法電攜手首航改造10MW塔式光熱電站 工程預計2020年底投運
光伏產業網訊
發布日期：2019-02-21
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面對氣候變化帶來的挑戰，世界正處于能源變革的十字路口。作為全球低碳轉型的領軍企業，法國電力集團致力于發展以核電和新能
面對氣候變化帶來的挑戰，世界正處于能源變革的“十字路口”。作為全球低碳轉型的領軍企業，法國電力集團致力于發展以核電和新能源為核心的低碳能源結構，通過技術創新提升低碳能源的發電效率和經濟性，加快能源轉型步伐。
首航節能敦煌100MW塔式光熱電站
近年來，太陽能光熱發電技術逐漸興起，受到越來越多的關注。光熱發電是太陽能發電的一種形式，首先通過聚光集熱系統加熱吸熱介質，再通過換熱系統產生高溫過熱蒸汽推動汽輪機發電，并可通過儲熱系統實現連續穩定發電，解決了當前新能源發電面臨的間歇性問題，具有廣闊的發展前景。
作為極具潛力的“未來產業”，太陽能光熱發電領域聚集了頂尖的研發力量，為今后大規模商業化應用探索經濟、高效的模式。通過攜手國內工業和學術界的領先力量，法國電力（EDF）在中國這片創新沃土參與了當前光熱發電領域的前沿研究，探索這項技術的未來前景。
法電攜手首航節能打造
全球首座超臨界二氧化碳循環光熱發電電站
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股份有限公司（“首航節能”）開發運營的中國首批光熱發電示范項目之一。同樣在敦煌光電產業園內，首航節能還運營著一座10MW塔式光熱電站，已于2016年12月實現并網發電。正是得益于10MW光熱電站的實踐與探索，首航節能在此領域擁有了深厚的技術積淀，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
作為產業化初期的新興技術，太陽能光熱發電技術還有很大的提升和創新空間。作為中國光熱發電產業的領軍企業，首航節能未停下探索的腳步，選擇與法電強強聯手，對首航節能敦煌10MW塔式光熱電站進行改造，共同打造全球范圍內首座超臨界二氧化碳循環光熱發電電站。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電技術研發項目的啟動儀式。
超臨界二氧化碳發電循環是一項具有變革性的工業技術，也是當前電力領域的嶄新課題，國內外研究尚處于初期階段。該循環使用超臨界態的二氧化碳代替水蒸氣作為發電循環介質，具有循環效率高、系統體積小等優勢，可進一步提高電站的發電效率和經濟性，并擺脫傳統熱電機組對水資源的依賴，可應用范圍更加廣泛，未來商業化價值可觀。
超臨界二氧化碳循環可應用于火電、核電、光熱發電、工業余熱發電等多個領域，而光熱電站較為適合作為該循環初步商業化的應用場景：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的效率優勢，不會對設備材料產生太大挑戰；同時，相較于火電、核電等發電模式，光熱電站規模較小，降低了技術風險和研究成本。
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行改造，新建超臨界二氧化碳循環系統
法電是國際上率先就超臨界二氧化碳技術開展研究的公司之一，具備深厚的技術基礎。作為技術顧問和項目協調方，法電將與首航節能一同對敦煌10MW塔式光熱電站進行改造，在保留鏡場和儲熱系統的基礎上，新建一整套超臨界二氧化碳循環系統。整個改造過程將是一次全新的嘗試，涉及眾多技術環節和設備的測試和創新。除電站改造外，基于在超臨界二氧化碳和光熱發電兩大領域的技術積累，法電還將深入參與項目可行性研究、供應商篩選、項目運營維護等方面。目前，電站的改造設計已經就緒，改造工程即將啟動，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與光熱發電技術的首次商業化結合，法電將與首航節能一同克服實踐中的技術難題，提高超臨界二氧化碳系統應用于光熱發電的可行性，進一步提升光熱發電的經濟性和競爭力，為未來建設大規模光熱發電項目奠定基礎。
法電非常重視中國光熱發電市場的業務探索，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電中國聚焦大會（點擊查看詳情），中國區首席運營官Patrick Charignon以及可再生能源發電項目負責人楊子江先生將現場與光熱同行切磋交流。
法電攜手中科院電工所基于
亞洲首個兆瓦級太陽能光熱發電項目開展廣泛研究合作
2011年，法電中國研發中心與中國科學院電工研究所(“中科院電工所”）合作，基于八達嶺光熱實驗電站簽署了長期科研合作協議。八達嶺實驗電站是國家“863”高技術科學試驗項目，由科技部、中國科學院、北京市科委共同投資，于2012年8月投產，是亞洲首個兆瓦級塔式太陽能光熱電站，為開發高效、穩定的光熱系統提供了先進的實驗平臺。
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，每個鏡面大小為100平方米。定日鏡可跟隨太陽的位置自動旋轉，將太陽光反射到吸熱塔上，位于塔頂的吸熱器將太陽能轉化為熱能產生過熱蒸汽，推動汽輪機發電。
目前，項目研究已從最初階段的水工質吸熱系統，發展到對熔融鹽、超臨界二氧化碳、空氣等各類先進吸熱系統的探索。項目研發團隊匯集了來自法電、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，每年定期舉辦會議匯報研究進展，對技術問題進行深入探討。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頒發的首屆“中法團隊合作創新獎”。
法電中國研發中心深入參與了八達嶺示范電站的實驗研究，充分發揮了數字仿真方面的技術優勢。運用集團總部先進的動態模擬工具和模塊工具庫，中國研發中心基于八達嶺電站設計開發出了整套電站數字解決方案，包括動態數字電站的建立，關鍵設備三維仿真模型以及先進自動控制系統的開發。這套數字模型可以對太陽能熱發電站正常及瞬態運行過程進行優化，并在實驗中得到改進和驗證。此外，法電與中科院電工所還圍繞電站關鍵部件壽命、高溫吸熱儲熱技術等最新課題展開多領域多方面的研究。
八達嶺項目多年來開展的創新性研究使項目雙方在光熱發電領域積累了豐富的研發和實踐經驗。這些研究成果和數字解決方案為進一步推動光熱發電的商業化進程提供了有力支持。