塔式熔盐光热发电节能降耗管理探讨

塔式熔盐光热发电节能降耗管理探讨

蒲永凯   吴军科

  共和西北水电光热发电有限公司  青海   共和  811800

格尔木西北水电新能源有限公司 青海   格尔木 816000

摘要：针对塔式熔盐光热发电新能源企业投资成本高、能源消耗较大的矛盾，以及当前塔式熔盐光热发电厂无电价优势的情况下。为降低发电成本、减亏增盈、提高企业竞争力，尤其是在运营过程中提出如何科学、合理地开展节能降耗及精细化运维管理工作,以最经济的工况下获得最大的经济效益的几种管理探讨：企业重视、全员支持，优化运行方式、提升经济效益，健全节能奖惩制度、提高节能工作效能，指标量化、促进节能，提升机组自动化水平。希望通过节能降耗管理不断增强塔式熔盐光热发电企业的经济价值和环保价值。

关键词：塔式熔盐光热发电；节能降耗；经济效益；环保效益；管理探讨

引言
太阳能光热发电（Concentrated Solar Power，简称“CSP”）是一种太阳能聚光热发电技术，太阳辐射能通过镜面反射聚焦至吸热器，熔盐储热介质吸热升温，随后在换热装置中加热水工质驱动汽轮机将热能转化为电能，输出电能。光热电厂包括聚光系统、吸热系统、储换热系统、发电系统四个模块。传热和储换热技术是塔式熔盐光热发电关键技术之一，而传热介质的工作性能直接影响系统的效率和应用前景，塔式熔盐光热电厂常用传热介质包括有水蒸汽、空气及熔盐等，塔式熔盐光热发电原理：光→热→机械能→电。随着可再生能源比例不段攀升，以风电、光伏为代表的可再生能源发电机组因其特有的发电原理、并网方式或导致电力系统面临控制、运行、调度等挑战，尤其是青海省地区截至2023年8月底，新能源装机3117.2万千瓦，占比65.4%，创历史新高。塔式熔盐光热发电的天然解耦性，使其储能灵活配置。光热电厂工艺属性具有光热与电的天然解耦特质，光热吸收环节与热力发电环节没有强关联，可以通过配置一定容量的储热、换热环节实现光热电厂的能量存储与功率调节功能，既可实现超容量存储，增加发电厂整体能量存量提高发电能力，也可实现发电侧的削峰填谷的调节性。

从当前各省已公布的建设规模来看，我国光热电厂建设项目共计48个，总规模 5.94GW（不包括 11 个未建成投运的示范项目）。但是由于塔式熔盐光热电厂系建设、运营成本高，厂用电、水率高等等因素。因此，如何从已运营企业开始降耗，如何从建设企业从能耗设备优化及技术更新，是塔式熔盐光热发电节能工作面临的一大难题。希望能将好的方法、思路应用到塔式熔盐光热发电中，有效减少能源损耗，加强环境保护。下面就针对节能降耗管理现状，进行以下探讨：

一、企业重视、全员支持

相对其他新能源行业来说太阳能热发电行业为一个全新行业，目前行业内大多数管理人员为火电、光伏或者其他行业转入，转入后受传统行业管理观念制约及国家对污染物排放标准控制的大形势影响，重心注重于安全、环保方面，而将新型行业节能管理至于次要位置。或者部分企业已开展节能管理，但职能弱化、专业技能、人员短缺，对于节能管理精细化执行效率不高，使得节能管理流于形式，实际效率低下。尤其是塔式熔盐光热发电行业，其实节能是一举双得的事情，既节约能源，同时近期生态环境部印发了首批4个温室气体自愿减排项目方法学，其中含并网光热发电行业，以青海省某50兆瓦光热发电项目为例，CCER按40元/吨---60元/吨估算，每年可为光热项目增加收益300万元---500万元收入。当前光热行业各企业追求发电量、设备可靠性等指标,对节能降耗的意识不足或者不到位。所以，作为光热行业管理者在节能管理、精细化管理等方面要求全员转变观念提高节能意识，同时，发挥管理人员“模范带头”作用，抓起管理力度、先进管理理念，在建设项目中提前加大节能设备、技术资金投入，做到节能设备、技术的领跑者。

二、优化运行方式，提升经济效益

塔式熔盐光热发电厂运行期间，为保证电厂的安全稳定运行，储罐、管道、阀门、换热器等等只要是熔盐介质流通的设备一般都需加装电伴热、电加热装置采取防凝保护；同时，几万面定日镜为提高聚焦精准度跟随太阳转动期间电耗、6kV及重要辅机运行耗电等等，造成厂用电率居高不下；在节水方面，由于地下水质差、化学监督不到位等各种原因，导致用水量较大。因此，机组运行优化，提升节能管理的研究迫在眉睫。在确保设备、系统安全运行的前提下，必须通不断优化、精细化运维验证，使设备、系统在各负荷工况下能保持最佳的节能运行方式以及最优的参数匹配；在节水方面严格实行“三同时、四到位”制度，即同时设计、同时施工、同时投运，用水计划到位、节水目标到位、节水措施到位、管水制度到位。同时，在生产制水过程中做到一水多用、重复利用，系统设备选型中尽量采用闭式循环、空冷技术；在生活区污水经处理后，进行绿化用水。

采取一系列解决措施验证：优化电伴热控制温度及运行方式；优化熔盐泵、给水泵等主要耗电设备运行方式；选择在系统高参数效率点运行及节水措施等，实践表明，在进行一系列优化后，电厂日厂用电率下降幅度可观，降幅达到35%。用水量符合要求，

从而用于指导运行人员对运行方式的调整，以提高机组运行的经济效益。

三、健全节能奖惩制度，提高节能工作效能

规章制度是企业在管理人才、管理思想、管理方法、管理手段等方面的具体体现。一个健全的奖惩机制在有效提高工作效能，同时，也是激发员工潜力的重要手段。随着节能降耗力度的加大及节能管理的进一步深入，各企业在新能源行业中原有的节能管理制度已经不适应塔式熔盐光热电厂发展的需要，必须结合自身企业节能管理制度进行重新修编完善、量身打造，制定出切合太阳能光热发电实际的规章制度、考核奖惩规定，在执行过程中能够调动各级人员的积极性，增强节能降耗意识，最大限度的降低生产成本、增加效益。

四、指标量化，促进节能

塔式熔盐光热电厂生产指标很多，例如：安全指标、可靠性指标、发电量等等指标。而如何将各专业的小指标进一步量化、分析。作为管理人员应采取优化原则、耗差分析、评价准则，通过指标评价首先了解自身企业能耗现状，既提高企业的能耗管理水平，也提高了机组运行的经济性。其次，再结合节能潜力、指标差异对症下药制定节能规划，将各项指标分解落实到每一个人、每一个过程、每一个环节，做到分层管理、分工明确、责任到人。当指标发现异动能够及时发现、分析、制定整改方案，使每项指标处于可控状态，促进节能降耗工作的顺利开展。

五、提升机组自动化水平

目前，并网发电的光热发电项目基本均为国家规划的20个首批太阳能热发电示范项目之中，均为单体光热电厂。在设计、建设等过程中诸多问题事宜无参照、无依据，导致投运以来设备、系统相对落后、能耗高及自动化低，且可控性、可靠性差等问题，此类机组在运行直接导致机组运行效率降低。另外，自动化程度低的机组在运行调整及维护方面需要大量的人力，劳动强度大。因此，在新形势下，为了降低能耗、提高机组运行水平，作为塔式熔盐光热电厂企业管理者，只有通过逐项技改、优化将主辅设备进行自动化水平完善、提升，以满足行业内机组安全、经济、稳定运行的需要。

结束语

今年来，随着我国相继出台一系列政策文件，强调推动建设风光热储一体化能源基地的重要性，为新时期我国光热项目的发展指明了方向。同时，CCER入围太阳能光热发电，引起业内广泛关注。下一步如何进行节能降耗的优化，太阳能热发电行业如何在节能减排中做出应用贡献，已成为“追光人”所关注的重要内容。通过多方探讨，以上几个方向深挖设备节能潜力、淘汰能耗高的设备，优化运行策略，采用先进的技术手段推进塔式熔盐光热电厂节能降耗的提升，从而减少各项能耗达到节约能源的目的。

参考文献：
        [1]王标.浅谈节能降耗中热能与动力工程的实际运用 .中国新技术新产品

[2]发电生产技术园地 .教育自媒体

[3]CSPPLAZA光热发电平台