在(zai)第十二屆中(zhong)國國際光(guang)熱大會暨CSPPLAZA年會上,上海鍋爐廠有限公司新能源部(bu)技術處副處長徐明發表主題演講,深入分享了(le)上海鍋爐廠在(zai)新一代智(zhi)能化無線(xian)鏡場控制技術及產(chan)品(pin)應用上的探索(suo)與實踐,內容涵(han)蓋光(guang)熱規(gui)模(mo)化發展思考(kao)、無線(xian)解決方案優勢、迪拜光(guang)熱電站運營成果及上鍋產(chan)業布局四大維度。
圖:徐明
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光熱規模化及可持續發展思考
徐明指出,國內光熱(re)發(fa)展經(jing)歷了兩(liang)次關鍵高潮。
2016年,國家發改委公布1.15元(yuan)/度標桿電價(jia),能源局推出(chu)20個首批(pi)示(shi)范項目,以示(shi)范為先導搭建(jian)產業鏈,突破(po)關鍵技術并積累工程經驗;
2021年起(qi),伴隨“雙(shuang)碳”目(mu)標推進(jin)和新型電力(li)系統(tong)構建,沙戈荒一體(ti)化項目(mu)興起(qi),目(mu)前已有超(chao)3GW光熱項目(mu)在建、超(chao)4GW規劃中,投(tou)資造價從最初(chu)的(de)3.2萬元/kW降至1.6萬元/kW。
光熱(re)(re)電(dian)站(zhan)因可(ke)連續(xu)發電(dian)、大(da)(da)(da)容(rong)量(liang)儲能成本低(di)、安全性高等優勢,正(zheng)朝著“以熱(re)(re)為(wei)主(zhu)、風(feng)光儲熱(re)(re)打捆”的(de)方向發展,目標(biao)是(shi)替(ti)代火電(dian)成為(wei)低(di)碳基荷能源。聚光集熱(re)(re)系統作為(wei)光熱(re)(re)電(dian)站(zhan)總投(tou)資最大(da)(da)(da)的(de)部(bu)分,如(ru)何(he)降低(di)初始投(tou)資及運(yun)維(wei)成本、提升機組性能成為(wei)大(da)(da)(da)家關注(zhu)的(de)核(he)心突破口。
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鏡場無線解決方案及優勢
針對聚(ju)光集熱系統的降本需(xu)求,上(shang)鍋研發了適用于(yu)大(da)規模鏡場的智能化無線控制技術,核心優(you)勢顯著:
技(ji)(ji)術(shu)(shu)特(te)性(xing):采用(yong)(yong)定(ding)(ding)制化2.4GHz無線技(ji)(ji)術(shu)(shu),融合蜂窩系(xi)統架構、頻率(lv)復用(yong)(yong)、AES-128加密傳輸等技(ji)(ji)術(shu)(shu),實現高(gao)可靠性(xing)與安全性(xing)。對比常規無線技(ji)(ji)術(shu)(shu),其傳輸速率(lv)達500Kbps,傳輸距離300-500米,時(shi)延(yan)毫秒(miao)級,遠超(chao)LoRa(秒(miao)級時(shi)延(yan)),且穩定(ding)(ding)性(xing)優于(yu)WiFi(傳輸距離<100米)。
圖:上海電氣無(wu)(wu)線(xian)控制(zhi)技術和常規無(wu)(wu)線(xian)技術對比
網(wang)絡與(yu)供(gong)電(dian)(dian):采用“工業以太(tai)網(wang)+就地無線(xian)(xian)”架構,上層與(yu)有線(xian)(xian)控制(zhi)一致,就地通過APU單元(光纖環網(wang)交(jiao)換機+無線(xian)(xian)發(fa)射設備)與(yu)定日鏡無線(xian)(xian)控制(zhi)器組網(wang),簡(jian)化(hua)結構;定日鏡采用光伏+寬溫電(dian)(dian)池(chi)(-40~60℃)分(fen)布式供(gong)電(dian)(dian),電(dian)(dian)池(chi)容量(liang)可支持4-5天安(an)全運行,休(xiu)眠狀態(tai)下續(xu)航超15天,解決(jue)集中供(gong)電(dian)(dian)風險。
圖:無線控制架構:工業(ye)以太網(wang)+無線
成本與效(xiao)率優勢:以100MW機組(zu)為例,無(wu)線方案較有線方案節省初始投資(zi)2000-3000萬元。電纜用量(liang)從500-1000公里(li)銳減(jian)至20-30公里(li),施工量(liang)大幅減(jian)少,安裝與調試可并行開展,工期顯(xian)著縮短;廠用電從年400MWh降(jiang)至0,且支持靈活拓展。
圖(tu):無(wu)線(xian)(xian)控(kong)制(zhi)與(yu)有(you)線(xian)(xian)控(kong)制(zhi)對比優勢
更重要的是,通過單臺定日(ri)鏡上(shang)配置的光(guang)伏板(ban)實現高顆(ke)粒度(du)的多云監測與動態瞄準控制(zhi),光(guang)熱(re)效率可(ke)提升(sheng)1.5-2%。
業績驗證:該技術已在三大國際項目成功應用——以色列Ashalim 121MW塔式電站(2019年投運,全球首套無線鏡場控制電站)、迪拜100MW塔式電站(2023年投運,單機鏡場面積最大)、南非Redstone 115MW塔式電站(2024年投運,南非首臺熔鹽光熱電站),以色列(lie)電站已持續運行超六(liu)年(nian),穩定性久經考驗。
圖:Ashalim—121MW塔式光(guang)熱項目(mu)(鏡(jing)場技術應用(yong))
圖(tu):迪(di)拜NOOR I Energy—100MW塔式光熱(re)項目(鏡場技(ji)術(shu)應用、EPC、設備成套)
圖:Redstone紅石—115MW塔式(shi)光熱項目(鏡場(chang)技(ji)術應用)
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迪拜光熱電站運營情況
作為“一帶(dai)一路”重點項目,迪拜950MW光(guang)(guang)熱光(guang)(guang)伏混合(he)電站是中(zhong)阿(a)合(he)作的(de)標桿工程,其中(zhong)100MW塔式光(guang)(guang)熱機組由上鍋提供核(he)心(xin)技術與設備,創下多項世界紀錄:
規模之最:180萬平方米(mi)鏡(jing)(jing)場面積、70000面定日鏡(jing)(jing)、15小(xiao)時儲(chu)熱(3588MWt),實現24小(xiao)時連續發(fa)電;
效(xiao)率(lv)之高(gao):2023年1月(yue)并網后,僅用(yong)26天(tian)達(da)滿負荷,1個月(yue)內完成(cheng)商業運行,創(chuang)同(tong)類機組最快(kuai)紀錄;所有性能測(ce)試(吸熱器效(xiao)率(lv)、儲(chu)熱容(rong)量等)均超(chao)合同(tong)擔保值(zhi),5天(tian)可靠(kao)性測(ce)試凈電輸出(chu)達(da)90.8%(遠超(chao)83%標準(zhun));
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上鍋光熱產業概況
徐明介紹,上鍋作為全(quan)球領(ling)先的裝備制造與工程服務企業,聚焦(jiao)能(neng)源與化工領(ling)域,在光熱發電領(ling)域已形(xing)成全(quan)鏈(lian)條能(neng)力:
核心裝備(bei):覆蓋定日鏡、250-600MW等(deng)級熔鹽(yan)吸熱(re)(re)器(qi)、50-350MW換熱(re)(re)系(xi)統、大直(zhi)徑熔鹽(yan)儲罐(45m)及(ji)光(guang)熱(re)(re)汽(qi)輪發電機等(deng)全系(xi)列(lie)核心設備(bei),擁有吸熱(re)(re)涂層(ceng)、無線鏡場(chang)控(kong)制等(deng)自有技術。
圖(tu):涵蓋聚光、集熱、儲熱、換(huan)熱、汽輪發電機等全鏈條(tiao)光熱核心成(cheng)套裝備及全生命周期系統解決方案
項目經(jing)驗(yan):參與國內多個光熱項目建設,包括已投(tou)運(yun)的青海(hai)共和50MW、阿克塞110MW、吐魯番100MW光熱項目,以及正在(zai)建設的大唐石城子(zi)、三峽(xia)格爾木、新(xin)疆阜康等100MW光熱項目。
未來愿(yuan)景(jing):依托迪拜項目(mu)經驗與核心技術,上鍋正(zheng)全(quan)力推動國內首個無線(xian)鏡場技術塔式光(guang)熱(re)電站落地,助(zhu)力光(guang)熱(re)行業(ye)規模(mo)化發展。
徐明(ming)表示,上鍋將(jiang)持續(xu)以技術創新為核心,攜手行業同仁,推動(dong)光熱發(fa)電(dian)成(cheng)為新型電(dian)力系統中(zhong)的關鍵低(di)碳能源,共創可持續(xu)能源未來。