摘要：光热（Concentrating Solar Power - CSP）电站，即利用太阳能集热技术，将太阳能转化为热能，蒸汽发生器将该热能转化为高压蒸汽，蒸汽压力推动汽轮机旋转，热能转换成机械能，然后汽轮机带动发电机旋转，将机械能转变成电能，是一种新型、绿色、可再生发电厂（以下简称CSP电站或光热电站）。
CSP电站的发展已有数十年历史，已使太阳能热电成为世界上成本较低的太阳能发电方式之一。20世纪初期，CSP电站进入迅猛的发展阶段，目前全球范围已有十几个投入运行的电站；国内已有数个示范项目并网运行，且政府已经明确发布了光热电站的指导电价，为光热电站的进一步发展奠定了基础。
目前世界主流的CSP电站技术有塔式、槽式、蝶式、线性菲涅尔式等发电技术，塔式和槽式因其发电机组容量大、效率高、运行稳定等特点，使用范围较广，为目前主流的光热发电技术。
关键词：光热电站；CSP；总承包；国际工程；
一、光热电站工程管理
1.对光热技术供应商的依托
由于光热电站技术尚处于发展阶段，各大技术供应商的技术基本不同，如SENER的塔式定日镜镜面面积为178m2，SolarReserve的定日镜镜面面积为96m2，而Abengoa的定日镜镜面面积为138m2。且各技术供应商都是使用自行研发的性能模型软件，来计算光热电站的性能模型与发电量。所以光热电站的核心部分设计，特别是镜厂部分的设计，必须依托于光热电站技术供应商，而无法像燃煤电站一样采用典型机组设计。
2.光热技术供应商选择与管理
光热电站不同于燃煤电站，项目立项与概念设计阶段必须确定技术供应商，即镜厂设备和技术的供应商。只有确定了技术供应商，才能确保镜厂布置、性能与发电量、投资成本计算的准确性。
光热电站的性能计算重点为镜厂性能及其与吸热器运行模式的配合，且镜厂的性能直接受定日镜控制系统设计的影响，所以在选择光热技术供应商和进行采购管理时，推荐定日镜、吸热器、经常和吸热器控制系统，统一由光热技术供应商提供。另，可由技术供应商提供完整的设计，总承包商按照其设计来采购镜厂设备和吸热器，但在采购过程中必须确保镜厂设备和吸热器的性能参数完全满足技术供应商的设计要求。
3.光热电站投标管理
作为光热电站总承包商，在光热电站投标时，应根据项目情况，综合分析各家技术供应商的技术能力与业绩情况，选择较有优势的合适的技术供应商，以排他形式的合作进行投标；不宜在不确定技术供应商的情况下完成投标。因为光热电站的性能和发电量计算，必须有光热技术供应商完成，不依托于技术供应商的计算，很难准确地计算光热电站的性能和发电量。
4.光热电站工程管理
光热电站较之常规火电站，最大的不同之处在于光热电站增加了镜厂、吸热器、储换热系统，而没有锅炉及其附属系统，这就要求在光热电站项目管理时，在常规火电站项目管理经验的基础上，重点对镜厂、吸热器、储换热系统进行有效的管理与管控。以下重点从镜厂、吸热器、储换热系统的设计、采购、施工、调试等方面进行对光热电站工程管理的重点、难点进行一一阐述。
4.1设计管理
由于目前全球范围内投入运行的光热电站数量有限，所以有丰富光热电站设计经验与业绩的设计院并不是很多。国际上，在光热电站设计方面实力较强的有西班牙EA，DIOM，SOLIDA，美国S&L，德国Fichtner，澳大利亚Worley Parsons等，国内西北电力设计院，内蒙古电力设计院，华北院等。
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光热项目的设计管理，应重点对镜厂与吸热器、储换热系统、汽轮发电机组的设计接口管理；通常情况下建议镜厂与吸热器由光热技术供应商进行设计，储换热系统必须由具有光热电站项目设计经验的设计院设计，汽轮发电机组及其附属系统和常规火电机组差距不大，可由普通设计院完成设计；工程总承包商应特别注意各设计方的设计接口问题，按照设计进度，定期组织设计联络会，避免出现设计结构不匹配的问题；特别是控制系统，光热电站项目运行工况复杂，对控制系统的要求相对较高，控制系统的设计将直接影响光热电站的发电量，在设计阶段应尽早对DCS与镜厂和吸热器的控制系统进行设计配合，确保控制系统设计的正确性。
4.2采购管理
同设计管理类似，目前光热电站设备供应商的业绩也相对较少，特别是熔盐罐、熔盐泵、蒸汽发生器等非常规火电站使用的设备。在此类设备的选择中，不仅要考虑设备采购的技术经济性指标，更应重点落实设备厂的业绩与资质，确保选购设备能够长期可靠稳定的运行。
在对设备进行技术评比分析时，还需重点考虑其部分负荷下的效率、是否适应每天启停机的运行模式等光热电站的特殊之处。
4.3施工管理
光热电站的施工管理，在镜厂方面同光伏电站有些类似，占地面积大，施工过程中可依据镜厂布置，在不同区域进行并行施工。但对于塔式光热项目，由于光塔高度一般在200米以上，且光塔布置在常规岛区域中心，在光塔施工时必须考虑常规岛施工的安全间距，并采取完善的施工安全措施，确保光塔施工过程中常规岛部分施工的安全性。
塔式光热电站的光塔不同于燃煤机组的烟囱，光塔内部有复杂的熔盐管道和附属设施，这就要求在施工工序编制时，需详细考虑各项塔内设施的安装要求；另外，吸热器将安装于光塔顶部，光塔设计与施工过程，必须为吸热器的吊装就位做好规划与准备。
储换热系统的熔盐罐，特别是热盐罐，由于存储的熔盐温度较高并具有腐蚀性，对储罐的焊接质量要求较高，必须在熔盐罐施工、焊接过程中，严格管控熔盐罐的焊接质量，并严格按照相关标准进行焊接测试，确保熔盐罐能够满足高温熔盐的运行要求。目前已投运的部分光热电站，因熔盐泄露问题导致电站长时间停机的现象屡见不鲜，必须严格管控熔盐罐的施工与焊接质量。
常规岛汽轮发电机组及其附属系统的施工管理可参照常规火电机组的施工管理经验。
4.4调试与性能试验管理
因光热电站的控制系统并不是安装完成后就可实现定日镜对太阳能光资源的准确追踪，而是在镜厂和吸热器系统安装完毕后，需要较长的时间对镜厂的控制系统进行调试（一般为2-3年），并根据每日的太阳轨迹，校正定日镜追踪系统的控制参数，以确保所有的定日镜能够准确地追踪太阳光。
通常情况下，在项目建成后，会有初始移交和最终移交之分。初始移交是指项目已建设完毕，各项系统能够稳定运行，且达到设计标准和合同要求，将项目初步移交业主；最终移交则是指经过2年或3年的运行，通过不断对镜厂追踪系统的调整与校正，镜厂能够准确地追踪太阳光，且机组发电量达到合同要求和设计指标。在定日镜追踪系统的调整与校正期间，全年发电量会稳步提高，根据国际惯例，合同会规定升负荷率，即规定第一、二年的发电量为全年发电量的百分比，如第一年为85%，第二年为90%，第三年达到合同规定的全年发电量。
如上所述，光热电站的性能保证重点为全年发电量，且会规定项目建成后第一、二、三年的发电量，而每年的发电量直接受机组运行人员的运行水平和运行策略的影响；这就要求承包商在初始移交时，提供完善的运行手册，以供运行人员使用，并在移交后派监管人员全天候监管电站的运行情况；或者初始移交至最终移交之间的运行工作由承包方来执行，以便能够保证全年发电量满足合同要求。
二、总结
光热电站重点、难点在于镜厂、吸热器、储换热系统，不论在项目规划前期，还是在初设、详设、采购、施工、调试的中后期，都应对此进行重点管理；新兴技术需要投入，更需要不断的经验积累，才能不断提高、优化。随着大批的国际光热工程投如运行、国内政府利好政策的出台实施，光热电站将是一定时期内的热门电力项目。
参考文献
[1]. 罗智慧 《槽式太阳能热发电技术研究现状与发展》 –电力设备 2006（11）
[2]. 胡其颖 《太阳能热发电技术的进展及现状》-能源技术 2005（5）
【作者简介】姓名：于永全工作单位：海外市场部职务：高级技术主管。
论文作者:于永全
论文发表刊物:《电力设备》2018年第21期
论文发表时间:2018/12/12
标签：光热论文; 电站论文; 技术论文; 发电量论文; 供应商论文; 定日论文; 机组论文; 《电力设备》2018年第21期论文;