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  • 一、聚光集热系统:


    兆阳聚光集热系统为线性聚光体系,与传统的槽式聚光体系近似,具有成熟可靠的显著优势(与此相对照的塔式方案则为高倍点式聚光体系,工程技术难度大,产业成熟度很低)。同时,兆阳光热还进行了若干针对性优化设计,大幅提升了可靠性和经济性指标:


    1.1高聚光倍率


    兆阳聚光集热系统采用东西轴倾斜向阳布置的方式,能够实现150-220倍的聚光倍率,较常规槽式、菲涅耳式聚光倍率提高了3倍,并且制造安装环节均不需要过高的精度要求,更加可靠朴素。该聚光方案不但大幅减少了集热管用量,显著降低成本一半以上,还能有效减少热损、提升早上和下午中低辐照强度时段的聚光集热效率,更加适合光照资源较为普通的地区。


    1.2全年每日得热量均衡


    作为以24小时为周期进行储热运行的光热电站,系统成本中储热介质和换热系统成本占据重要比例,而该成本与额定储热容量、峰值换热功率的选择存在近似比例关系。当全年的日得热量相对均衡时所需峰值换热功率也较均衡,额定储热容量及峰值换热功率很容易匹配到最佳值,使得在全年尽量多的获得得热量的情况下储热系统额定设计储热量及额定换热功率最小,实现弃热最少、储热介质和换热系统成本最低的双重最优。


    如果不同季节每日得热量差异很大,则当按照最大得热量和最大换热功率选择额定储热容量及额定换热功率,就会有相当时段因为每天得热量很低及所需换热功率很低而未充分利用额定储热容量和额定换热能力,进而导致建设成本的投资浪费;而按照最小或中间得热量和换热功率选择额定储热容量和额定换热功率时,则会导致在得热较多天数出现有较多的热量因无法进行换热和储存,热量废弃和镜场投资浪费。


    传统槽式、菲涅耳式等采用真空集热管的线性聚光集热系统的日得热量与季节性太阳光线入射角度显著相关,表现为镜面截光率和玻璃管透过率的季节性双重余弦效应叠加。


    兆阳HLIACS聚光体系的全年各月(每日)得热量相对非常均衡。兆阳聚光体系的东西轴双重余弦效应是以日波动周期出现的,日周期运行方式的储热系统可以将一天内不同时段的得热量波动全部缓冲,对电站稳定运行平滑输出没有任何扰动;而南北轴的双重余弦效应是以全年季节性波动周期出现的,冬季得热量显著下降的情况显然无法通过储热系统克服,因此对电站的均衡输出和平稳安全运行可能会造成很大影响。


    南北轴水平菲涅耳式和南北轴水平槽式聚光镜场全年各月得热量很不均衡,在太阳高度角低的冬季,由于反射镜面的余弦损失大、真空玻璃管的透过率低,导致聚光镜场得热量低,再加上我国西北地区冬季寒冷,管道等高温部件不但白天散热量增大而且还需要大量的热量进行夜间保温防冻,因此有效可用热量更低。


    东西轴向阳倾斜布置的HLIACS集热系统由于仅在早晚较短的低DNI值的时段,由于太阳光线入射角度稍大,而余弦损失较大;但其余时间段的高DNI值下的太阳光线余弦损失很小,所以全年得热量较高、各月的得热量相对更加均衡,并且设计的配套储热换热系统容量更为科学、有效,运行时缓冲较为平滑,能够满足全年不同季节的电网运行调度要求。


    1.3较低的单位镜面用钢量


    兆阳聚光系统的支架体系采用架空式金属支撑结构,在阵列周边进行增强处理后,各列之间可相互起到类似于挡风墙的作用,聚光镜场内部的风速大幅减小,因此对镜场内部支架的抗风载能力要求明显降低,在可抵御10级风的情况下,镜场支架体系的总用钢量依然可以大幅度下降。以上设计已经成功通过流体力学有限元分析、模型风洞试验及实际安装现场10级大风条件下的考验验证。


    1.4纯机械式驱动可靠实用


    兆阳光热开发的驱动系统采用纯机械电机(减速机加连杆结构)的跟踪驱动方式,对光线追踪角度的控制更加精确,整套驱动的减速比可以达到约30万,大减速比驱动对长距离回路驱动精度更高。由于未采用液压装置,该驱动系统建设成本极低、运行可靠,并且即使布置在多风沙的严寒地区,也能有非常好的适应性,检查维护直观简单,工作量小。


    1.5较高的土地利用率


    兆阳光热HLIACS聚光系统较传统菲涅耳、槽式和塔式光热电站,相同发电量情况下,兆阳光热聚光镜场占地面积最少,仅有一般塔式电站的一半。


    同时,由于HLIACS系统采用全架空支撑结构且每个回路的镜面阵列间隔宽度超过15米,镜面阵列下方架空高度能够满足各类养殖种植生产需要,回路间约十多米的间隔露天区域除了预留车辆通行道路外,依然能够进行正常使用,因此,兆阳HLIACS系统的几乎全部镜场土地均能进行有效开发利用,非常有利于提高土地资源综合利用率。而传统槽式或菲涅耳镜场的镜面下方高度有限、回路间间隔宽度有限,很难利用。


    特别是,在整个镜场范围已经基本均匀分布建设了管路、电力、通讯、监控系统,并且热传体系为水/蒸汽工质,清洁环保无泄漏污染隐患,因此上述系统除了满足镜场正常聚光集热需求外,完全可以用于镜场区域的设施农业、养殖业生产活动,投资潜力巨大。


    二、传热系统:


    兆阳光热采用直接蒸汽发生(DSG)传热技术体系,经过五六年的测试运行验证,安全可靠,成本低廉,能够完全替代目前光热行业常用的导热油或熔盐传热体系。


    据商业化电站公开的信息,导热油的超温裂解、老化劣化使其需要不断进行循环处理,安全运行管理良好的情况下大约6年左右就等效更新了一遍,且时刻存在泄漏燃烧爆炸的风险;熔盐也同样可能出现超温分解、泄漏爆炸风险;而当一个电站同时含有导热油和熔盐系统时,运行风险则更大。这两种工质的降解、分解、泄漏、燃烧、爆炸风险都意味着高昂的设计、采购及建设运行管理成本。特别是这两类工质属于易燃易爆物品或强氧化剂管制品,光热电站领域适用的安全标准及设计规范目前还比较欠缺或较模糊,但在日益强调安全生产的背景下,估计设计、采购、施工及运行管理等各部门都将会承担巨大而又不确定的安全责任风险,这都会大幅增加成本。


    兆阳光热电站技术采用的水工质传热运行系统,使用的所有设备都类同于常规火电行业,各项规范标准清晰,包括泵、阀门、仪器仪表、伴热、保温、辅机系统等有着成熟的产业链和产品配套体系,成本低廉;常规火电行业通用的水/蒸汽工质体系,使得该行业的大量建设、调试和运行人员可以在采用水/蒸汽工质的兆阳光热电站工程中无缝对接,规章制度和运行条例等成功经验可以得到有效延续,具备运行能力的人员选择范围很宽,容易大规模推广。


    三、资质能力


    北京兆阳光热技术有限公司全资子公司四川苏能电力工程设计有限公司具备电力行业(新能源发电、送电工程、变电工程)专业乙级资质,可从事资质证书许可范围内相应的建设工程总承包业务以及项目管理和相关的技术与管理服务。

  • 供货项目 供货量 供货完成时间 项目简介 备注
    华强兆阳张家口一号15MW光热电站 太阳岛的设计、施工,包括一期反射镜镜面面积17万m2,二期反射镜镜面面积21万m2 一期供货完成时间:2017年年底 二期供货完成时间:预计2019年年底 2015.10正式开工建设华强兆阳一号15MWe光热电站 设计总镜面面积38万m2,一期镜面面积17万m2 固态储热体储热容量720MWh 2018.6.1成功实现24小时及60小时连续发电测试 目前该项目的一期太阳岛、储热岛以及常规岛已经全部建设完成,并完成了分体调试工作,预计太阳岛二期工程将于2019年年底完工
    青海盐湖佛照蓝科锂业股份有限公司碳酸锂项目之清洁能源供热系统项目 太阳岛的设计、施工,包括80万m2的集热场 预计2020年底 该项目已经通过了可研的评审,设计工作已全部完成
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