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4月26日，2024第十(shi)一屆(jie)中(zhong)(zhong)國(guo)國(guo)際光熱(re)大會暨CSPPLAZA年會在內(nei)蒙古呼和(he)浩特盛大召(zhao)開，中(zhong)(zhong)國(guo)船(chuan)舶(bo)重工集團新能源有限責任公司（簡稱中(zhong)(zhong)船(chuan)新能）梁釗晨出席會議，并作《光熱(re)發(fa)電項(xiang)目(mu)安全高效(xiao)運(yun)維策略(lve)探討》的主題演講。

圖(tu)：中國船(chuan)舶重工集(ji)團新能(neng)源有限責任公司區(qu)域(yu)總經理梁釗晨(chen)

在本次演講中(zhong)，梁釗晨主要(yao)對由中(zhong)船(chuan)新能(neng)設計(ji)、建設、調(diao)試和運維(wei)的內蒙(meng)古烏(wu)(wu)拉特(te)中(zhong)旗(qi)100MW/10小(xiao)時(shi)儲(chu)能(neng)槽式光熱發電項目(mu)（以下(xia)簡(jian)稱烏(wu)(wu)拉特(te)中(zhong)旗(qi)項目(mu)）進行了(le)詳細介紹(shao)。

電站運行時長、發電指標逐年創新高

作為目(mu)前(qian)(qian)內蒙(meng)古唯一在運的(de)槽式光熱電(dian)(dian)(dian)站(zhan)，烏拉特中(zhong)旗項目(mu)不僅是2016年國(guo)家能源局確定的(de)首(shou)批20個太陽能熱發電(dian)(dian)(dian)示范項目(mu)之一，同時也(ye)是目(mu)前(qian)(qian)國(guo)內裝機(ji)最大、儲熱時間(jian)最長的(de)槽式光熱電(dian)(dian)(dian)站(zhan)，項目(mu)設計年存光熱發電(dian)(dian)(dian)量(liang)是3.3億度電(dian)(dian)(dian)，等效(xiao)3300小時。

圖：烏拉特(te)中旗光熱電站

圖：項目里程碑節點

據梁釗晨介紹(shao)，基于中船新能對烏拉特中旗光(guang)熱發(fa)電(dian)項目建設期間的高(gao)質(zhi)量控制(zhi)，電(dian)站實現(xian)了第一(yi)年(nian)各項參數達標，第二(er)年(nian)超設計值，且運行時長、發(fa)電(dian)指標逐年(nian)創(chuang)新高(gao)。

如上圖所見，2021年4月(yue)，中船新(xin)能開創出分布式儲(chu)熱(re)(re)化鹽(yan)系(xi)統，全球首(shou)次利(li)用(yong)集熱(re)(re)場與(yu)儲(chu)熱(re)(re)系(xi)統配(pei)合進行化鹽(yan)，提前2個(ge)月(yue)投入儲(chu)熱(re)(re)系(xi)統運行，在儲(chu)熱(re)(re)系(xi)統運行半(ban)年的情況下，電(dian)站實(shi)現發電(dian)量2.293億kWh，各項(xiang)參數指標均達(da)到設計值；

2021年(nian)底—2022年(nian)初，項目(mu)公司組織對機組進行檢(jian)查性檢(jian)修項目(mu)，同時(shi)對相關系統進行了“提質增效”改造工作(zuo)，在(zai)系統停運1個月的情況下(xia)，2022年(nian)發電量達到3.106億kWh，年(nian)運行時(shi)長(chang)4869.82小時(shi)，實現了項目(mu)運行的第(di)二年(nian)各項指標超設計值；

2023年(nian)(nian)(nian)，受極(ji)端天氣(qi)影響（沙(sha)塵、大雪），機(ji)組運行時長減少，在太陽輻(fu)射強度（DNI累積值）同(tong)比上年(nian)(nian)(nian)減少3.89%的情(qing)況下，項目公司積極(ji)采取優化(hua)電(dian)(dian)站運行策略，推進(jin)電(dian)(dian)站精細化(hua)調整等措施，保障機(ji)組應發(fa)(fa)盡(jin)發(fa)(fa)，實現(xian)全年(nian)(nian)(nian)發(fa)(fa)電(dian)(dian)量3.25984億(yi)kWh，超純光熱發(fa)(fa)電(dian)(dian)量設(she)計值556萬kWh，年(nian)(nian)(nian)平均光電(dian)(dian)效率(lv)達到14.86%，同(tong)比設(she)計值（14.54%），提升2.2%。

在3年(nian)的(de)運(yun)(yun)維過(guo)程中，中船新能(neng)不斷積累運(yun)(yun)維經(jing)驗(yan)，通(tong)過(guo)持(chi)續(xu)優化運(yun)(yun)行(xing)策略、升版操作(zuo)規程、提升設備(bei)可靠性(xing)管(guan)理等(deng)措(cuo)施，縮短了光(guang)熱(re)電(dian)(dian)站運(yun)(yun)維水平的(de)爬坡期(qi)，實現發電(dian)(dian)量屢(lv)創新高，持(chi)續(xu)領跑國內(nei)光(guang)熱(re)電(dian)(dian)站。

目前，烏拉(la)特中旗光熱電(dian)(dian)(dian)站(zhan)各系(xi)統運行穩定，投運至今連(lian)續(xu)安全運行1200余(yu)天，系(xi)統投運率(lv)(lv)100%；機(ji)組最(zui)高(gao)發(fa)電(dian)(dian)(dian)功(gong)率(lv)(lv)達(da)105.54MW/h（設計(ji)值100MW/h）；單(dan)日最(zui)高(gao)發(fa)電(dian)(dian)(dian)量(liang)(liang)達(da)到(dao)221.6萬千(qian)瓦(wa)時(shi)（設計(ji)值210萬千(qian)瓦(wa)時(shi)）；單(dan)月(yue)(yue)純光熱發(fa)電(dian)(dian)(dian)量(liang)(liang)達(da)到(dao)5230萬千(qian)瓦(wa)時(shi)；完整年(nian)純光熱發(fa)電(dian)(dian)(dian)量(liang)(liang)約3.3億(yi)千(qian)瓦(wa)時(shi)（2022年(nian)4月(yue)(yue)-2023年(nian)3月(yue)(yue)）；年(nian)平均集熱場LOC利用(yong)率(lv)(lv)≥99.72%；年(nian)平均集熱場LOC投入(ru)率(lv)(lv)100%；機(ji)組年(nian)等效利用(yong)小(xiao)時(shi)數達(da)到(dao)3300小(xiao)時(shi)。

上圖(tu)中(zhong)，梁釗(zhao)晨(chen)(chen)截取了6月(yue)1日—17日烏拉特中(zhong)旗光熱電(dian)站的(de)發電(dian)情況，由圖(tu)可(ke)見，2023年(nian)6月(yue)13日全天平均發電(dian)負(fu)荷達到了92.3MW。梁釗(zhao)晨(chen)(chen)認為，這不僅是基于中(zhong)船新能的(de)高(gao)質(zhi)量、高(gao)標(biao)準的(de)建(jian)設要(yao)求，與其運維團隊(dui)也密不可(ke)分。

運維經驗不斷成熟，形成相關企業標準200余項

光(guang)熱(re)電(dian)(dian)站最核心的(de)能量來源(yuan)為“太陽輻射”，因此提高(gao)(gao)光(guang)熱(re)資(zi)(zi)源(yuan)利(li)用(yong)率(lv)(lv)是衡(heng)(heng)量光(guang)熱(re)電(dian)(dian)站運(yun)維水平的(de)一項(xiang)重要指標。梁釗晨指出，烏(wu)拉(la)特中旗(qi)光(guang)熱(re)發電(dian)(dian)項(xiang)目自投運(yun)以來，面對如何提高(gao)(gao)光(guang)資(zi)(zi)源(yuan)利(li)用(yong)率(lv)(lv)，遇到了來自外部(bu)（天氣狀況影(ying)響(xiang)）和內部(bu)（運(yun)行調整策略）的(de)各類(lei)困難。如：沙塵天氣、冬季低溫天氣造成(cheng)集熱(re)場鏡面反射率(lv)(lv)低；多云(yun)天氣運(yun)行的(de)安全性與經(jing)濟(ji)性平衡(heng)(heng)、冬季槽(cao)式集熱(re)器(qi)結霜(shuang)對發電(dian)(dian)影(ying)響(xiang)等。

梁釗晨還指出(chu)，由(you)于集熱(re)器反(fan)射(she)(she)鏡(jing)都是在戶(hu)外環境使(shi)用，我國中西部地區每年受到(dao)沙(sha)塵(chen)天氣(qi)侵擾(rao)，集熱(re)器鏡(jing)面(mian)容易沉積粉(fen)塵(chen)，一(yi)方面(mian)沙(sha)塵(chen)會降(jiang)低反(fan)射(she)(she)鏡(jing)的(de)反(fan)射(she)(she)率(lv)，導致(zhi)接(jie)收的(de)太陽(yang)輻射(she)(she)損失較多，另(ling)一(yi)方面(mian)沙(sha)塵(chen)中含有(you)大量(liang)的(de)鈣鎂氧化物(wu)，遇到(dao)雨(yu)、雪、結霜天氣(qi)后，若不及時清(qing)理會逐漸產生鈣鎂水垢，嚴重影響集熱(re)場(chang)的(de)光熱(re)轉換效率(lv)和反(fan)射(she)(she)鏡(jing)使(shi)用壽(shou)命。因此(ci)，鏡(jing)面(mian)潔凈程度是影響光熱(re)電站安全、高效運行的(de)關鍵因素。

圖：（中）沙塵暴過(guo)后的鏡(jing)(jing)面(mian)附著物，（右(you)）清洗(xi)車正在清洗(xi)鏡(jing)(jing)面(mian)

除此之外(wai)，目前行業內光熱(re)電站(zhan)(zhan)大都面(mian)臨春季風沙大、冬季低(di)溫清(qing)(qing)(qing)洗結冰等清(qing)(qing)(qing)洗效率(lv)(lv)低(di)的共性問(wen)題，若(ruo)不(bu)及時清(qing)(qing)(qing)理則(ze)影響發電效率(lv)(lv)；若(ruo)采取的清(qing)(qing)(qing)洗措施(shi)不(bu)合(he)適會加速磨(mo)損反(fan)射(she)鏡，為此，烏(wu)拉特光熱(re)電站(zhan)(zhan)從清(qing)(qing)(qing)洗設(she)備(bei)改進、清(qing)(qing)(qing)洗策略優(you)化兩(liang)方面(mian)提高清(qing)(qing)(qing)洗效率(lv)(lv)的同時，也保障了(le)設(she)備(bei)最(zui)低(di)的磨(mo)損率(lv)(lv)。2023年，烏(wu)拉特中(zhong)旗光熱(re)電站(zhan)(zhan)年平均反(fan)射(she)率(lv)(lv)89.58%，因鏡面(mian)反(fan)射(she)率(lv)(lv)提升，使年發電量(liang)提升約1800萬kWh。

圖：晴天運行曲線

上圖反映了烏拉(la)特(te)中旗光熱電站一個典型晴天(tian)的(de)(de)運(yun)行情(qing)況，其中紫色(se)(se)的(de)(de)拋物(wu)線為(wei)當天(tian)DNI的(de)(de)曲線，藍色(se)(se)的(de)(de)曲線是汽輪機的(de)(de)發電曲線，黃色(se)(se)的(de)(de)曲線是鏡場導熱油的(de)(de)總容量。

梁釗晨表(biao)示：“光照充足且無(wu)云(yun)的(de)情況，調整(zheng)不當可(ke)能(neng)會造成集(ji)(ji)(ji)熱器局部超溫，也會造成棄(qi)光率(lv)較(jiao)大（集(ji)(ji)(ji)熱器偏焦(jiao)，熱量(liang)無(wu)法有(you)效(xiao)利用）。烏(wu)拉特中旗(qi)光熱電(dian)站(zhan)針(zhen)對此問題開(kai)展集(ji)(ji)(ji)熱場(chang)精細化(hua)調整(zheng)專項研究分析（鏡(jing)場(chang)流量(liang)平(ping)衡、調整(zheng)策略等），在保證集(ji)(ji)(ji)熱場(chang)LOC投入率(lv)最(zui)大化(hua)的(de)同時(shi)，通過精細化(hua)調整(zheng)策略既保證集(ji)(ji)(ji)熱場(chang)LOC不偏焦(jiao)，又(you)能(neng)保證較(jiao)高的(de)集(ji)(ji)(ji)熱場(chang)出油溫度(du)且無(wu)超溫回路，同時(shi)防止(zhi)了(le)導熱油碳化(hua)，提高了(le)機組的(de)經濟性(xing)，整(zheng)體提高了(le)機組效(xiao)率(lv)，保證機組能(neng)夠連(lian)續高焓值發電(dian)。”

圖：多云天運行曲線

如上圖所示，梁釗晨(chen)還展示了(le)烏(wu)拉特中旗(qi)光(guang)熱電站多云(yun)天氣(qi)運(yun)行曲線。他表示，紫色曲線為(wei)DNI值，變化較大，據運(yun)維人員的(de)判斷，多云(yun)天氣(qi)一(yi)般有(you)兩(liang)種云(yun)層(ceng)，一(yi)種是(shi)高空(kong)云(yun)，另一(yi)種則是(shi)中低空(kong)積云(yun)。

高空云通常并不會完(wan)全遮蔽陽光，太陽光透過云層(ceng)仍有比(bi)較穩定的(de)(de)DNI，本著多吸(xi)熱少棄(qi)光的(de)(de)原則(ze)，需要精(jing)確計(ji)算出與當(dang)前DNI所(suo)匹配的(de)(de)集熱場流量，來保(bao)持較高的(de)(de)系統溫度(du)（霧霾沙塵天(tian)氣調整(zheng)方式類似(si)）。

中(zhong)低(di)空積云(yun)通常(chang)會以一(yi)大塊(kuai)、一(yi)大塊(kuai)的(de)形式懸于空中(zhong)，途經發電站上空會遮擋部(bu)(bu)分或(huo)全(quan)部(bu)(bu)集(ji)熱(re)(re)場(chang)(chang)(chang)，若不及(ji)(ji)時(shi)(shi)調整入云(yun)、出云(yun)時(shi)(shi)的(de)集(ji)熱(re)(re)場(chang)(chang)(chang)流量、回路(lu)溫控(kong)和機組負荷(he)，會導致系統溫度迅速下降或(huo)升高，影響機組設備運(yun)行安(an)全(quan)，因此隨著DNI的(de)變化及(ji)(ji)時(shi)(shi)調整集(ji)熱(re)(re)場(chang)(chang)(chang)流量，提前調整集(ji)熱(re)(re)場(chang)(chang)(chang)回路(lu)溫控(kong)及(ji)(ji)機組負荷(he)等措施，對全(quan)面(mian)把控(kong)機組安(an)全(quan)尤(you)為(wei)重(zhong)要。

除此之外，還有(you)一種晴(qing)轉(zhuan)陰(yin)(yin)后轉(zhuan)晴(qing)的天氣，遇到晴(qing)轉(zhuan)陰(yin)(yin)天氣，不合理(li)的系統(tong)運(yun)(yun)行(xing)策(ce)略(lve)（集(ji)熱(re)場與儲熱(re)系統(tong)協調方式）會(hui)影響機(ji)組(zu)安全和連續穩定運(yun)(yun)行(xing)。因此，利(li)用多系統(tong)協調配合的運(yun)(yun)行(xing)策(ce)略(lve)是保(bao)證機(ji)組(zu)應對天氣變化的重(zhong)要保(bao)障(zhang)措施(shi)。

由于烏拉特中旗光熱電(dian)站(zhan)(zhan)是全(quan)球緯度最高的一(yi)個槽式光熱電(dian)站(zhan)(zhan)，基于烏拉特大草原的自(zi)然(ran)條件，電(dian)站(zhan)(zhan)存在(zai)冬季(ji)結(jie)霜問題。

梁釗晨表(biao)示(shi)，通(tong)過對反射鏡正反面抑(yi)制(zhi)結霜(shuang)(shuang)材(cai)料研(yan)究(jiu)、霜(shuang)(shuang)層行(xing)成與生長(chang)機理分(fen)析、槽式反射鏡結霜(shuang)(shuang)過程熱(re)平衡(heng)研(yan)究(jiu)、化霜(shuang)(shuang)時間預測模(mo)型研(yan)究(jiu)等(deng)，在2022年冬(dong)季，中船(chuan)新能公司正式將結霜(shuang)(shuang)的問(wen)題攻克。他指出(chu)，通(tong)過抑(yi)制(zhi)冬(dong)季槽式反射鏡結霜(shuang)(shuang)，保證集熱(re)功率(lv)，一個冬(dong)季可直(zhi)接挽回上(shang)千萬的發(fa)電(dian)經濟損失。

隨著烏拉特(te)中(zhong)(zhong)旗光(guang)熱(re)發(fa)電項目3年(nian)運維(wei)經驗的(de)不(bu)斷成熟(shu)，中(zhong)(zhong)船新能(neng)總結出了光(guang)熱(re)電站運行特(te)性和維(wei)護規(gui)律，形(xing)成相(xiang)關(guan)企業標(biao)準200余項，已經申請(qing)專利等知識(shi)產權近百(bai)項，能(neng)夠保(bao)障機組在(zai)不(bu)同工(gong)況下的(de)安全(quan)、穩定(ding)高效(xiao)運行。

圖：中船新能部(bu)分運(yun)維技術(shu)成果

梁(liang)釗晨在總結中表示，中船新能通(tong)過示范(fan)項(xiang)目建設(she)和運行(xing)，目前(qian)已經(jing)掌握了槽式(shi)光熱設(she)備、設(she)計、施工、調試、運行(xing)、維護等項(xiang)目全周期的關(guan)鍵技(ji)術，項(xiang)目現(xian)場具有水(shui)、電、汽、氣等公用系統(tong)，并預留500畝(mu)試驗場，烏拉特(te)中旗(qi)槽式(shi)光熱電站，可以(yi)為大家提供裝備研制、系統(tong)優化、運維優化的試驗驗證(zheng)平臺。

此外(wai)，目前(qian)烏拉(la)特(te)光(guang)熱電站(zhan)廠(chang)區已建(jian)成新型槽(cao)式集熱器(qi)（大槽(cao)），以及耦(ou)合電站(zhan)回熱抽汽系(xi)統，也可為未來光(guang)熱電站(zhan)發展供(gong)暖、供(gong)熱水領域提供(gong)試驗(yan)平臺。