)(re)與新能源(yuan)的(de)協同(tong)運行,中電(dian)(dian)建西北(bei)院創(chuang)新提出(chu)(chu)“源(yuan)網荷儲+多能互補(bu)”方案:利用光(guang)伏午(wu)間大發、風(feng)電(dian)(dian)晚間出(chu)(chu)力的(de)特性,結合(he)光(guang)熱(re)(re)儲熱(re)(re)調節能力,實現能源(yuan)供需平衡。通過自主研發的(de)模(mo)擬軟(ruan)件,對風(feng)光(guang)、光(guang)熱(re)(re)、抽蓄等進行全年8760小時逐時發電(dian)(dian)分析,優化(hua)電(dian)(dian)源(yuan)配(pei)比與調度(du)策略,顯著提升項目經(jing)濟性。
核(he)心(xin)技(ji)術(shu)突破(po)方(fang)(fang)面,中電(dian)建西北院團隊重點攻(gong)關(guan)三大(da)方(fang)(fang)向(xiang):一是多云(yun)工(gong)況應對策(ce)略(lve),通過寬溫域設(she)備選型與(yu)(yu)預(yu)測算法優化,提升聚光集熱(re)(re)(re)(re)系統穩定性,解決塔式電(dian)站對云(yun)遮(zhe)敏感的痛(tong)點;二是10萬千瓦級熔鹽電(dian)加熱(re)(re)(re)(re)器集成(cheng)技(ji)術(shu),采用分區(qu)控制與(yu)(yu)流量平衡設(she)計(ji),實現光伏(fu)棄電(dian)高效回收,中廣核(he)德(de)令(ling)哈項(xiang)(xiang)目已應用該技(ji)術(shu)并成(cheng)為國(guo)內最大(da)棄電(dian)回收裝置;三是創新(xin)吸熱(re)(re)(re)(re)塔設(she)計(ji),研發國(guo)內首例變截面變坡度“小蠻(man)腰”吸熱(re)(re)(re)(re)塔,較同(tong)類項(xiang)(xiang)目節(jie)省投資約500萬元,形成(cheng)標準化施工(gong)方(fang)(fang)案并推廣至5個項(xiang)(xiang)目。
高海拔實施重點:克服極端環境挑戰
針對高(gao)寒(han)高(gao)海拔地(di)區施工難題,段楊龍(long)分享(xiang)了(le)系統(tong)性解決(jue)方案(an)。在前期籌備階段,需精準評估太陽能資源與建設條件,重(zhong)點關注西藏等地(di)區的限高(gao)要求、電網接入(ru)能力(li)及交(jiao)通便利性,避免盲目(mu)開發導致損失。
設(she)計環節強化(hua)全要素管控(kong):優化(hua)總圖布置與(yu)儲換(huan)熱系統匹配性(xing),采用鋼框架替(ti)代(dai)傳統混凝土結構(gou)適應工期需求(qiu);針對4700米海(hai)拔的(de)低(di)氣(qi)壓環境,重新核算(suan)設(she)備參數(shu),確保熔鹽系統安全運行;通過(guo)數(shu)字化(hua)BIM技術實(shi)現碰(peng)撞檢查、應力分析等全流程管控(kong),提升設(she)計精度。
施(shi)工管理(li)聚焦三大要點(dian):一(yi)是(shi)搶(qiang)工期(qi)抓(zhua)窗口,利用每年(nian)3-10月的有效施(shi)工期(qi),優(you)先完(wan)成(cheng)吸熱(re)塔封頂、主廠房土建等(deng)關鍵節點(dian);二是(shi)設備(bei)采(cai)購創新,推行集中(zhong)采(cai)購模式(shi),提前鎖定(ding)汽輪(lun)機(ji)、SGS系(xi)統等(deng)長周期(qi)設備(bei),優(you)先選擇國產設備(bei)保(bao)障(zhang)售后響應(ying);三是(shi)高原(yuan)保(bao)障(zhang)體(ti)系(xi),實施(shi)人員階梯式(shi)海拔適應(ying)訓練,配(pei)備(bei)分布式(shi)供(gong)氧站與(yu)高壓氧艙,采(cai)用高原(yuan)型機(ji)械降額運行,應(ying)對缺氧與(yu)氣(qi)候突變影響。
企業實力與未來展望
作為中(zhong)國(guo)電(dian)建(jian)集團核心成員,中(zhong)電(dian)建(jian)西(xi)北(bei)院在(zai)光熱(re)領域已形(xing)成深(shen)厚積累:完成可行(xing)性研(yan)究設計超460萬千瓦,勘(kan)察設計業績155萬千瓦,總承包項目6個,穩居國(guo)內行(xing)業前列。其中(zhong),青(qing)海共和50MW光熱(re)項目獲電(dian)力行(xing)業優秀工程(cheng)設計一(yi)等獎(jiang),“塔式太陽能安全高效光熱(re)轉化與存儲關鍵技術及(ji)應用”斬獲陜西(xi)省科(ke)技進(jin)步一(yi)等獎(jiang)。
段楊(yang)龍表示(shi),未來中電建西北院(yuan)將持續深耕(geng)大(da)容量(liang)、高參數、智能化光(guang)(guang)熱(re)技術(shu),推動(dong)光(guang)(guang)熱(re)與(yu)新(xin)能源深度(du)融合,在新(xin)型(xing)電力系統(tong)構建與(yu)“雙碳”目標實現中發揮更大(da)作用。當前,該院(yuan)正推進西藏開投安多縣4700米海拔光(guang)(guang)熱(re)項目,將為全球高海拔光(guang)(guang)熱(re)開發提(ti)供(gong)寶貴實踐經驗。