首航節能敦煌100MW塔式光熱電站
近年來(lái)，太陽(yáng)能光熱發(fā)電技術(shù)逐漸興起，受到越來(lái)越多的關(guān)注。光熱發(fā)電是太陽(yáng)能發(fā)電的一種形式，首先通過(guò)聚光集熱系統加熱吸熱介質(zhì)，再通過(guò)換熱系統產(chǎn)生高溫過(guò)熱蒸汽推動(dòng)汽輪機發(fā)電，并可通過(guò)儲熱系統實(shí)現連續穩定發(fā)電，解決了當前新能源發(fā)電面臨的間歇性問(wèn)題，具有廣闊的發(fā)展前景。
作為極具潛力的“未來(lái)產(chǎn)業(yè)”，太陽(yáng)能光熱發(fā)電領(lǐng)域聚集了頂尖的研發(fā)力量，為今后大規模商業(yè)化應用探索經(jīng)濟、高效的模式。通過(guò)攜手國內工業(yè)和學(xué)術(shù)界的領(lǐng)先力量，法國電力（EDF）在中國這片創(chuàng )新沃土參與了當前光熱發(fā)電領(lǐng)域的前沿研究，探索這項技術(shù)的未來(lái)前景。
法電攜手首航節能打造
全球首座超臨界二氧化碳循環(huán)光熱發(fā)電電站
2018年12月28日，在中國西部的甘肅省敦煌市，亞洲首座百兆瓦級光熱電站正式并網(wǎng)投運。這座100MW熔鹽塔式光熱電站是由北京首航艾啟威節能技術(shù)股份有限公司（“首航節能”）開(kāi)發(fā)運營(yíng)的中國首批光熱發(fā)電示范項目之一。同樣在敦煌光電產(chǎn)業(yè)園內，首航節能還運營(yíng)著(zhù)一座10MW塔式光熱電站，已于2016年12月實(shí)現并網(wǎng)發(fā)電。正是得益于10MW光熱電站的實(shí)踐與探索，首航節能在此領(lǐng)域擁有了深厚的技術(shù)積淀，為100MW光熱電站的成功投運打下基礎。
首航節能敦煌10MW塔式光熱電站
作為產(chǎn)業(yè)化初期的新興技術(shù)，太陽(yáng)能光熱發(fā)電技術(shù)還有很大的提升和創(chuàng )新空間。作為中國光熱發(fā)電產(chǎn)業(yè)的領(lǐng)軍企業(yè)，首航節能未停下探索的腳步，選擇與法電強強聯(lián)手，對首航節能敦煌10MW塔式光熱電站進(jìn)行改造，共同打造全球范圍內首座超臨界二氧化碳循環(huán)光熱發(fā)電電站。2018年6月15日，法電與首航節能在北京舉辦了超臨界二氧化碳光熱發(fā)電技術(shù)研發(fā)項目的啟動(dòng)儀式。
超臨界二氧化碳發(fā)電循環(huán)是一項具有變革性的工業(yè)技術(shù)，也是當前電力領(lǐng)域的嶄新課題，國內外研究尚處于初期階段。該循環(huán)使用超臨界態(tài)的二氧化碳代替水蒸氣作為發(fā)電循環(huán)介質(zhì)，具有循環(huán)效率高、系統體積小等優(yōu)勢，可進(jìn)一步提高電站的發(fā)電效率和經(jīng)濟性，并擺脫傳統熱電機組對水資源的依賴(lài)，可應用范圍更加廣泛，未來(lái)商業(yè)化價(jià)值可觀(guān)。
超臨界二氧化碳循環(huán)可應用于火電、核電、光熱發(fā)電、工業(yè)余熱發(fā)電等多個(gè)領(lǐng)域，而光熱電站較為適合作為該循環(huán)初步商業(yè)化的應用場(chǎng)景：光熱電站550攝氏度的運行溫度可以初步體現超臨界二氧化碳循環(huán)的效率優(yōu)勢，不會(huì )對設備材料產(chǎn)生太大挑戰；同時(shí)，相較于火電、核電等發(fā)電模式，光熱電站規模較小，降低了技術(shù)風(fēng)險和研究成本。
首航節能敦煌10MW塔式光熱電站，法電和首航節能將對電站進(jìn)行改造，新建超臨界二氧化碳循環(huán)系統
法電是國際上率先就超臨界二氧化碳技術(shù)開(kāi)展研究的公司之一，具備深厚的技術(shù)基礎。作為技術(shù)顧問(wèn)和項目協(xié)調方，法電將與首航節能一同對敦煌10MW塔式光熱電站進(jìn)行改造，在保留鏡場(chǎng)和儲熱系統的基礎上，新建一整套超臨界二氧化碳循環(huán)系統。整個(gè)改造過(guò)程將是一次全新的嘗試，涉及眾多技術(shù)環(huán)節和設備的測試和創(chuàng )新。除電站改造外，基于在超臨界二氧化碳和光熱發(fā)電兩大領(lǐng)域的技術(shù)積累，法電還將深入參與項目可行性研究、供應商篩選、項目運營(yíng)維護等方面。目前，電站的改造設計已經(jīng)就緒，改造工程即將啟動(dòng)，預計將于2020年底正式投入運行。
這次合作是超臨界二氧化碳循環(huán)與光熱發(fā)電技術(shù)的首次商業(yè)化結合，法電將與首航節能一同克服實(shí)踐中的技術(shù)難題，提高超臨界二氧化碳系統應用于光熱發(fā)電的可行性，進(jìn)一步提升光熱發(fā)電的經(jīng)濟性和競爭力，為未來(lái)建設大規模光熱發(fā)電項目奠定基礎。
法電非常重視中國光熱發(fā)電市場(chǎng)的業(yè)務(wù)探索，為此，公司將出席即于3月21-22日在北京舉辦的第九屆光熱發(fā)電中國聚焦大會(huì )（點(diǎn)擊查看詳情），中國區首席運營(yíng)官Patrick Charignon以及可再生能源發(fā)電項目負責人楊子江先生將現場(chǎng)與光熱同行切磋交流。
法電攜手中科院電工所基于
亞洲首個(gè)兆瓦級太陽(yáng)能光熱發(fā)電項目開(kāi)展廣泛研究合作
2011年，法電中國研發(fā)中心與中國科學(xué)院電工研究所(“中科院電工所”）合作，基于八達嶺光熱實(shí)驗電站簽署了長(cháng)期科研合作協(xié)議。八達嶺實(shí)驗電站是國家“863”高技術(shù)科學(xué)試驗項目，由科技部、中國科學(xué)院、北京市科委共同投資，于2012年8月投產(chǎn)，是亞洲首個(gè)兆瓦級塔式太陽(yáng)能光熱電站，為開(kāi)發(fā)高效、穩定的光熱系統提供了先進(jìn)的實(shí)驗平臺。
電站位于北京郊區的八達嶺鎮，占地約300畝，在高達108米的集熱塔下安裝有100面定日鏡，每個(gè)鏡面大小為100平方米。定日鏡可跟隨太陽(yáng)的位置自動(dòng)旋轉，將太陽(yáng)光反射到吸熱塔上，位于塔頂的吸熱器將太陽(yáng)能轉化為熱能產(chǎn)生過(guò)熱蒸汽，推動(dòng)汽輪機發(fā)電。
目前，項目研究已從最初階段的水工質(zhì)吸熱系統，發(fā)展到對熔融鹽、超臨界二氧化碳、空氣等各類(lèi)先進(jìn)吸熱系統的探索。項目研發(fā)團隊匯集了來(lái)自法電、中科院電工所的多名中法資深工程師。雙方組建了項目委員會(huì )，每年定期舉辦會(huì )議匯報研究進(jìn)展，對技術(shù)問(wèn)題進(jìn)行深入探討。2014年，在中法建交五十周年之際，八達嶺項目榮獲法中委員會(huì )頒發(fā)的首屆“中法團隊合作創(chuàng )新獎”。
法電中國研發(fā)中心深入參與了八達嶺示范電站的實(shí)驗研究，充分發(fā)揮了數字仿真方面的技術(shù)優(yōu)勢。運用集團總部先進(jìn)的動(dòng)態(tài)模擬工具和模塊工具庫，中國研發(fā)中心基于八達嶺電站設計開(kāi)發(fā)出了整套電站數字解決方案，包括動(dòng)態(tài)數字電站的建立，關(guān)鍵設備三維仿真模型以及先進(jìn)自動(dòng)控制系統的開(kāi)發(fā)。這套數字模型可以對太陽(yáng)能熱發(fā)電站正常及瞬態(tài)運行過(guò)程進(jìn)行優(yōu)化，并在實(shí)驗中得到改進(jìn)和驗證。此外，法電與中科院電工所還圍繞電站關(guān)鍵部件壽命、高溫吸熱儲熱技術(shù)等最新課題展開(kāi)多領(lǐng)域多方面的研究。
八達嶺項目多年來(lái)開(kāi)展的創(chuàng )新性研究使項目雙方在光熱發(fā)電領(lǐng)域積累了豐富的研發(fā)和實(shí)踐經(jīng)驗。這些研究成果和數字解決方案為進(jìn)一步推動(dòng)光熱發(fā)電的商業(yè)化進(jìn)程提供了有力支持。
