常州龙腾光热夏飞详解玉门龙腾50兆瓦槽式光热项目进展情况

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。常州龙腾光热科技股份有限公司总经理助理夏飞分享了玉门龙腾50兆瓦槽式项目的进展以及在新技术方面的运用情况。

以下是夏飞演讲全文：

夏飞：大家好，非常高兴，也非常荣幸能够来到我们美丽的令哈，这个光热之都，首先我们聆听了很多专家以及我们光热前辈，他们精彩的讲演，我个人受益匪浅。今天的话，我代表我们龙腾光热给大家汇报一下，我们玉门50兆瓦槽式光热示范电站的一个开发进展，以及分享一下我们在新技术引用中的一些思考。首先，先简单介绍一下我们企业，龙腾光热的话，是2009年成立，它专业于光热发电技术研发和商业化应用，它的主营业务的话可以分成三个板块，首先是高温真空集热管，它是线性聚焦太阳能光热发电技术关键的一个装备，像槽式跟菲涅尔都会使用它，它的整个投入会占到电站投入的10%左右。第二板块的是集热厂解决方案，这块的话，包括我们槽式聚光的产品以及槽式集光集成技术，还有槽式集热场的EPC。

第三个板块的话，是分布式的太阳能供热和制冷，这一块的话，我们跟德国的这样一个公司进行了一个战略合作，自己诠释了这样一个太阳能供热和制冷，我们也做到案例。在2003年的话，我们公司凭借着在内蒙古建设了一个600米的标准槽式示范回路，获得了国家农业局颁发的国家级能源科技成果鉴定证书。在2015年的话，我们也获得科技部颁发的火炬计划产业化示范证书，在2016年我们的光热元年，我们有幸获得了两个国家光热电站示范项目，总装机容量的150兆瓦，另外的话，我们为250兆瓦的项目提供了技术集成。

这是我们公司现在研发的体系，公司总部至于江苏常州，建设有研发中心和生产基地，共有3个厂区，其中生产基地的话，我们目前已具有8万只产能的集热管工厂，现在正在建设的话，是年产24万次接管工厂，预计2018年1月份投产。同时我们研发中心的话，建设有光热发电工程中心，在中科院我们共建了一个先进了技术研发中心，在内蒙古试验基地的话，这边是作为我们新产品以及新技术的一个工程示范应用基地。在全球我们跟德国的公司建立这样一个逐层以及一些光热技术的一些合作，包括德国的SBP，这是全球知名的一个结构设计研究所，那我们跟他的话，在聚光镜这一块也有一些深度的合作。包括德国余航中兴公司这是做循环检测的一个权威机构，还有西班牙的另一公司，太阳光利用的一个技术领导者，我们对它进行了战略合作。

龙腾从2009年发展到现在，大概申请了70多项国家专利，其中有效的专利目前是43项，发明专利的话是22项。下面我来介绍一下我们玉门龙腾50MWe项目概况，项目位于甘肃省玉门市花海镇，它选用的是抛物面调式导热的一个技术路线，这里选用了导热油的话，它不同于常规的导热油，它是选取了新型的硅油介质。我们大家都知道槽式电站的话，在全球整个电站、光热电站当中的话，它的一个装机总量占到80%以上，那同样的导热槽式电站占到整个槽式电站的90%以上，那么我们基于这样的一个考虑，技术的成熟度相对比较高，我们整个集热塔布置了200条标准回路，集热面积大概是62万平方，进行了一个双灌熔盐储能的设计，储热容量10小时。

另外一部分的话就是常规导，就是汽轮机、发电机组合，值得一提的是我们这个电站的话，它的最高运行温度是450度，项目的总投资的话是14.8亿元。大家可以看到这是我们项目的项目厂址所在，它沿太阳直接辐射，大约是1887.9千瓦时每平方，根据国家的一个分类标准的话，应该讲这个地区是太阳能最丰富的地区。左边是我们项目的占指数只平均多年直接辐射量，可以看到1887.9，在2014年达到直接投射量最大值，在2014年直接投射量最小，那么年最大最小直接投射量的差值为358.9千瓦时每平方。

右边这张图的话是我们表年各月平均直接辐射量为156.5kWh/m2，在5月份达到最大值，在12月份达到最小值，那么根据这些数据的话，我们可以对我们整个控制系统与我们控制策略进行优化，让整个集热效率达到最优值。这是我们项目附近三四年的几样数据，我们可以看到多年的平均温度是7.1摄氏度，最低温度的话达到零下35摄氏度，极高温度的话36.7摄氏度。多年的平均降水量的话是77.7毫米，最大冻土深度是150厘米。

我们再介绍一下项目的电网介入情况，本项目的话已新建110kV升压站升压后，以单回110kV线路送至清泉330kV变110kV侧。水资源的话，我们整个项目的全年用水量大概7.7万一方米，本工程采用玉门市酒泉循环经济产业园区附近的大红泉水库水作为电厂的水源。这是我们整个电站的一个布置图，跟刚刚中广核布置还是有区别，我们把主要的一些储能岛和传热岛放在中间。同时的话，我们可以看到在整个柱子右边的话，会有一个预留区域，这个后面我会介绍，作为我们新技术的一个应用跟示范的一个场地，这个土地的话，已经完成了一个。

同时我们也可以看到我们整个仓储的话，站址地形较为平坦，地势为西南高，东北低，场地自然标高在2047～1987m之间,自然坡度约为3％按照我们刚刚那个专家乔木森先生的一个讲演，应该是符合我们槽式电站布置的要求。这是我们项目前期的一个情况，整个完整的一个光热电站的话，它前期的一个资金引入的话大概有20多项，那目前我们基本上已经全部完成了，然后项目备案、科研、初设、建立、招标，包括主要设备已采购/定标已完成，一些手续跟文件已经完成，目前的话，我们也已经获得当地主管部门的开工许可，预期在近期将开展准备工作。同时我们电站EPC总承包正在招标。这张图的话我们可以看到这是我们内蒙项目，内蒙的一个试验基地。这是为了进行了一个槽式技术路线的一些装备的验证，我们在2012年开始了建设。当时也是经过了国内外权威机构的检测，通过了国家能源局组的一个鉴定，被评为国家级重大能源科技成果。经过三年多的稳定运行也为我们这两个项目的开展积累了很多的工程实践的经验和数据。在2016年的4月份我们开始了这样一个硅油的改造，将里面换成我们的硅油，进行了一个试验性运行，来评估硅油的使用效果。上上个礼拜我跟中国科学院电工所的雷博士一起去现场查看了整个系统的运营情况。应该讲目前系统运行良好，各项参数达到了我们的要求。

之所以会选择硅油作为我们新一代的玉门项目的传热介质，我们是看重了它的高低温性能以及它相比于传统的导热介质具有更好的稳定性。从中间这张图我们可以看到硅油液解速率大概是1/9。在后边这张图我们可以很直观地看到在相同的实验条件下它的碳化程度相比比较低。是优于常规的导热介质的。

它的主要三个特点我简单介绍一下，对于整个我们成本的一些影响。它具有更低的运营温度，可以到零下40度。这样的话表示在我们玉门当地这种极端的零下37度的情况下也不需要额外的防离系统。这样的话就可以带来更低的初期的投入以及运维成本。同时它也具有比较高的运营温度可以到430度，这样的话它可以带来整个吸热器的效率的提升从而带来更大的发电量，降低了度点成本。同时因为它的温度温差比较大，这样的话主要是从它需要的熔盐的使用量相对比较低，并且这样的话有带来它初期投入的减少。同时我们也不需要电发热，这样的话这块的成本也可以省去。

另外根据TUV的检测，这个硅油它是无毒无害也不易燃的，我们日常使用的洗发水里面就含有这样的成分。这是我们硅油的实际的运行数据，从2016年的6月份一直到2017年的6月份整个一年的时间我们可以看到它的进口温度大概是在270度，出口温度在425度，从2016年的6月份到2016年10月份，再到2017年3月到2017年6月份，我们可以看到随着不同的DNI的话，尤其是我们在这么长时间的试验当中对它的整个运营特性进行摸索，让我们整个控制系统进行了很多的优化。使得它整个的输出不随着整个DNI的变化而有波动。

导热器它的运输往往也是一个难题因为它的量比较大。公司对硅油进行了危险性的肯定，符合国际航空协会的规则，可以进行空运。同时也在国内完成了这样一个货物的运输条件的鉴定，就是硅油它没有危险品的识别的内容，可以按照非限制性货物条件办理。这样的话也会带来很多成本的降低，以及我们在储备的过程中它的一些额外的手段就可以去掉。

为了更好地听取国内外权威专家对新一代导热介质应用在这种槽式电站中，然后我们在电鬼总院的牵头下，国内外的一些权威机构共同参与来进行评估。大家举的一致意见，我们也认为工作温度范围是零下40度到425摄氏度。相对于稳定性好，工作温度范围更宽，可以作为线聚焦太阳能热发电系统的传热介质。

接下来我介绍以下我们龙腾光热的大槽技术。刚刚介绍了我们在整个玉门项目的电站布局当中预留了一块土地来建设大槽的示范回路。计划投资2000万元，目标成本在当前总成本的基础上包括土建，阀门、管道安装等每平方米的减少面积投资降低15%到20%。预期的话我们在2018年6月份开始建设，然后在2018年的10月份并入主回路，参与整个电站的调试。新一代大开口槽式集热器的开发和应用我们认为它会比那些对于我们整个系统有比较积极的影响。通过我们聚光器开口宽度的增加，可以来提升它的光学效益，并且我们采用了新一代的集热管管，相比于当前主流的可以有更大的集热效率。同时我们增加了LOOP的介质流量，减少了整场的汞功耗，减少了安装成本。增加了SCE的长度同时我们就减少了土建的技术成本，增加了入口的面积这样就减少了我们跟踪系统和热性接头的一个使用。同时减少了主面积，节约了主管道和成本。优化结构实际减少了结构建设重量和成本。

大槽技术需要搭载我们更大尺寸的节流管，那我们公司从成立之初是专注于节流管的研发。那是节流管建造也是有了很多比较独特的的地方，2015年南非的光热会议上我们就展出了世界上最长的节流管。目前我们针对大的建筑可以做到最大的钢管的外径可以做到110毫米，最大的钢管强度可以做到5.4米。我们在节流管的检测和质量管理体系这块是非常的全面的，除了我们内控的这样一个对原材料，成品、半成品这样的一系列比较严苛的质量监测体系以外，我们同时跟全球知名的三大研究机构进行了深入合作，让我们在涂层，整管性能，产品寿命评估等方面都进行了第三方的权威的认证。同时我们在龙腾的内蒙会进行一些集热管的光学效率和可靠性的长期的在线运营设施。更大程度上模拟我们实际的电站。

我们这个光热跟德国SCE共同开发了一款电站的模拟软件，我们用这款软件来模拟采用大槽技术，搭载硅油相比于传统的当前的这样一个技术条件，它的发电量和它设计的一些影响。那我们通过对比可以发现在储热的情况下再用大槽新介质这个方案它的净发电量可以增加13%。同时更高的储热温度，熔盐量将减少30%。回路数量的减少也有利于减少管路、阀门等基础的一个数量。同时我们也对比到在净发电量低的情况下采用大槽新介质的方案减少面积可以减少大约16%。加上大槽本身单位面积投资的降低将快速推度造价的下降和度电成本的降低。

对于未来槽式光热电站的成本的下降我想可能是行业的一个共识，可能到2020年这个成本可能会有一个比较大幅的降低。甚至会降低到1块钱以下，8毛钱左右。这样的话我们认为大概有两个方面来推动这样的一个成本降低。随着这个光热产业的发展，包括整个行业对于它的未来的预期。跟我们各种产业资本进入到装备跟材料制造领域，使得我们的新装备它的产业化程度会更高，然后有越来越多的企业进入到这个行业里面来，这样的话就会形成一个充分的市场竞争，也让我们的价格有一些供需关系的导向趋向为成本加上一些利润，也会让我们电价的成本降低。同时新技术跟新材料的应用也是一个非常重要的方面，当然我们介绍了我们的大槽技术还有我们的新介质都属于这个领域的。另外大家也直到最近看到显同性测试，我们有一些低成本的代售钢材，就是不需要镀锌的。这个如果大批量使用的话也可能会造成我们电价成本有一定程度的降低。

另外就是我们电站的设计与工程的实施方案的优化。刚刚我们也听到我们山东电建三公司在国外有很多业绩，尤其是项目这也是摩洛哥200兆瓦，包括美国的那个芙兰达项目是280兆瓦。现在主流的单机，大容量的装机这可能是一个趋势，这样的话可能会让整个单位装机的成本有一定幅度的降低，另外同样是我们三公司，我们可以看到他拿到很多项目，就是通过他的工程、设计单位他们进行了一些优化。可能会让它的竞争力相比于其它的来讲会更高，那我们一些工程的单位，跟我们的一些设计单位进行一些经验的交换，这样的话便于我们二期项目，这样的话要少走很多弯路。我们在光热路上也坚守了七八年了，可能未来我们还要坚守很长时间，并且我们也愿意与在座行业的同仁一道来共同去为光热的美好明天努力奋斗，谢谢。