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中国光热发电市场方兴未艾 中海阳精耕六载厚积薄发
2017.08.16

2016年,光热电价落地、光热示范项目出台,正式宣告了光热发电市场的全面启航;国家能源局此后出炉的《太阳能发展“十三五”》更是为光热发电产业的发展描绘了广阔的发展前景,光热发电产业从业者正信心满怀地投入到首批示范项目建设中,并寄望市场的全面爆发。

作为国内领先的光热发电装备制造商和系统集成商,中海阳目前正依托自身在装备制造的先发和领先优势,以及在光热发电系统集成领域积累的丰富经验和技术实力,全力投入首批示范项目建设中,并积极开拓国内外光热发电市场,推动市场的发展与成熟,其在光热领域六年深耕后的厚积薄发值得期待。

质量领先的光热反射镜远销海内外

凭借对光热发电市场的敏锐嗅觉,中海阳成都禅德早在2011年就在成都建设亚洲唯一一条柔性太阳能聚光热发电反射镜自动化生产线,并向Bando、Glasstech、Klopper等一流设备厂家引进生产设备,经过自主研发和消化吸收后,建成了具备国际领先技术水平、单线产能最大的全自动化聚光热发电反射镜生产线,可实现从原片进场到成品装箱的全自动生产,确保生产效率。

 

据中海阳成都禅德技术人员介绍,通过公司引进的德国ISRA缺陷检测设备,可对玻璃进行在线实时外观及尺寸缺陷检测,可检测到各种典型的玻璃缺陷,如气泡、结石、杂质、针痕、污迹、爆边等,从而确定原片质量等级;而同样引自德国的反射镜型面及聚焦度检测设备——QDEC,可确保玻璃的型面、聚焦度、拦截率等关键参数达到标准。

同时,中海阳成都禅德通过对玻璃原片的严格选材和精良的镀镜设备及工艺,可实现大于94%的高反射率;采用循环托车支撑传输方式,可适用于大开口集热器用反射镜产品制造,为将来提高聚光比的大型(熔融盐)集热器提供产品;通过拓展短焦距小开口集热器用反射镜产品,为燃煤锅炉替代、太阳能集中供热(暖)中高温热利用市场做好储备;严格的产品型面精度控制与内部检测,保证每一片反射镜的精确面型,可提供最可靠的集光效率,确保光热电站项目收益。

 

为提升产品质量和产品稳定性,中海阳成都禅德建立和健全了质量管理制度,在入场材料检测、生产检测、检验判定、进仓入库等环节严格把关,对各项参数进行跟踪和监督,对所有可能对生产造成的不稳定因素或做技术排除,或做好预防措施,严格、规范管理,充分保障质量管理体系ISO9001高效运行。

凭借领先的设备和技术工艺,目前中海阳成都禅德的槽式反射镜产品已通过第三方GL检测,取得西班牙PSA、德国DLR等权威检测机构检测认证,拿到了欧洲DNV-GL权威评估(Bankability)可融资评估报告。而且,中海阳还在不断创新技术适应市场变化,作为主参编单位起草光热玻璃反射镜国家标准,并积极参与起草行业标准和联盟标准。

在国内市场,中海阳成都禅德反射镜产品成功中标了中广核863科技示范项目,并为中科院863延庆项目提供1MW槽式反射镜产品,是国内唯一供货1MW规模以上的槽式反射镜产品制造商;在海外市场拓展方面,美国、德国、印度、摩洛哥等国家和地区也陆续采购了中海阳成都禅德的反射镜产品,并给予高度评价。

依托试验项目历练系统集成能力

在光热发电市场尚处于前期试验和开发的背景下,要想积累系统集成经验、树立系统集成优势,依托工程试验项目无疑是必要的。中海阳的光热系统集成技术实力即源于一个个光热试验项目的历练。

 

其中,通过中科院延庆863槽式集热试验平台建设项目,中海阳对国内槽式集热发电技术、关键设备、整体系统有了深入理解,作为国内首个国家级槽式示范项目,中海阳相关系统集成技术在该项目上得到了应用;通过中科院热物理所槽式集热平台项目,中海阳重点研发了槽式太阳能聚光集热系统;通过天津大学滨海校区示范项目,中海阳的系统集成团队又深入进行了太阳能分布式复合供能的相关研究。

2017年6月1日,中科院延庆863槽式集热试验平台项目正式通过专家验收,在此之前的5月25日,该项目成功进行了试运行,在实测DNI超800W/㎡的辐照条件下,导热油出口油温达到391℃。此次验收过程中,专家们在审阅了相关验收材料,并经过质询和充分讨论后表示,本课题完成了课题任务书规定的技术研发任务,达到了考核指标,同意课题通过技术验收。

 

经过多年的试验和施工,中海阳工程技术团队还总结出了一套成熟的槽式镜场安装工艺流程,对国际流行的ET150支架有了全面的、深刻的认识和了解,培养了一批工程技术骨干人员,并围绕槽式光热发电技术进行了整理统编,形成了实用技术指导手册,标志着中海阳的光热电站系统集成技术已实现标准化。

中海阳不断探索,通过对几代槽式集热器组装系统的研究应用,掌握了光热电站镜场系统集成技术,不仅提升了光热镜场的聚光效率,更提高了光热镜场的安装速度,降低成本,实现综合效益提升。截止目前,中海阳是我国建成投运的太阳能光热槽式电站回路数量最多的单位,拥有丰富的系统集成建设及安装经验。

为了借鉴吸收国外先进的光热集成技术,中海阳还组织技术人员多次参加光热电站开发建设专项培训,对光场集成、蒸汽循环和储热系统、如何在项目开发和EPC合同中规避风险、光热电站运营管理等具体问题有了深入的理解。值得提及的是,中海阳在借鉴吸收的同时,还针对中国特殊环境优化了系统的适用性设计,如根据西北地区环境,进行风载负荷强化设计;优化光热镜场布局,适用不同地形,采用阶梯式设计;此外还包括多功能热平衡设计等。

目前,中海阳在光热电站系统集成方面拥有80多项光热的发明和实用新型专利,包括拉伸式槽式光热发电集热器扭矩管结构、太阳能光热槽式大开口双层抛物线高效集热器、太阳位置传感器等。其中有的专利是为保证安装聚焦精度;有的则可以在提高抗风能力的同时,不增加电站的整体建设成本;有的是通过计算电流偏差值来初步确定太阳的位置,引导太阳位置传感器向着太阳的方向转动,使太阳光线进入精确跟踪单元的探测范围。这些专利技术都将在首批光热示范项目中得以应用。

技术研发是光热业务发展的强大引擎

过硬的产品品质和强大系统集成能力的打造,离不开强大的研发支撑。多年来,中海阳一直持续在技术研发方面加大投入,建立了一支强大的研发队伍,同时公司还与中科院等科研院所合作,通过产学研各环节深度融合,快速响应市场变化,助力行业升级和企业健康持续发展。

继去年11月26日中海阳玉门光热示范项目开工之后,由北京市发改委批准中海阳建设的北京市首个太阳能热发电聚光集热系统技术工程实验室(下称光热工程实验室)正式通过验收。该光热工程实验室下设热工及材料实验室、光学测试系统实验室、机械结构实验室、自控系统实验室、综合实验室以及昌平光热实验基地和延庆光热实验基地,主要专注于太阳能光热创新综合利用方向的研发,提供除发电端外的太阳能热发电系统全套解决方案。

2017年初,光热工程实验室公共技术服务平台通过行业专家评审,将为国家太阳能光热产业技术创新战略联盟成员单位提供系统支撑、设备检测等公共技术服务。中海阳相关负责人表示,未来光热工程实验室将充分发挥自身优势,与国家光热联盟、第三方检测认证机构密切合作,为国内光热装备制造企业和示范项目提供专业的检测服务,推动行业发展再上新台阶。

 

除了致力于光热发电装备制造及系统集成技术的研发之外,2014年中海阳自主研发了太阳能融合应用领域中具备国际领先技术水平的RCPV系统,通过光热槽式聚光镜与高性能光伏电池组件相结合,构成“反射型聚光太阳能热电联供”系列设备,不仅成倍增加了高效电池组件所接收的光强,还同步提升了光电转换效率;另一方面,倍率聚光所生成的热量在导热降温的同时产生中温热水,从而形成了中海阳太阳能热电联供系统的基本脉络。

中海阳相关负责人表示,为了克服太阳能光电的时效性和能流密度低等局限性,可再生能源和清洁能源的组合显得非常必要。目前,天然气冷热电三联供已是较为成熟的技术,加上中海阳RCPV太阳能热电联供系统将是未来五到十年分布式能源的线下绝配。清洁能源中的天然气与以太阳能发电为代表的分布式能源完美融合,实现热电联供,也是现阶段中国区域能源互联的现实选择,可大力促进中国能源互联网的发展。

 

目前,中海阳的研发实力也获得了国家知识产权局等相关机构的权威背书。2016年12月,国家知识产权局正式公布了国家知识产权优势企业的评审结果,中海阳凭借其在知识产权创造方面的优势,被认定为“国家知识产权优势企业”。

今年1月11日,北京经济和信息化委员会发布通知,根据《进一步加强北京市企业技术中心建设实施方案》,结合企业的综合实力、技术创新体系建设与运行机制、技术中心基本条件、技术创新活动成果等,经专家评估,授权中海阳等75家企业的技术中心为北京市第十九批企业技术中心。在此之前,中海阳还成为北京市专利示范单位和昌平区科技研发中心。

致力推动中国光热发电产业破障前行

产业要发展,标准需先行。为多年来,中海阳参与了太阳能光热发电从核心设备到电站运营等多项国家和行业标准的制定。2016年12月27日,我国太阳能领域首个标准组织——中国标准化协会太阳能应用分会在北京正式揭牌成立,中海阳入选副会长单位;同时,中海阳还是国家太阳能光热产业技术创新联盟副理事长单位,长期致力于推动光热标准建立和产业融合发展。

其中,中海阳陆续参与起草的相关标准包括《太阳能用玻璃:反射镜玻璃》产品标准、《光热发电反射镜玻璃反射比测试方法》、《光热发电反射镜玻璃抗冰雹冲击试验方法》、《光热玻璃反射镜面型精度测试方法》等,其中由中海阳参与起草的《光热发电玻璃反射镜反射比测试方法》国家标准已正式发布,并将于2017年11月1日开始实施。

与此同时,中海阳还积极开展合纵连横,推动产业链的整合和融合,先后与内蒙古电力勘测设计院、北方工程设计研究院、西北电力设计院、中科院、中核二三等在不同领域领先的科研院所和企业达成合作协议,同时还与招商银行等5家金融机构签署战略合作协议或授信意向书,综合授信总额高达55亿元。这些战略合作协议的签订进一步完善了中海阳在光热示范项目启动和光热市场大爆发前的战略部署,同时也为公司的未来发展提供了重要保障。

为了尽快促进光热发电产业的发展,中海阳多年来主办、支持和参与了几乎全部行业性会议和论坛,曾连续七年主办光热发电国际高层论坛,同时还连续五次主导起草两会光热提案,为相关政策的出台和行业发展起到了重要推动作用。

 

2013年,中海阳开始通过全国工商联和“两会”平台为行业发声,并在相关的提案中直指光热发电行业面临的主要发展障碍,其中包括对光热发电企业给予税收支持,为光热发电项目提供政府贷款担保和贷款优惠,加大政策扶持力度,支持企业设备和技术创新,等等。

其中,光热电价和示范项目问题几乎在中海阳的历次提案中均占据了重要篇幅。在2014年起草的《关于扶持太阳能光热发电产业发展的提案》中,中海阳建议适时出台合理的统一上网电价,启动商业化光热示范电站项目。在得到能源局的正面答复后,中海阳又在2015年起草的《关于扶持开发光热发电商业化示范项目的提案》中,进一步提出尽快出台太阳能热发电示范项目技术要求及申请报告大纲,明确电价政策出台时间表。

对于历次提案中提到的电价对光热发电的重要性,电力规划设计总院副院长孙锐说得很清楚:“上网电价是我国光热发电行业发展的最关键因素。如果没有上网电价政策,各发电企业无法测算工程项目投资回报,这就使得企业很难做出投资决策,同时银行也不能提供贷款,工程项目寸步难行。”

令人欣慰的是,两会光热提案也多次得到了国家能源局的书面答复,有针对性地回应了提案中提到的诸多行业重要关切,包括明确电价政策出台时间表、尽快出台太阳能光热发电示范项目的建议等,能源局都给出了明确答复。对此,全联新能源商会副秘书长周洪山认为,中海阳主导起草的两会提案都不是纸上谈兵,在一定意义上提高了政府的重视程度,对国家政策制定、行业的快速发展起到了重要推动作用,大大加快了光热发电行业前行的步伐。

基于中海阳为推动中国光热发电产业发展所做的突出贡献,今年6月公司获得了中国国际光热电站大会暨CSPPLAZA年会(CPC 2017)组委会颁发的“2017 CSPPLAZA AWARDS 产业贡献奖”。产业贡献奖旨在表彰在过去的十余年间,长期致力于从技术、政策、市场、舆论等各个层面推动中国光热发电产业发展的企业,特别是那些从宏观的产业层面而非微观的个体层面助力行业发展的企业。CSPPLAZA认为,正是由于中海阳等企业的坚持,坎坷前行的光热发电产业才得以在2016年迎来政策破冰,继而在2017年迎来示范项目的建设大潮。

 

迎接我国光热发电市场的全面爆发

2016年9月1日,对国内光热发电产业从业人员来说绝对是一个值得纪念的日子。这一天,国家发改委正式发布《关于太阳能热収电标杆上网电价政策的通知》,光热电价最终出台;随后的9月14日,国家能源局有正式发布了《国家能源局关于建设太阳能热发电示范项目的通知》,包括中海阳玉门项目在内的共20个项目入选中国首批光热发电示范项目名单。

同年11月26日,中海阳玉门50MW槽式光热发电项目开工仪式正式举行。这是自示范项目电价政策落地后,我国首个启动建设的槽式光热发电项目,也是玉门市四个入围项目中首个启动建设的示范项目。中海阳相关负责人还承诺将努力把该项目建设成为真正具有示范效应和标杆意义的精品工程,为建设玉门大型新能源产业基地、发展我国新能源事业谱写更加绚丽的篇章。

 

面对光热发电行业面临的全新机遇和重大挑战,中海阳又在2017年两会前夕主导起草了《关于加快太阳能光热发电产业发展的提案》,提案中提到,为更好地完成光热发电“十三五”发展目标,加快产业升级,提高产业竞争力,创造产业发展的良好外部环境,有效促进我国响应“巴黎协议”碳减排承诺的实现,建议尽快启动4GW光热示范项目申报工作,并鼓励企业多方参与,合理进行项目布局。

中海阳认为,能源产业作为“一带一路”建设的重点行业之一,展现出由单边向区域性合作发展的趋势,为中国能源企业展开国际合作带来了前所未有的机遇;“一带一路”沿线各国不仅有丰富的光热市场、资源,还为能源发展提供了必要的资金、技术和人才交流的平台,有利于发挥各国在光热领域的优势,实现互利共赢。

为了抓住“一带一路”能源国际合作历史机遇,充分利用太阳能富集地区实现能源互联,打造光热丝路经济带,中海阳在紧锣密鼓地开展示范项目建设的同时,中海阳仍在不断加大项目拓展力度。在玉门项目开工当日,中海阳便与玉门市政府签订了《500兆瓦光热并网发电项目开发建设投资协议》,项目将优先落地于规划中的花海百万千瓦级光热发电基地,总投资150亿。

 

此后,中海阳又与格尔木市政府签订了《格尔木50万千瓦光热发电站及配套设施设备制造项目开发投资协议》,投资建设全世界最大的单体槽式光热并网发电项目、塔式光热发电并网项目、新型技术光热并网发电站等项目,总开发建设项目500MW,投资总额150亿元,光热发电配套设备生产投资1亿元。

除此之外,中海阳还与青海海西州乌兰县签署了光热发电项目开发框架协议,中海阳将在乌兰建设50兆瓦光热发电站,计划总投资15亿元;以全资子公司北京中尚明德太阳能光热发电投资有限公司为主体,与哈密市伊吾县招商局签订了《1000MW太阳能光热发电项目招商引资书》,计划在该地区淖毛湖境内投资建设1000MW太阳能光热发电项目基地。项目总投资额为300亿元人民币。

目前,国内光热发电市场方兴未艾,推动并见证了我国光热发电市场启动与前行的中海阳,已经为光热市场全面爆发做好了必要的产品、技术和项目储备,完成了超前布局。中海阳相信,伴随“十三五”期间5GW光热装机目标的陆续达成,届时公司必将凭借十年的积累,发展成为在光热发电领域完全商业化、产业化,在技术上绝对领先的能源集团公司。

 

来源:中国经济网