长动集团太阳能光热发电汽轮机技术特点及典型案例分享.pptx

1、,太阳能光热发电汽轮机 技术特点及应用案例分享,中国长江动力集团有限公司,报告人：胡哺松Tuesday,November 26,2019,提纲,光热产业现状,光热发电技术及系统长动产品技术特点 应用案例介绍总结,我国太阳能光热产业,一、世界能源形势日益严峻能源安全与环境保护已成为全球问题-哥本哈根大会。为缓解能源供需矛盾，应对气候变化，发展新能源已成为世界能源发 展的必然选择。新能源领域将成为世界各国经济发展的前沿战场。,世界能源比例状况,11/26/2019,世界能源储备状况,二、丰富的太阳能资源,中国可再生能源资源与开发潜力,11/26/2019,我国2/3的面积年日照时间在2300小时以

2、上，每 平方米太阳能年辐射总量 3340-8400MJ，陆地表面每 年接收的太阳辐射能相当 于17000亿吨标准煤，而且 分布极为广泛，蕴含的发 电能力约1400万亿kWh/a，是我国一年总发电量的近300倍。,基本观点太阳能作为一种洁净的、取之不尽的能源在能源结构中所占的比例将会越来越大。太阳 能热发电不仅可以发出电力，还可以同时实现供热、制冷，构成热、电、冷联产，具有广阔 的市场需求和发展前景。经过30多年的研究开发，太阳热发电系统各项关键技术已经日渐成熟。越来越多的专家 和政府认识到太阳能热发电的重要性和可行性。随着关键技术的不断进步，太阳能热发电是替代现有化石能源的最佳可再生能源。不得

3、不接受的事实：太阳能应用的主流将由太阳能光伏（太阳能单晶硅、多晶硅、薄膜电池）转化到太阳能光 热（太阳能热水、热发电）利用；风力发电的不稳定性永远不可能作为基本能源供应；太阳能光伏产业面临高成本和高能耗这两大难题的严峻考验。,11/26/2019,三、太阳能热发电一个激动人心的朝阳产业,四、近五年各地区采用聚光型太阳能热发电（CSP）技术统计,11/26/2019,来源：德国银行，REN21 可再生能源全球现状报告,五、全球聚光型太阳能热发电（CSP）发展预测,发电系统集成提高系统规模,可再生能源发展蓝图（国际能源机构预测）,太阳能聚光热发电（CSP),大型聚光装置新型热力循环,大规模蓄热,太

4、阳能热发电成本预测,槽2015,塔,槽塔2020,碟,槽式2010,11/26/2019,太阳能场,动力部分,场地,热传输 流体系统,保险税运行维护间接费用,储热,1975年前后：天津建造一套功率为1kW的塔式太阳能热发电模拟实验装置；上海建造一套功率为1kW的平板式太阳能热发电模拟实验装置；北京中科院电工研究所建立一套1kW碟式太阳能热发电系统；中国科学院、天津大学、中国科学技术大学等单位一直在从事870kW 塔式太阳能热发电 系统热发电模拟装置研究。在南京江宁经济开发区建成国内首座70kW塔式太阳能热发电示范工程，并于2005年10月 成功并网发电。2011年，在北京延庆将建成1.5MW塔

5、式/1MW槽式太阳能热发电示范电站。国家发改委已批准在内蒙和新疆、甘肃等太阳能资源丰富地区建立槽式太阳能热发电示 范基地，各地政府密集出台鼓励政策和发展规划。,11/26/2019,六、我国太阳能热发电（CSP）技术发展历程,六、我国太阳能热发电（CSP）技术发展历程（续）,目前国家已经出台太阳能光热发电的激励政策国家发展改革委关于太阳能热发电标杆上网电价政策的通知（发改价格20161881号），标杆上网电价为每千瓦时1.15元（含税）。几大电力集团及数个民营企业已开始布局，数十个50100MW的商业化塔 式太阳能光热发电项目在西北、西南地区（如德令哈、格尔木、磴口、鄂尔多斯、西藏 藏南等）相

6、继开展前期工作，一系列光热产业园区诞生。太阳能发展“十三五”规划指出，到2020年底，太阳能热发电装机达到500万千瓦。在“十三五”前半期，国家积极推动150万千瓦左右的太阳能热发电示范项目建设，2016年9月14日，国家能源局公开20个示范项目，其中9个塔式，7个槽式，4个菲涅尔式.,11/26/2019,光热产业现状光热发电技术及系统 长动产品技术特点 应用案例介绍总结,11/26/2019,太阳能热发电是光伏发电技术以外的另一有很大发展潜力的太阳能发电技术。它是将 太阳能聚集起来产生高温热能，加热工作介质来驱动汽轮发电机发电。除了 高温热能的 产生来自太阳之外，其他组成部分与常规发电设备

7、类似。太阳能热发电技术分为如下类型：太阳池、太阳能中心塔、太阳烟囱、槽式、塔式、碟式。,光热发电技术及系统,11/26/2019,一.光热发电系统组 成,通过聚光设备，将低密度能量的太阳能聚焦传 递给高能量密度的高温高 压热流体，这些热流体通 过汽轮发电机组实现热能 转化为电能，从而实现太 阳能热发电。,二.光热发电主要形 式,11/26/2019,三.光热发电主要形式特点对 比,11/26/2019,四.槽式光热发电系 统,槽式聚光发电系统的核心设备是中高温真空集热管和跟踪控制系统，槽式电站普遍采用导热油作为传热介质；在以水及熔盐作为介质方面，还存在技术难题。容量：50-100MW,传热介质

8、：高温导热油,储热和时长：融盐，9小时,储热方式：二元硝酸盐双罐储热,蒸汽参数：N50-10/380/380,型式：高压、一次中间再热、,中温、空冷汽轮机,美国加州Mojave沙漠,上的9座槽式光热电,站总装机容量达354,兆瓦，于上世纪90年,代初开始并网运行，,是世界上最早投入商,业运行的光热发电站。,11/26/2019,塔式聚光发电系统的核心设备是定日 镜场、跟踪系统及吸热塔；在传热介质方 面，塔式电站可以采用水、导热油及熔盐 介质。100-200MW塔式光热发电项目 传热介质：熔盐储热介质和时长：熔盐，7-11小时 蒸汽参数：N100-12.6/550/550型式：超高压、一次中间再

9、热、空冷汽轮机铭牌功率：100-200MW,五.塔式光热发电系 统,摩洛哥努奥三期光热电站装机容量达150兆瓦，采用塔式光热发电技 术，248米高的光塔，7400面单个面积达到178平方米的定日镜。,11/26/2019,美国 Ivanpah-世界最大的塔式光热电站,11/26/2019,1、共装机三套，总容量392MW（126+2*133MW）；2、采用亚临界高温、一次再热；3、占地14平方公里；4、聚热塔高137米；5、采用水作为吸热介质；6、电价185美元/MWh（1.13元/KWh)7、2014年2月13日投运。,美国新月沙丘 世界最大熔盐塔式光热电站,11/26/2019,我国光热产

10、业现状光热发电技术及系统 长动产品技术特点 应用案例介绍总结,11/26/2019,一.长动光热发电技术开发进程,2009年,2012年,2017年,2014年,2018年,长动与阿尔斯通分别签订技术引进和太阳能光热合作协议,11/26/2019,结构特点 积木块式模块化设计调节级冲动式+通流反动式 轴向排汽，排汽压损低厂房单层布置再热机组轴系5支点结构（汽轮发电机 组）,二.主力机型MT系列,11/26/2019,11/26/2019,23,在任何条件下的快速启动Fast ST Start Up from any condition最佳的启动梯度，和寿命直接相关（负载、温度、压力、质量流量）

11、云层的移动，导致负荷的快速波动整晚的低负荷运行，最小的蒸汽消耗清晨的快速启动，最小的寿命损耗夜间模式下的热保护，最小的自然冷却,24,末级叶片适应高背压、背压频繁波动、波动区间 大high and fluctuating backpressure热应力分析Thermal stress analysis优秀的热转换效率Heat transfer coefficients合适的材料Material testing,11/26/2019,Shrinkring,11/26/2019,Flange,双层缸结构减少漏气损失和热量传导 内缸热套环结构，始于1960启动快，抗疲劳，高可靠性，避免法兰变形而导致

12、的法兰面漏气,高压,缸,齿轮箱,带集装油箱的基架,装入标准轨道中的预装配 模块,二.主力机型GRT系列,11/26/2019,GRT系列产品三维图展示,11/26/2019,GRT系列参数及实物图片展示,11/26/2019,首次开缸检修时间 在100，000 等效 小时以上。,第四代高效率汽 机设计标准，超 高的蒸汽利用率。,卓越的紧凑型一 体化结构和高可 靠性模块化设计。,MT100机型,11/26/2019,GRT35E18机型,MT+GRT系列突出特点归纳总结,光热产业现状光热发电技术及系统 长动产品技术特点 应用案例介绍总结,11/26/2019,应用案例介绍首航节能敦煌100MW塔

13、式光热发电项目,位于甘肃省敦煌市七里镇以西的光电产业园区，该地域年日照时间长，属全国太阳能资源丰富的一类地区。敦煌100兆瓦熔盐塔式光热电站年发电量将达3.9亿度，每年可减排二氧化碳35万吨，相当于1万亩森林的环保效益，同时 可创造经济效益34亿元。投资：北京首航艾启威节能技术股份有限公司。首航节能敦煌100MW塔式熔盐光热电站于2018 年12月28日并网发电，装机容量100MW，配置11小时熔盐储热系统，镜场面积约140万平方 米，是目前我国乃至亚洲装机容量最大的光热 电站，设计年发电量3.9亿kWh，每年可减少 二氧化碳排放35万吨。该电站由首航节能公司 自主设计、投资和建设，拥有百分百

14、自主知识 产权。,11/26/2019,敦煌100MW塔式光热发电项目系统组成,11/26/2019,汽轮机主要参数：,进汽参数 12.6MPa/550 再热参数3.5MPa/550排汽压力8KPa（冬季）20KPa（夏季）额定功率100MW做功介质：超高压高温蒸汽储热介质和时长：融盐，11小时 汽轮机型号：N100-12.6/550/550型式：超高压、一次中间再热、空冷 汽轮机铭牌功率：100MW 最大功率：105.4MW设计背压：8KPa/20KPa,汽机岛发电系统,敦煌100MW塔式光热发电项目汽轮机组,高压模块设计数 据 总重：46.2 吨，长5.26米，宽2.28米，高2.15米。

15、,11/26/2019,光热汽轮机的生产交付流程图,设备订货（2017年1月）制造主机安装（2018年5月）安装调试与试运2018年12月调试消缺、耦合和 并网2019年10月,11/26/2019,从实施的首批示范项目分析，工程标准和系统集成可靠性有待完善，,综合经济性有待提高，实现完全商业化运行尚需多方努力；,经过10多年研发创新，长动集团在国内率先完整地消化和掌握了光热发电汽轮机的技术特点，尤其是在超高压高温100MW等级汽轮机技术上处于领先地位。,光热发电系统的常规岛部分的主要设备已经成熟，,光热采集和传递系统上尚有很多关键技术需要创新和提升；,1,2,3,4,我国太阳能光热发电技术已经完成基本技术积累，产业化已经起步，,即将全面进入大规模工程化应用阶段；,总 结,光热技术开发新方向中低温分布式多联供,11/26/2019,11/26/2019,CT350型（整撬式）,CT250型（集装箱式）,长动集团最新推出2款用于中低温太阳能分布式能源系统的主力机型,11/26/2019,