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(zi)2018年(nian)至今(jin)天,我國已投運的(de)商(shang)業化光(guang)熱(re)電(dian)(dian)站(zhan)有10個(ge),包含(han)塔式6個(ge),槽式2個(ge),線性菲涅爾(er)式2個(ge),其(qi)中(zhong)(zhong)中(zhong)(zhong)核集(ji)團新華發電(dian)(dian)玉(yu)門光(guang)熱(re)+示范(fan)項(xiang)(xiang)目(mu)、國投阿克(ke)塞匯東光(guang)熱(re)+光(guang)伏項(xiang)(xiang)目(mu)為(wei)今(jin)年(nian)新近投運的(de)風(feng)光(guang)一體化項(xiang)(xiang)目(mu),青海魯能(neng)格(ge)爾(er)木50MW光(guang)熱(re)發電(dian)(dian)項(xiang)(xiang)目(mu)為(wei)多能(neng)互(hu)補(bu)項(xiang)(xiang)目(mu),其(qi)余(yu)7個(ge)均為(wei)國家首批光(guang)熱(re)示范(fan)項(xiang)(xiang)目(mu)。
一(yi)體化(hua)項(xiang)(xiang)目(mu)和多(duo)能互補項(xiang)(xiang)目(mu)的(de)(de)定(ding)位、運(yun)行模式與首(shou)批(pi)國(guo)家光熱示范項(xiang)(xiang)目(mu)不(bu)同,不(bu)以(yi)追求(qiu)發電(dian)量最大為首(shou)要目(mu)標,且上述一(yi)體化(hua)項(xiang)(xiang)目(mu)投(tou)運(yun)時間較短(duan),尚無數據。故以(yi)下(xia)僅分(fen)析7個已投(tou)運(yun)的(de)(de)國(guo)家首(shou)批(pi)光熱示范項(xiang)(xiang)目(mu)的(de)(de)相關情(qing)況,詳(xiang)見下(xia)表。
注:以(yi)下根(gen)據公開數據,以(yi)2023年(nian)全年(nian)發電量為基礎(chu),計算年(nian)均光電效率。如有紕漏(lou),敬請指正。
需要指出的是,以上電站投入(ru)運(yun)行的時間長短不(bu)一(yi),這一(yi)計算基礎尚不(bu)能(neng)代表該電站的長期運(yun)行表現,主要原因(yin)有以下幾(ji)點:
1、項目(mu)(mu)建設水平不一。首(shou)批(pi)國家光熱示范項目(mu)(mu)系我國首(shou)次投(tou)建大規模(mo)商業化光熱電站(zhan),技術不夠(gou)成(cheng)熟、建設經驗欠缺、項目(mu)(mu)建設質量存在差異。
2、項目運(yun)維水(shui)平不(bu)(bu)一。因欠缺運(yun)維經驗,不(bu)(bu)少(shao)項目在實際運(yun)行(xing)過程中出現不(bu)(bu)少(shao)問題,項目的學習過渡(du)期較長,運(yun)行(xing)表現雖(sui)然在逐年增長,但部分項目仍未達到正常應有的運(yun)行(xing)水(shui)平。
3、供應(ying)鏈(lian)管控水平不(bu)一。首批國家光(guang)熱(re)示范項目(mu)亦是對(dui)供應(ying)鏈(lian)的(de)檢(jian)驗,每個項目(mu)采購的(de)設備(bei)和材料不(bu)同(tong),部分項目(mu)采購的(de)設備(bei)如泵、閥、熔鹽材料等出(chu)現問題,導致項目(mu)被迫停運(yun)檢(jian)修,導致發電量表現不(bu)佳。
4、每個(ge)項目地的實(shi)際DNI數據(ju)(ju)每年(nian)都不同,以(yi)上計算采用的DNI數據(ju)(ju)可能與(yu)當年(nian)實(shi)際DNI數據(ju)(ju)之間存在(zai)偏差。
因(yin)此,以(yi)上計算結果僅作參考,不(bu)能代表該電站的長期運行表現。隨著(zhu)電站運營(ying)能力的提升,未來(lai)的項目(mu)年均(jun)光電轉化效率更(geng)具(ju)參考價(jia)值。
從項(xiang)(xiang)目(mu)達產(chan)率的(de)(de)角(jiao)度來看,不同(tong)項(xiang)(xiang)目(mu)的(de)(de)設計(ji)(ji)發(fa)電(dian)(dian)量(liang)(liang)計(ji)(ji)算的(de)(de)基礎選(xuan)擇不一,如對(dui)設計(ji)(ji)點的(de)(de)選(xuan)擇,對(dui)于(yu)不同(tong)的(de)(de)環境(jing)(jing)場(chang)(chang)址條(tiao)件(jian),是否(fou)適(shi)配合(he)適(shi)的(de)(de)技術路線,集熱場(chang)(chang)和(he)儲能規(gui)模的(de)(de)配置,核心設備運行的(de)(de)可靠性系數(shu)選(xuan)擇、高風(feng)速(su)和(he)云層等自然(ran)環境(jing)(jing)對(dui)發(fa)電(dian)(dian)量(liang)(liang)的(de)(de)影響(xiang)考慮等,都會導(dao)致實際發(fa)電(dian)(dian)量(liang)(liang)與設計(ji)(ji)發(fa)電(dian)(dian)量(liang)(liang)之間出現較大偏(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(ta)式光(guang)熱(re)(re)發(fa)(fa)電站是國家首批光(guang)熱(re)(re)發(fa)(fa)電示范(fan)電站之一,裝機容量(liang)100兆瓦(wa),配置(zhi)11小時熔鹽儲熱(re)(re)系統,鏡場面積140萬(wan)平方米,電站設計年(nian)發(fa)(fa)電量(liang)達3.9億度,每年(nian)可減排(pai)二氧(yang)化碳35萬(wan)噸,釋放(fang)相當(dang)于1萬(wan)畝森林的環保效(xiao)益。
該電(dian)(dian)站2018年(nian)12月(yue)(yue)28日機組首次(ci)并網;2019年(nian)6月(yue)(yue)電(dian)(dian)站實現(xian)滿負荷運(yun)行。截止2023年(nian)11月(yue)(yue)底(di)(di),該電(dian)(dian)站2023年(nian)發(fa)電(dian)(dian)量為2.35億kWh,同(tong)比(bi)去(qu)年(nian)1-11月(yue)(yue)增幅21%,機組在(zai)經歷2023年(nian)11月(yue)(yue)底(di)(di)至2024年(nian)1月(yue)(yue)25日的汽輪機高壓缸整體更換檢修,以及設備調(diao)試后(hou),于1月(yue)(yue)26日18:40并網發(fa)電(dian)(dian)。并于2024年(nian)8月(yue)(yue)17日,當日發(fa)電(dian)(dian)量達到227.14萬度,打破該項目最大發(fa)電(dian)(dian)量歷史紀(ji)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
青海中控德(de)令(ling)哈50MW光(guang)熱電站,是國家(jia)首批光(guang)熱發電示范項目之一,裝機容量50MW,配置(zhi)7小時熔鹽儲(chu)能系統,鏡場采(cai)光(guang)面積(ji)54.27萬(wan)平方米,設計年發電量1.46億kWh,每(mei)年可節約(yue)4.6萬(wan)噸(dun)標準煤,同(tong)時減(jian)排二氧化碳氣體(ti)約(yue)12.1萬(wan)噸(dun)。
該電(dian)站于2018年(nian)(nian)12月30日并網發(fa)(fa)電(dian),2019年(nian)(nian)上(shang)半(ban)年(nian)(nian)快速完成試運行與消缺,2019年(nian)(nian)7月開始移交生產運行。電(dian)站2023年(nian)(nian)度(du)發(fa)(fa)電(dian)量1.524億kWh,達到(dao)年(nian)(nian)度(du)設(she)計發(fa)(fa)電(dian)量的104.38%。
電(dian)站采用浙(zhe)江可(ke)勝技(ji)術(shu)股份有限公司(si)自(zi)主研發并完(wan)全擁有知識產(chan)權的(de)塔式熔鹽(yan)光(guang)熱發電(dian)核心技(ji)術(shu),95%以上的(de)設(she)備(bei)實現(xian)了國(guo)產(chan)化。電(dian)站運行(xing)表現(xian)已通(tong)過德國(guo)獨(du)立工程咨(zi)詢公司(si)Fichtner的(de)完(wan)整(zheng)技(ji)術(shu)評估,認定其技(ji)術(shu)已達(da)到(dao)全球同類(lei)電(dian)站最先進(jin)水(shui)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(qing)海(hai)共(gong)和50兆瓦光熱(re)電(dian)站位于青(qing)海(hai)省海(hai)南州共(gong)和縣生態太陽能(neng)(neng)發電(dian)園區(qu),是國(guo)(guo)家首(shou)批(pi)太陽能(neng)(neng)熱(re)發電(dian)示范項(xiang)目之一。采用熔(rong)鹽塔式技術(shu),總占地面積2.12平方公(gong)里,采用塔式熔(rong)鹽技術(shu),配(pei)置(zhi)6小時熔(rong)鹽儲(chu)能(neng)(neng)系統,鏡場由30016臺20平方米的定日鏡組成(cheng)。項(xiang)目由中國(guo)(guo)電(dian)建所屬電(dian)建新能(neng)(neng)源公(gong)司控股,中國(guo)(guo)電(dian)建西北勘測設(she)計(ji)研究(jiu)院(yuan)EPC總承包。
電(dian)站于(yu)2018年(nian)5月(yue)6日開工建(jian)設,2019年(nian)9月(yue)19日并網(wang),2020年(nian)11月(yue)6日實(shi)現滿負荷(he)發電(dian)。2023年(nian)度發電(dian)量實(shi)現6290.55萬(wan)度,提(ti)前31天完(wan)成全年(nian)發電(dian)任(ren)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(xiang)目(mu)是我國(guo)首批光(guang)熱(re)發(fa)電示范項(xiang)目(mu)之一,聚光(guang)場共安裝14500面(mian)(mian)定日鏡(jing)(jing),單臺定日鏡(jing)(jing)面(mian)(mian)積48.5平(ping)方米,鏡(jing)(jing)場總面(mian)(mian)積70萬平(ping)米,可實現(xian)晝夜連續發(fa)電。項(xiang)目(mu)由中(zhong)國(guo)能源建(jian)設(she)集(ji)團投資(zi)有(you)限公(gong)司投資(zi),中(zhong)電哈密太陽能熱(re)發(fa)電有(you)限公(gong)司建(jian)設(she),中(zhong)國(guo)電力工程顧問(wen)集(ji)團西北電力設(she)計院有(you)限公(gong)司總承(cheng)包建(jian)設(she)。
該項(xiang)目于(yu)2017年10月19日(ri)正式開工建設,2019年12月29日(ri)實現首次并(bing)網發電(dian)。截(jie)至今年9月15日(ri),該項(xiang)目2024年累(lei)計(ji)發電(dian)量突(tu)破1億千瓦時。
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)(guang)熱(re)(re)(re)發電(dian)(dian)示(shi)范(fan)項目(mu)場址海(hai)拔(ba)3000米,為(wei)全(quan)球首個(ge)高寒、高緯度槽式(shi)光(guang)(guang)熱(re)(re)(re)電(dian)(dian)站,為(wei)國家首批“光(guang)(guang)熱(re)(re)(re)示(shi)范(fan)項目(mu)”中第(di)一(yi)(yi)個(ge)開工建設(she)、第(di)一(yi)(yi)個(ge)并網發電(dian)(dian)的光(guang)(guang)熱(re)(re)(re)項目(mu)。項目(mu)占(zhan)地面(mian)積2.46平方(fang)公(gong)里,采用(yong)拋物面(mian)槽式(shi)導熱(re)(re)(re)油太陽能熱(re)(re)(re)發電(dian)(dian)技術,建設(she)有190個(ge)槽式(shi)標準回(hui)路,鏡(jing)場集熱(re)(re)(re)面(mian)積62.13萬平方(fang)米,配備一(yi)(yi)套(tao)二元(yuan)硝酸鹽熔鹽儲(chu)能系統(tong)(儲(chu)熱(re)(re)(re)容(rong)量達到(dao)1300MWth),同(tong)時建設(she)一(yi)(yi)套(tao)50MW規模的中溫、高壓、一(yi)(yi)次(ci)再熱(re)(re)(re)的水冷汽(qi)輪發電(dian)(dian)機組,可實現(xian)24小時連續(xu)穩(wen)定發電(dian)(dian)。
該電站(zhan)于2018年(nian)10月正式商(shang)運,總(zong)投資約17億(yi)元。2023年(nian)度完(wan)成上網電量11040萬(wan)千瓦時。
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(wu)拉(la)特中旗100MW槽(cao)式(shi)導熱(re)(re)油10小(xiao)時(shi)(shi)儲能光熱(re)(re)發電項目位于(yu)烏(wu)拉(la)特中旗新忽(hu)熱(re)(re)蘇木,占地7300畝。項目集(ji)熱(re)(re)面積約115萬㎡,裝機容量100MW,配(pei)置10小(xiao)時(shi)(shi)熔鹽儲熱(re)(re)系統,可實現24小(xiao)時(shi)(shi)連續發電,是國家能源局首批20個(ge)光熱(re)(re)發電示(shi)范(fan)項目之一。
該項目于2018年(nian)6月動工(gong)建設,2020年(nian)12月實現(xian)滿(man)負荷100MW發電。2023年(nian)實現(xian)全年(nian)發電量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(xiang)目(mu)位于甘肅(su)省敦(dun)煌(huang)市七里(li)鎮光(guang)電產業(ye)園區,是(shi)國(guo)家首批太陽(yang)能熱(re)(re)發(fa)電示范(fan)項(xiang)目(mu)之一(yi)。該項(xiang)目(mu)采用(yong)(yong)蘭州大成(cheng)具有自主知(zhi)識(shi)產權的線性菲涅(nie)爾聚光(guang)集熱(re)(re)技術,并采用(yong)(yong)熔(rong)鹽(yan)作為(wei)集熱(re)(re)、傳熱(re)(re)和儲熱(re)(re)的統一(yi)介質,儲熱(re)(re)時(shi)長15小(xiao)(xiao)時(shi),具備24小(xiao)(xiao)時(shi)持續發(fa)電能力。項(xiang)目(mu)總投資(zi)16.88億元,設計(ji)裝機容量(liang)50兆(zhao)瓦,年(nian)設計(ji)發(fa)電量(liang)2.14億千瓦時(shi),年(nian)利用(yong)(yong)小(xiao)(xiao)時(shi)數(shu)4283小(xiao)(xiao)時(shi)。
2019年(nian)12月31日,該項目(mu)首(shou)次并網發(fa)電(dian)(dian)成功。2020年(nian)6月19日,該電(dian)(dian)站舉行投運揭牌儀式,項目(mu)正式投入商業運行。2024年(nian)1月—7月,蘭州(zhou)大成敦煌(huang)50兆(zhao)瓦太陽能光熱電(dian)(dian)站發(fa)電(dian)(dian)量達到了41849千千瓦時(shi),同比(bi)增長103.96%。