中国能建集团研究院许继刚:近期立项的光热标准和课题
2017年9月22-23日,2017第二届德令哈光热大会在青海省德令哈市举行。中国能源建设集团有限公司工程研究院常务副院长许继刚以“近期立项的光热标准和课题”为题进行了主旨报告。
以下是许继刚演讲全文:
许继刚:尊敬的各位领导、各位专家、先生们、女士们,大家下午好!按照会议安排,我给大家汇报一下国家重点研发计划以及近期拟立项的国家标准。
主要汇报三方面的内容:
第一,国家重点研发计划项目介绍。
第二,近期拟立项的光热发电国家标准。
第三,拟申请立项的光热国际标准。
通过今天上午和下午刚才汪处、焦总的介绍,大家知道目前咱们国家对太阳能发电非常重视。国家“十三五”提出在2020年底要建设500万千瓦的太阳能热发电项目,而且去年首批20个示范项目建设,目前国内太阳能光热发电正处于方兴未艾、朝气蓬勃,正在大建特建的阶段。但是整个标准化,虽然中电联已经成立了标委会,而且也进行了标准化体系的建设。但是实际上目前要满足整个发展的需求还需要做很多努力。
具体背景,国家相关部委才开始提出重点研发计划,这是当前国际国内标准的情况。2016年推出国家重点研发计划NQI重点专项项目叫太阳能光热发电及热利用系统关键技术研究,研究的内容是研究太阳能高温热发电站检测、能量存储与交换、并网等关键技术标准。研究中温太阳能热利用系统、检测等关键技术标准。考核指标是国家标准12项,包括太阳能高温热发电站相关标准8项,中温太阳能热利用相关标准4项。
国家重点研发计划,最近两年国家科研体系进行改革,由以前的973计划、863计划、国家科技支撑计划、国际科技合作与交流专项、产业技术研究与开发基金和公益性行业科研专项等整合而成,分块管理,包括科技部、教育部、发改委、能源局、财政部工信部等等各部委有国家的重点计划。国家为了整合,目前以科技部为牵头单位,联合16个部委每年定期召开各部委的联席会,包括确定国家重点研发计划的内容,根据这个专项再提出有关涵盖国计民生的农业、能源资源、生态环境、健康等领域中需要长期研究的重大社会公益性研究,以及事关产业核心竞争力、总体自主创新能力和国家安全的战略性、基础性、前瞻性重大科学问题,重大共性关键技术和产品,重大国际合作等内容。
我们的NQI,包括大气污染、海洋、航空、航天等等,目前国家重点研发计划和之前的973、863根本区别是,以前是按照阶段,比如说973是基础性的前沿研究,后续的示范项目研究,目前是整个按照全链条升级,从开始的基础到最后投产,整体要一体化实施的思路,就是聚焦产业升级,保障和改善民生,提升国际竞争力的重大项目,以前是分块,目前是按照来板块来进行的。
重点专项是2016年完成项目预申报和编制,为了能够预申报的编制做了大量的工作,包括项目团队的组建、内容的组织,以及具体内容的磨合等等。到今年3月份,我们完成申报书和按照要求网上的填报。到3月27号顺利完成国家科技部组织的评审会,在大家的共同努力下最后取得了这个项目,也感谢团队的所有人员,包括中电联以及今天在座的设计院和大学等等。
这是9月7号得到国家科技部正式立项通知,这是通知文件。中国21世纪议程管理中心,它是科技部以前下面的事业单位,代表科技部专门管理这个NQI项目,我们是属于第三方。团队目前是由中国能源建设集团有限公司牵头,主要单位包括中电联、大唐新能源、机械工业北京电工技术经济研究所、华北电力大学、内蒙古电力勘测设计院、常州龙腾光热科技股份有限公司共同来完成这个项目。
我简单介绍一下中国能源建设集团有限公司,我们这个单位是新单位、新企业,由原中国电力工程顾问集团有限公司、中国葛洲坝集团有限公司、电力规划设计总院组成的包括电力和能源规划咨询、勘测设计、工程承包、装备制造、投资运营等于一体的完整业务链的特大骨干企业。
目前中能建承担了国内绝大部分电厂的设计,承担了所有主要的光热电站设计,而且我们正在编行业的标准。研究院是科研平台,负责组织集团重大的科研项目研究工作。另外,我们还有一个名字叫中国能源建设集团科技发展有限公司,这是两块牌子,一套人马,欢迎大家后续跟我们一同合作,共同为我国太阳能光热发电的建设做出贡献。
团队目前需要干的工作,刚才也说了是三个项目,一个是建立太阳能高温热发电与中温热利用技术标准体系。第二个是太阳能高温热发电国家标准八项。第三个是太阳能中温热利用国家标准四项,这是项目的主要内容。
第二是拟近期立项的光热发电国家标准,这是重点研发计划需要解决研究的内容,以及需要解决的问题。我重点讲一下八个高温热发电关键技术标准研究,刚才汪处讲了工程建设标准之外,全国标准化委员会体系里面这是最关键的标准。
一是塔式太阳能热发电站吸热器技术要求。
二是塔式太阳能热发电站吸热器检测方法。
三是太阳能热发电站接入电力系统技术规定。
四是太阳能热发电站接入电力系统检测规程。
五是太阳能热发电站热系统技术要求。
六是太阳能热发电站系统检测规范。
下面我分别介绍一下,第一个是塔式太阳能热发电站吸热器技术要求,提取共性关键技术形成标准,用于规范和指导塔式太阳能光热发电站用吸热器的设计、选型和采购,这是我们要研究的第一个内容,也是立项的第一个标准。
第二个内容是塔式太阳能热发电站吸热器检测方法,这一块重点解决吸热器检测方法、实验安装、仪器设备的要求,包括实验方法步骤的确定等关键问题。最后用于规范和指导塔式太阳能光热发电站用吸热器的性能检测,为后续的检测提供必要的方法和步骤。
第三个内容是太阳能热发电站接入系统技术规定,这个是研究太阳能发电站和电网的交互影响,重点解决太阳能热发电站启停冲击、功率控制、故障穿越、电能质量适应性等相关的并网技术要求,用于规范太阳能热发电站接入电力系统。作为新的能源方式,也有一些需要考虑的地方。
第四个内容是太阳能热发电站电力系统检测规程,主要是解决太阳能热发电站并网性能检测的内容、环境、装置、方法和步骤等关键问题。
第五个内容是太阳能热发电站换热系统的技术要求,主要研究换热系统总体的构成、设备配置、运行计划与控制,各部分之间的配置关系,以及性能要求,确定工质驱动系统、防凝系统、清华系统以及膨胀系统等辅助系统技术要求,用于太阳能发电站对换热系统的技术需求。
第六个内容是太阳能热发电站换热系统检测规范,重点解决换热系统检测涉及的设备需求及安装、采样和评价等重点问题,主要研究检测系统配置、检测对象和参数选取、安全和性能参数的计算方法等内容,终于满足太阳能热发电站换热系统安全和性能检测的要求。
第七个内容是太阳能热发电站储热系统性能评价导则,研究储热系统运行关键指标和影响因素,制定储热系统性能评价原则和方法。通过储热介质典型热物理特性和太阳能热发电典型热力特性匹配研究。
第八个是太阳能热发电站运行评价导则,研究典型太阳能热发电站运行的主要指标,形成评价体系,包含主要的指标和方法等等,用于评价太阳能热发电站安全运行的状况,这是重点研发计划里面的内容,也是咱们近期要立项的八个标准。
目前这个研发计划是在中电联的指导下组成团队,目前针对重点研发计划的研究和标准编制工作,目前的步骤是这样的,塔式太阳能热发电站吸热器技术要求,塔式太阳能热发电站吸热器检测方法,目前是我们来负责,后续是杭州锅炉集团和浙江大学参与,他们也做了很多工作,同样其他的规划,刚才汪处也说了,欢迎在座的各位可以加入我们的团队,希望提出各自的意见和建议共同把标准编好。太阳能热发电站接入电力系统技术规定和太阳能热发电站接入电力系统检测规程是中国电力科学研究院等牵头完成的。第五和第六是机械工业北京电工技术经济研究所牵头完成。第七和第八是大唐新能源牵头,华北电力大学参与,欢迎在座的各位感兴趣的话可以随时加入我们的团队。
按照国家的要求,重点研发计划,昨天刚在北京开启动会,科技部几个司的司长,包括专业机构,21世纪的领导以及相关的领导都参加了会议,对整个重点研发计划都非常重视,而且对后续的安排,包括节点和使用等等都提了具体详细的要求,这个时间是不能够拖延的,而且是必须要高质量完成任务。按照要求我们有一个初步的计划,从今年开始到明年6月份要完成大纲,到2019年8月份要形成征求意见稿,到2020年4月份要完成送审稿,8月份完成批准稿,2020年9月到12月完成八项标准的编制。
主持人(汪毅):许院长牵头编了国家标准塔式热发电站,可能年底或者是明年初就跟大家见面了,请许院长把目前标准的进展给大家介绍一下。
许继刚:感谢汪处,再占用大家一点时间。我们正在申请塔式光热发电站的国际标准。基于塔式太阳能设计规范的基础来申请,塔式太阳能热发电站在整个团队的共同努力下,目前基本上已经完成了文件和程序,十月份之前要进行报批。在这个技术上也征求太阳能标准化委员会的要求,我们已经向IEC提出立项的申请,今年9月27号对项目进行投票表决,届时我们会到现场做陈述,并争取能够通过,整个规范主要内容简单汇报一下。
因为咱们的规范是不含基础和结构方面的,我们主要把塔式太阳能热发电站功能部分和基本部分作为后续IEC/TC117国际标准的主要内容。包括以下几点,范围、规范引用标准,范围是塔式太阳能热发电站的范围,我们对使用范围也做了界定,我们对大小有了界定,50兆瓦及以下是小型。第二项是规范引用文件,包括我们文件罗列的要求。第三是术语,是针对塔式太阳能光热发电厂的术语。第四个是基本规定,对整个规范共性,这几个是常规的部分,后续按照从外到内开始。主要是电网对电厂的要求,包括调度、通讯、远送等等,在设计方面能够达到符合电网运行的条件。第六个是太阳能资源评估,作为太阳能光热发电是新的方式,所以我们有评价环节,包括评估方法和数据的分析评估都给予界定。
第七个是站址选择,包括建站的地区、场地条件等提出基本要求,以及空气污染防治,对光污染的处理,以及环境的保护等等,对于这些选择做了界定。
第八个是总体规划,我们厂区分厂内和厂外两大部分,整个供应系统,包括厂内的设施,厂外包括外部的水和接入系统,以及需要和其他电网、地方需要协调的。
第九个是集热场布置,我们分两章,集热场包括从进场,让效益发挥更好的作用。后面是具体的规程,集热系统及设备,以及传热、储热及换热系统和设备,大家后期按照这个规定进行设计,目前我们水蒸气和熔盐作为吸热的介质。
信息系统和火电厂是有区别的,尤其是像安防系统,尤其像数据采集,火电有经验比较熟悉,要通过大数据找出它的规律。仪表与控制,这是我们在公益之外的章节,这些都需要在章节里面进行界定,像天气以及特种介质的检测等等都需要界定。电气设备及系统,主要是配件,水工设施及系统,因为太阳能热发电,因为西部比较缺水,水的使用和火电是有区别的,火电大部分是在大江大河和大海旁边。
刚才说的结构和其他的像住设施以及建筑等等,它都不在国际标准范围之内,这个我不多介绍了。
最后,希望我们团队共同合作把项目做好,也欢迎在座的各位加入我们的团队,谢谢大家。
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