中文  |  ENGLISH

首页 > 市场 > 中国 > 查看内容

开发、建设、调试、运维…阿本戈深度解析100MW Xina光热电站全过程

2019.04.19 来自:CSPFocus光略咨询

西班牙阿本戈公司(Abengoa)在全球有着极为丰富的电站开发,投资,建设和运维经验。作为拥有全球最多光热电站的项目开发商和EPC,阿本戈能够提供全套的电站运维服务,负责全球多个光热电站的后期调试,运行和维护工作。


近日,阿本戈太阳能技术部负责人Miguel Mendez以该公司在南非的100MW槽式光热电站Xina Solar One为案例,详细分享了该项目从前期筹备、开发,到具体建设,再到后期调试、运维全过程,分析如何最大化节省成本并获得最大的发电量和电站收益。


对国内近期运行的电站运维以及项目的开发和建设均有一定的参考意义。


本文为第九届CSP-Focus光热发电中国聚焦大会现场英文演讲的中文同声传译版本校正稿,文字顺畅度较低,敬请谅解,可配合文PPT阅读。若有纰漏,欢迎指正!


在此前的议程当中,我们听到几个演讲嘉宾讲到CSP的必要性、可靠性,以及如何降低它的成本、获得融资,这些都是很重要的话题,很多话题都是和对于这个技术的信心有关。遗憾的是在全球各地并不是所有项目都已经投产并运行一段时间。所以,很难说它们的性能超过了设计,所以,我们很难向世界证明这是一个可靠的技术。



接下来,我介绍一下Xina项目,这是最近并网的一个槽式发电项目,在几周之前刚刚投产,后边我会介绍一下这个装置的性能,我们会介绍一下它的可靠性,人们对项目的信心。这是一个很成功的项目。

首先是项目开发期,这个时候我们要满足南非非常严格的合规标准,南非对这一类光热项目要求很具体、特别的严格,我们充分借鉴了南非以前做光热项目的一些经验,在南非要获得批准是很重要的。


另外,PPA不是一个简单的PPA,白天发的电并不一定能够收到电费,所以,我们要调整发电策略,在电价比较高的时候发电。另外,我们要采用最新的设计,尽可能降低发电成本。



在建设和调试阶段,我会跟大家分享一些关于安全指标以及项目的一些重要里程碑,会花几分钟时间介绍一下项目的情况。


最后介绍一下项目的性能表现。最终看来项目是成功的,从我们获得银行贷款开始,一切都不错,建成之后,我们要投入运行,有时候没有达到预期效果,这时候会采用一些新技术。所以,很重要的一点就是要展示CSP是一个可靠的技术。



关于项目的规划方面,南非的目标就是到2030年的时候要达到17.8GW可再生能源的发电量,他们的潜力是很大的,但是,主要都是比较依赖于内部社会发展的需求。


关于项目招标的时间,有几个不同的时间段,我们这个项目属于第三个阶段,该阶段CSP总共有200MW项目配额。目前南非总的可再生能源装机是5.1GW,其中有600MW来自于CSP,我们这个Xina项目是100MW。



大家都知道,在全球CSP行业,阿本戈是领导者,在全球有很大的装机量,在南非,阿本戈有KaXu、Khi、Xina三个项目已经投产。其中Khi是全球第一个采用过热方式蒸汽技术的塔式CSP电站。



Xina这个项目我们既是投资者,又是运营方,我们在2013年开始筹备,我们从政府那边拿到了200兆瓦的额度,2014年获取融资,2015年到2017年进行建设,我们也是维护运营的承包商,为期20年,作为项目的发起人,我们与IDC和Public Investment Corporation一起合作。



关于PPA,前面提到过发电是让CSP在高峰时期进行发电,在非高峰时段电价要低很多,从6点钟发电到下午的5点是正常的电价,从下午5点到晚上10点电价是正常电价的3倍,所以,第一个挑战是我们的运营策略要符合电价。



与此同时,我们要降低成本,因为我们要展示我们的技术非常可靠的,我们以前所做的项目有的在当地碰到一些挑战,和以前的项目相比,我们希望成本可以降低10%,有了这样一个基准,我们进行了设计,在以前设计的基础上做一些改进,主要做的设计改进,我们用了一些系统,我们决定用我们最新设计的大开口槽,从原来的5.7米开口扩大到8.2米。



除此之外,采用先进的安装工具能有效降低安装时间和成本。


还有HTF系统都采用了新的设计,我们希望能够降低工期、降低成本,同时提高效率和使用率,这样也能够增加我们的收入。



在整个建设周期当中,总共工期36个月,每个月平均有1000个工人在干活,总计达到380万个人工时,没有一起严重的人身伤害事故,死亡率为0。我们的安全指标非常好。


在早期工作的时候,准备开工之前,我们的项目已经有20%的工程工作已经做完。另外,我们让当地的电网先把配电站配套准备好,这些措施要落实好。关于调试的时候,调试工作进展很顺利,机械竣工之后,我们展示了非常好的电站的性能,会和大家分享后面的数据。



这是我们的项目进度表,2014年7月份开始建设,曲线比较平,因为我们那个时候要等待电网做好准备,最后几个月进展慢一点。


接下来要讲讲我们验收测试,因为这是最后的里程碑事件,你要通过测试证明你的预测、你的理论模型有多准确,施工的质量怎么样。



在这种情况下,我们有六个不同的测试项目,所有的都要做一遍,证明你能够满足所有的验收要求、所有的设计要求。


首先是最大净容量测试,在2小时之内,按照最大发电能力来工作。


第二项,运营模式1,在白天运行,在多云天气下进行测试。运营模式2,头天停机,然后利用储热系统重新启动,另外两个测试是关于充换热能力,最后一个测试是7天总的发电量,满足软件的要求,获得一些实际的数字。


我列出了这些实际的数字,在实际装置里获取的实际数字,第一项测试,我们测试一个小时之内的生产情况,100兆瓦以上的发电能力,你可以看到黑线是110兆瓦,实际上整个设计有点冗余的。


第二、三项测试是关于运营模式,模式1,我们测试这一天里可以妥善的从白天用太阳光的发电模式转换到用储热的发电模式。模式2,一天结束之后,把工厂停机1小时,从储热能力直接开始启动,不需要太阳的输入,做到这些,能够保持100兆瓦的发电能力。


第四、五项是储热能力测试,测试整个储热系统。


最后一个测试,在连续7天里平均超过80%的预期发电能力,我们达到了94.4%,为什么发电量没有达到100%呢?因为在一天里我们要测试很多的参数,连续7天,也许天气并不是特别好,所以,在7天里,我们要满足所有设计的要求。


有关运维能力,这是一个教训,关于员工,我们有50个左右的员工定额,财务、行政、采购和人事等全部是当地人,还有一些外包的调试人员、测试人员等来自于Abengoa总部。还有从其他工厂调来作为导师的人员,我们对当地员工进行了4个月的特别培训,给当地员工解释每个系统如何进行运营和检维修,怎么用内部工具控制项目、控制电站。不只是从运营角度,而且还从检修的角度。电站在同样条件下投入运营,从调试阶段到运营阶段,没有生产下降的情况。


运营团队进行切换之后,我想给大家解释一下不同天气情况下运营的情况,我们有不同的系统,每个系统都会面临不同的天气情况,我们有一个理论的发电能力,我们可以模拟任何天气情况,所以,首先是冬季、夏季怎么运营这个电站,或者这个电站怎么适应所谓不同的场景,以便获得100%的性能。


上图是一个冬天的晴天,DNI非常好,但是,太阳辐照并不能满足100%的发电,所以,我们实际上是右手边这条发电曲线。通过优化我们的储热和发电,我们可以计算一下我们系统取得多少热能,白天发电达到100%的发电能力,100兆瓦,一旦晚上太阳下山之后,我们的储热能力足够了,满足100兆瓦涵盖5-10点这个区域最优的工况,充分发挥我们的发电能力。


另外,在冬天,在很差的天气里储热不够,从一开始我们可以预测,中午的时候才能运行,此时要尽量多的把热量储存起来,在启动的时候避免浪费能量,你要尽可能多的热能,然后再优化热能的分配,一般能够涵盖红色的区域,也许不能以最大能力发电,但是,希望能够通过调度转移到晚上发电。




上图是夏季的晴天,太阳资源超过我们的需求,全天可以发电,从早5点开始,100兆瓦,从晚上5点到10点是100%发电,100兆瓦的能力,为什么可以做到这点呢?因为到早上4:30,上一天有一些剩余的热能,从太阳升起的时候开始发电,储存越多的能量越好,可以保证5点太阳下山之后,晚上10点汽轮机停机,因为能量已经不太够了,电站停机。如果还有上网电价,我们可以由储热系统进一步发电,可以看到右手的曲线,从5点开始调度电力,得到很好的发电收入。


一旦在夏季遇到多云多天气,虽然全天不能保证100兆瓦的发电,就像我们在冬季的处理一样,我们通过管理储热能力,在全天都可以保持发电系统运转。通过监控我们有多少能力,如果发现红的区域是可以被满足的,你就启动电站白天发电,但是,负荷是不恒定的,因为太阳变化很大。发现维持红色区域发电能量不够的话就停机,如果热能上升的话,可以再次启动电站,取决于各种各样的条件,要看最大的储热量和发电能力。这是最复杂的形式,这一天重启汽轮机两次甚至三次。


我们根据预测情况和根据当天天气情况对操作模式进行了调整,给大家看一些恶劣天气的情况,在夏季,开始启动储热系统储热,突然有多云的天气,你决定汽轮机要停机,要确保在红色区域一定要保证足够的能量,因为那个时候电价高,一旦模型预测到储存的能力足够了,可以启动白天发电,可以调度越来越多的电量,电站全天没有停工,使用一些储热余热。


最后一个场景是非常类似的,光照资源非常少,我们没有启动电站白天的发电,因为我们要确保晚上的发电。



关于发电量保证,我一开始讲到了,我们获得了最终的竣工证书,因为合同要求我们在投运的前24个月里要能够确保有连续12个月的发电量达到要求。前面的12个月实现了这个目标,剩余12个月,我们不需要进一步验证我们的发电量保证了,所以,最终平均的性能在前面12个月的运营里是101.8%,超过了设计能力,因为在南非天气非常好,日照情况非常好,但是,多云天气是很常见的。



在其他一些项目里也发生过很多问题,我们公司帮助很多项目解决他们的问题,提升它们的性能,让他们处于更好的状态。如果事情做的妥当,可以克服风险,可以避免风险,如果你能够提供可持续的解决方案,你会解决所有的问题。



相关线下活动:


第四届CSP Focus光热发电中东北非聚焦大会(2019.6.27-28,迪拜)

第三届光热发电创新大会(2019.10.24-25,中国)


更多光热发电行业资讯欢迎关注微信公众号(cspfocus):

提交评论

免费报告

查看更多+
  • 玉门鑫能 50MW二次反射熔盐塔式光热发电项目报告

    玉门鑫能50MW熔盐塔式光热发电项目于2016年9月成功入选我国首批光热发电示范项目,项目总投资17.9亿元。该项目是世界上首个采用创新型二次反射熔盐塔式技术的商业化电站。

  • 鲁能海西格尔木50MW熔盐塔式光热发电项目

    鲁能海西格尔木50MW塔式熔盐光热发电项目是鲁能海西格尔木多能互补示范工程项目的关键项目,该项目占地约6400亩,采用塔式熔盐太阳能热发电技术。

  • 我国主要光热发电项目招标及供应商统计(双语版)

    包含13个我国主要在推进的光热发电项目,除鲁能海西州及华强兆阳项目,其他11个为首批示范项目。

  • 迪拜950MW光热+光伏太阳能发电项目Noor Energy 1 CSP-PV Project

    更新时间:2019年4月18日报告长度:12页迪拜950MW光热+光伏发电项目(英文名:Noor Energy 1 CSP-PV Project)为马克图姆太阳能园区(Sheikh Mohammed bin Rashid al-Maktoum Solar Park,MBR)第四阶段项目。包括1*100MW熔盐塔式+3*200MW槽式共计700MW光热发电装机,以及250MW光伏发电装机。 1. 项目概述(P2-3)2. 项目关键数据(P4)3. 项目重要时间节点(P5-6)4. 投资&成本(P8)5. 主要参与企业 5.1. 开发商---NOOR E

线下活动

查看更多+

联系我们

电话:+86-021-6111 0177

邮箱:csp@cspfocus.cn


备案/许可证编号为:沪ICP备17051021号

微信资讯公众平台

在线资讯公众平台