预计7月底主厂房到顶，9月底吸热塔封顶.....中电工程哈密50MW塔式光热电站建设进展和经验分享

大家下午好！

首先，感谢大会提供这样一个平台，供光热同仁关于示范项目的建设以及经验进行分享。我把中电工程哈密50MW塔式熔盐电站示范项目建设和设计方面的东西做个介绍。主要是项目简介、电站系统集成和西北院的介绍三个部分。

第一部分，项目简介。

中电工程哈密熔盐塔式50MW太阳能热发电项目在2016年9月份入选国家首批光热发电示范项目，厂址在新疆哈密伊吾县淖毛湖镇。我们申报的是2×50MW，但国家只批了1台，本期建设1台50MW电站。项目厂址位于伊吾县2000MW光热产业园，根据哈密市中长期光热开发规划，园区占地面积179平方公里，规划容量2000MW，其中塔式电站900MW，槽式是800MW，线性菲涅耳200MW，碟式100MW，这是2GW规模的光热园区，当地希望把这个光热园区建设成国内第一批光热示范基地。

哈密项目电站的基本数据，装机容量50MW，镜场采光面积696751平米，储热时长13小时，熔盐量16920吨，电站整个静态投资15.8亿，IRR大于10%。

项目建设情况，2016年9月入选光热示范项目，2017年8月招了主机，汽轮机、发电机、蒸汽发生器与镜场的主设备吸热器。9月份完成初步设计，并通过电力规划总院审查。2017年10月份开工建设，目前已经完成四批辅机招标，计划2018年7月底主厂房到顶，9月底吸热塔到顶，计划2019年4月并网投产。现在吸热塔大概到30米左右，主厂房完成2层框架和楼板的建设。

开工至今大概8个月了，我们感受特别深一点是受自然环境的影响非常大，中国西部地区尤其是西部和北部地方，自然环境是一样的，冬季时间非常长，新疆地区冬季大概有6个月的时间，去年年底我们吸热塔和技术已经做完了，但是，实际上（只有）从今年5月份开始到今年9月份可以供我们施工，土建施工工期是非常长的。一个是边设计、边施工、边建设，工期在北方地区2年时间还是非常紧张的。希望将来光热电站（建设）留的时间更长一点。

还有一个方面，刚才几位同仁也介绍过，我们受制于有些关键进口设备影响，比如熔盐泵，供货周期非常长，目前基本供货周期在11个月左右，也是制约项目建设的一个重要因素之一，而且关于熔盐泵设计进度和供货进度目前看是拖期的，很不理想。在下一步光热电站建设上，希望国内相关的装备制造企业大家再加把劲，争取把这块做起来，可能下一批后续的光热电站的建设会得到很大的帮助。

第二部分，电站系统集成。

从设计角度来说，大家都知道光热电站实际上是非常复杂的系统，其工作介质有光、水、汽、熔盐等多种类型，工作温度要求各不相同，我们想做比较好的电站，首先必须从设计和系统集成角度加强管理，进行优化管理，实现电站的优化。

首先从设计流程讲，主要分为可行性研究阶段、初步设计阶段和施工图阶段。其中，可行性研究阶段首先完成项目可行性论证和项目必要性论证，同时也需要落实建厂条件、光资源、气象、土地、水、电网等条件。中国气象条件和国外的光热厂址条件相比相对来说比较恶劣，一个是冬季严寒，一个是大风天气多，冬季时间长。

土地方面，按照咱们国家西部地区包括北方地区的情况，很多地方都是草场，落实土地优惠政策是有困难的，希望下一步国家或地方尽快出台相关优惠政策支持。

关于水资源，现阶段对于50MW或者100MW规模电站，地方水资源是充足的，如果光热行业规模化发展，或者在某一个地区集中化发展，可能会对当地水资源和自然环境提出比较高的要求。

关于电网方面，主要涉及两方面，一个电网接入，一个电网消纳，我们建议第一批示范项目或者后续的“十三五”期间5GW项目让电站选址靠近消纳条件比较好的地区，比如有外送通道的地区，对后续上网和消纳能够提供一定的帮助。

工程建设不用说了，关于投资估算和分析，从第一批示范项目的情况来看，差别挺大的，从11亿、12亿到20亿，跨度比较大。我理解的原因一个是外界建场条件的影响，还有一方面是受制于我们项目的规划、工程设想，资源不同，项目配置就不同，导致项目投资会带来比较大的差异。

第二方面，初步设计阶段，主要是确定电厂各系统功能布置、技术经济指标，相当于电站所有系统设计基本完成。要为了满足主要辅助设备采购的要求，需要把所有主要附属设备技术指标、技术参数定下来，通过对电站全系统的合理性和整体性能进行研究，负责各电站系统之间的配合与协调，达到整个电站系统之间优化的目的。

施工图阶段，主要是设计和施工依据，还有附属设备和材料订货，这就是精细化设计的要求。

就哈密项目而言，可研阶段主要研究了太阳能资源、厂址条件和电网接入，我重点强调一下太阳能资源，根据我们的研究分析，哈密项目DNI基本1900-2000水平，如果DNI每波动100个单位，可能度电成本会变化4-5%左右。哈密项目位于新疆东部地区，是我国太阳能资源最好的区域之一，土地面积属于戈壁滩、草场，可利用的土地面积非常广阔，是咱们国家光热开发条件最好的区域之一。

2016年，我们在哈密项目厂址处建立测光站，经过两年的实测，年均DNI略微超过2000，这个数据为项目选址、方案确定和工程造价合理性、项目投资决策、镜场布置和优化、控制方面提供了一些基本数据，我们认为对每一个光热电站实测是非常必要的。国内大多数厂址没有气象站，或者离气象站比较远，数据存在一定的偏差，如果光热电站进入实施阶段的话，我建议前期准备工作还是要做好。

另外一个方面，光热站址风速分布、风的频率以及多云天气、空气洁净度对光热电站发电量影响非常大，这也是项目选址非常关注的一个方面。哈密厂址晴天天数基本占40%以上，相对来说是比较理想的。

西北院非常重视光热厂址规划与光资源观测建设。目前，我们已经在新疆、青海、甘肃光资源条件比较好的地方设置了8个测光站，对太阳能资源以及气象条件进行长期监测，以便为下一批光热电站的开发提供基础数据支持。

初步设计阶段是光热电站设计非常重要的阶段，首先，我们的设计需要完成主要工艺系统的全厂热质平衡设计，这是整个电站设计的基础，也是后续所有子系统设计的顶层架构。对于哈密项目而言，基本可以分为聚光集热系统、储换热系统、发电系统，通过全厂热质平衡设计，我们要确定电站各个子系统主要设计容量以及主要设计参数，设计参数里包括了汽轮机进气温度、进气压力、换热器的端差，包括蒸汽发生器各个换热系统与汽轮机给水参数匹配、储热容量、泵的流量、吸热器的年集热量以及镜场面积，所有这些计算数据都是给我们后续的主机选型提供依据。我们电站性能的优化也是需要对所有子系统进行协调匹配，这也是整个电站性能保证和可靠运行的基础，所以我们认为初步设计是电站设计非常关键的阶段。

哈密项目采用双热罐的布置，塔式熔盐温度在热罐温度大概560度左右，长期处于高温工作情况下，目前国内还没有熔盐罐设计标准和相关建设经验，如果（采用）单罐，一旦发生事故，整个电站无法运行，带来的经济损失非常大，一个月可能就得（损失）几千万，所以，我们为了提高可靠性，我们在哈密项目里采取双热罐的方案，即使一台热罐出现事故，不至于导致整个电站停机。

蒸汽发生器选型，目前光热电站采用多蒸汽发生器械有双列和单列，从性能和制造工艺上，这两种工艺都是简单的，从运维简单，单列的熔盐管道、给水管道和蒸汽管道均为单路，系统简单，运行控制较方便，我们发现单列方案比双列能减少900万，哈密项目在蒸汽发生器这块最终决定采用单列发生器。

施工图阶段，主要是以成本控制为目标，对各专业、各系统进行精细化设计管理，所有工艺专业都以三维设计为手段，对设备、管道、电缆进行优化布置，并且指导辅机的招标和采购。

哈密镜场采用巨蜥式，跟踪精度比较高，抗风性比较好，节约20%左右的项目用地。

镜场电缆的布置，哈密镜场布置采用分散的供配电结构，降低单台UPS容量，降低单台变压站的容量，通讯与配电线路同时敷社，减少电缆长度，提高了可靠性。这是我们在镜场电缆布置方面做的优化措施。

塔式光热电站定日镜对跟踪进度要求比较高，要求定日镜立柱具有良好的抗风能力，对供应商也提出了比较严苛的要求。在哈密项目里，我们采用了高强度预应力管桩与钢筋混凝土，可以采用工厂化的生产，强度比较好，刚度比较高，通过现场实验，与钢管方案相比，可以节省投资30%以上，如果经过进一步优化，可能还会节省更多。

第三部分，关于西北院介绍。

西北院从2007年开始做光热电站设计，从中科院八达岭1MW试验性项目，到中控10MW的塔式电站，到NOOR3，我们大概已经开展了十年的工作。首批20个示范项目里，我们参与申报的有8个项目，目前2018年有4个项目进入施工图设计阶段，包括哈密50MW光热项目、浙江中控德令哈50MW项目（西北院负责发电岛的设计）、天津滨海阿克塞50MW槽式熔盐项目、还有一个鲁能海西50MW塔式熔盐光能互补项目，这四个项目我们目前都在进一步的推进，预计今年年底所有设计工作可以全部完成。

第二方面，西北院长期承担国家电力和电网区域规划工作，尤其是西北地区的电网包括西北地区特高压外送通道规划工作，这是西北院的传统优势，我们也为国家和各省市编制大量光热发展规划以及区域研究，掌握大量光热项目规划、选址、太阳能资源等资料，可以跟同仁们分享。

第三个方面，西北院关于光热这块投入了很多，我们成立了多专业的光热研究团队，包括享受国家政府特殊津贴的专家，还有电力规划、电力协会的资深专家，包括机电、暖、水方面的工程师。

第四个方面，西北院积极参加了国家光热行业的设计标准的编制工作，目前参编的光热国家标准有2项，一个是塔式光热电站设计标准，还有一个是槽式光热电站的设计标准。另外，我们还主编了光热发电行业标准8项，目前我们申请的国家光热相关专利有27项。

在关注咨询和设计工作的同时，西北院积极开展光热电站EPC工作，2015年，我们参与了中广核德令哈槽式导热油50MW光热发电项目发电岛EPC。还有哈密全电站EPC工作，项目正在开展和进行过程当中。

西北院过去参与的一些光热电站项目，中科院八达岭1MW塔式发电试验电站；另外一个是浙江中控德令哈10MW水工质塔式光热电站，包括二号塔熔盐塔改造；第三，是关于摩洛哥NOOR3 150MW光热电站，发电岛和储罐是我们参与和设计的；这是哈密50MW光热电站；中广核德令哈50MW槽式导热油光热电站，预计今年并网；甘肃阿克塞高温熔盐槽式光热测试平台项目，这可能是全球海拔最高的熔盐槽式项目了；另外，金钒50MW槽式光热项目；鲁能海西50MW塔式熔盐项目，这个项目不是国家首批示范电站项目，是国家第一批多能互补示范电站项目，2017年2月份公布了全国23个多能互补示范项目，鲁能是将风电光伏和光热电站整个作为多能互补项目进行了申报，50MW塔式熔盐电站是其中一个模块。

西北院在光热行业开展了十年工作，我们不忘初心，希望与所有的光热同仁一起把光热项目做大做强。谢谢大家！