内蒙院秦晓平:以技术优势推动太阳能热发电行业发展

时间:2016-12-02 10:35来源:太阳能光热联盟

  国家太阳能光热联盟讯:太阳能热发电示范电价和20个示范项目名单的发布,极大地激发了社会各界关注太阳能热发电行业的热情,资本市场潮流涌动,能源企业跃跃欲试。国际形势来看,太阳能热发电产业也已经进入快速增长期。从技术上来说:“十二五”期间,我国太阳能热发电产业已经有了很好的积累。目前我国太阳能热发电产业在基础研究、技术研发、关键设备、工程实践等领域都已形成一定基础,也积累了一定经验,甚至在一些重要技术领域的研究处于国际领先地位,工程应用正处于从小型示范到规模化发展的飞跃,从点的突破向系统能力提升。许多科研院所、高校、企业和太阳能热发电人为太阳能热发电行业作出了巨大贡献。内蒙古电力勘测设计院有限责任公司(以下简称内蒙院)就是其中一家。鉴于内蒙院在太阳能热发电领域的地位,以及其院长秦晓平在太阳能热发电领域的影响, 2016年,在国家太阳能光热联盟第三届理事代表大会上,通过公开竞选投票的方式,内蒙院再次被选举为国家太阳能光热联盟副理事长单位、秦晓平同志再次当选为国家太阳能光热联盟副理事长。

  在太阳能热发电事业正如火如荼的展开时期,国家太阳能光热联盟记者对国家太阳能光热联盟副理事长秦晓平进行了专访,请他谈谈内蒙院如何以技术推动太阳能热发电行业发展。

图:国家太阳能光热联盟副理事长秦晓平同志

  国家太阳能光热联盟:秦副理事长您好!您任内蒙院院长多年,请您介绍一下内蒙院在太阳能热发电方面有哪些技术优势?

  秦晓平:内蒙院始建于1958年,现隶属于内蒙古能源建设投资股份有限公司,是国家甲级电力勘测设计企业。我在内蒙院工作已经有30多年了。

  内蒙院是国内最早涉足太阳能热发电设计领域的单位,同时也是涉足槽式太阳能热发电技术最深的设计院之一。我院自2007年开始进行太阳能热发电设计技术的规划研究,2011年与大唐新能源公司组成联合体,中标我国第一个50MW槽式太阳能热发电特许权项目。2013年,与中科院电工所合作,承担了国家863项目1MW槽式太阳能热发电工程的施工图设计工作,目前该项目已经进入调试阶段。

  内蒙力院多年来一直在太阳能热发电领域进行探索,多种技术路线、二十多项专利获得了国家知识产权局授权,多项专有技术获电力行业授权。主要参与了两项国家标准—《槽式太阳能热发电站设计规范》、《塔式太阳能热发电站设计规范》的编制,《槽式集热系统设计规范》等多项行业标准的编制。

  内蒙院全面消化吸收国外先进的、有运营业绩的太阳能热发电设计技术,并将技术应用于国内实际项目中,现已锻炼培养了一支掌握理论知识、有丰富实践经验的太阳能热发电设计团队,在国内具有太阳能热发电项目设计能力的设计院中处于第一梯队的领先位置。

  国家太阳能光热联盟:您刚才说内蒙院是最早涉足国内太阳能热发电设计领域的单位之一、同时也是涉足槽式太阳能热发电技术最深的设计院之一,当时您是出于什么考虑进入太阳能热发电行业的?进入太阳能热发电行业后,为了推动内蒙院在这一领域的发展壮大,您做了哪些规划和部署?

  秦晓平:内蒙古是能源大省,集中了国内优质的煤、气、风及太阳能等资源,因此,内蒙院在常规火力发电、风力发电、光伏发电、沼气燃气、垃圾发电、生物质发电、地热发电均有多年技术研究及设计业绩。通过技术的更新与优化,使电力能源清洁、环保、高效是发电设计行业的责任与义务,也是内蒙院的重要发展目标。我认为发展清洁能源是能源行业发展的必然方向,未来清洁能源占总体能源比例将逐步加大。

  内蒙古有充沛的太阳能资源优势。2007年我们开始进行太阳能热发电设计技术的规划研究。通过研究学习了解到,相比于其他形式的清洁能源发电形式,太阳能热发电能够克服了资源的随机性,在电网稳定运行、储能调峰、系统耦合等方面具有非常明显的优势。从技术成熟度、商业化运行经验方面考虑,太阳能热发电可以说是目前国内发电领域未开垦的最后一块处女地。

  内蒙院在风能等新能源领域业绩突出,走在全国勘测设计行业的前列,为了使内蒙院在太阳能热发电行业能够延续新能源领域的优势,我们在与国外公司积极交流的基础上,自主组建太阳能热发电研究团队,深入学习太阳能热发电设计技术。并且依托内蒙古地区太阳能资源丰富、幅员辽阔、交通便利,适于建设太阳能热电站的天然优势,率先开展了内蒙古地区太阳能热发电的站址选择、内蒙古地区太阳能法向直接辐射资源调查等项目的研究规划工作。为了使内蒙古电力院在太阳能热发电行业争取更多的话语权,我们积极参与太阳能热发电相关国家级、行业级标准的编制,同时也制订了公司内部标准,积极参与国家863太阳能热发电项目的设计工作,并加入了国家太阳能光热产业技术创新战略联盟,借助联盟战略平台,与联盟成员优势互补,共同在热发电行业发展壮大。

  同时,内蒙院凭借技术优势,承担政府技术顾问的角色,参与区域太阳能热发电的引导与规划;并且向有实力的电力公司推广太阳能热发电技术,积极推动行业的整体发展。

  国家太阳能光热联盟:在内蒙院太阳能热发电的发展过程中,您是如何带领您的团队,经历了哪些困难和波折,取得了哪些成绩?

  秦晓平:内蒙院在进行太阳能热发电设计技术研究的初期阶段,太阳能热发电在国家层面上,当时还没有相关的导向政策,也没有相关的规程规范指导。在行业层面上,国内没有可以参照的设计技术,也没有成熟的设备制造产业链。在内蒙院层面来说,太阳能热发电也是个新鲜的专业词汇。

  为了尽早掌握国际先进的太阳能热发电站设计技术,我们首先专门抽调了相关专业、在火力发电设计技术深耕多年,具有丰富电厂设计经验的骨干设计人员,对太阳能热发电技术的发展水平和未来趋势进行了摸底分析,对具有代表性的太阳能热发电站进行了调查研究,对太阳能热发电各种技术路线的理论进行了深入的学习。

  为了打破设计技术的壁垒,全面掌握的太阳能热发电设计技术,公司投入相当多的人力、物力和财力,积极开展与国际上有运营业绩的太阳能热发电技术公司或者核心设备制造商的交流合作。包括德国太阳千年、澳大利亚沃利帕森、西班牙阿本戈、美国亮源、美国SolarReserve、西班牙Renovetec、德国Steag、意大利EUROTECNICA和瑞典CLEANERGY等公司;在没有太阳能热发电电价、没有行业标准的情况,内蒙古电力院就以先行者的魄力,先后派遣30多人次赴国外学习。

  通过这几年的学习与积累,内蒙院已经全面掌握完善的太阳能热发电各种技术路线的设计技术。其中槽式、碟式太阳能热发电技术已经达到施工图深度,并且槽式太阳能热发电技术在北京延庆国家太阳能实验电站拥有了安装完成的项目业绩。塔式、菲涅尔式太阳能热发电设计技术也达到了初步设计深度。

  国家太阳能光热联盟:那么您认为内蒙院通过多年来在太阳能热发电领域的探索,技术优势具体是如何表现在设计、采购、施工安装、调试、运行维护、装备制造“六位一体”的?

  秦晓平:随着太阳能热发电技术在我国的逐步推进,内蒙院确立了加快发展太阳能热发电领域总承包业务的战略规划。通过“以设计为龙头的总承包管理”模式,依托内蒙古能源建设投资股份有限公司紧密型管理模式,与内蒙古送变电有限责任公司、内蒙古电力建设工程有限责任公司优势互补,集合了电力勘测设计、施工安装、调试、运行维护的核心力量。并且通过在太阳能热发电市场的多年耕耘积淀,与国内外太阳能热发电核心设备制造商建立了多种方式的密切协作关系,以确保太阳能热发电项目的采购与装备制造优势。

  内蒙院希望通过上述设计、采购、施工安装、调试、运行维护、装备制造“六位一体”的发展模式,为我国太阳能热发电行业的发展贡献力量。

  国家太阳能光热联盟:请您从“内蒙古50MW槽式太阳能热发电项目”这个工程说明,作为《槽式太阳能太阳能热发电站设计规范》主要参编单位,您是如何看待国家标准对太阳能热发电行业的影响的?

  秦晓平:“内蒙古50MW槽式太阳能热发电项目”是我国第一个槽式太阳能热发电特许权项目,更是中德政府间合作的第一个太阳能热发电项目。

  太阳能热发电的核心技术最初是掌握在国外少数企业手中,国内没有成熟的太阳能热发电设计技术、设备国产化率低,更没有相应的规程规范。在该工程的设计过程中,内蒙古电力院与德国太阳千年公司密切合作,依托工程对太阳能热发电工程的设计开展了深入的研究;期间也与国际太阳能热发电领域业绩突出的澳大利亚沃利帕森公司进行过技术交流,逐步打破了我国太阳能热发电设计的技术壁垒。在内蒙古50MW槽式太阳能热发电项目的设计过程中,认真调研国外相关设计技术、设备制造以及调试运营经验,并派出专业人员亲赴西班牙和美国,长时间在现场学习,取得了非常宝贵的调研资料以及经验。

  也正是内蒙院在槽式太阳能热发电领域长期的技术积累,给我国第一个太阳能热发电领域的国家标准——《槽式太阳能太阳能热发电站设计规范》的编制提供了强有力的技术支持;内蒙古电力院承担了该设计规范9个核心章节的编制工作。

  编制过程中,内蒙院将积淀的太阳能热发电设计技术、核心设备调研资料以及国外已投运槽式太阳能电站调试、运行经验融入规范的编制,以期通过国标的在编制来规范我国槽式太阳能热发电项目的设计,进而推动我国太阳能热发电行业的发展和进步。

  2016年10月18日,《槽式太阳能太阳能热发电站设计规范》送审稿审查会在内蒙古呼和浩特市顺利召开,本次送审稿审查顺利通过,标志着我国首个太阳能热发电领域设计规范的编制完成并即将颁布实施,具有里程碑的意义。同时,对于首批太阳能热发电示范项目的建设也有着重要的作用。

  国家太阳能光热联盟:目前光伏发电产业发展迅猛,而太阳能热发电相对于光伏发电,最重要的优势是太阳能热发电有储能调峰作用,请您介绍一下内蒙古电力院在热储能技术方面是否有部署?在《槽式太阳能太阳能热发电站设计规范》中,有专门对于储能系统的表述吗?

  秦晓平:《槽式太阳能太阳能热发电站设计规范》中专门策划了热储存系统及设备章节,对储热介质储存系统、储热介质传热系统以及辅助系统等进行了规定。

  储能系统的设计,储能系统介质、设备的选型非常重要,内蒙院对太阳能热发电技术的储能系统进行了较为全面的研究。从水/水蒸汽储热、导热油储热、熔融盐储热的介质特性研究,到储罐形式、材质的选择,再到熔盐泵选型计算,都已经有了一套非常完善的方法,并且还与有储能系统实际应用业绩的EUROTECNICA进行了学习交流,在调式运行方面也掌握了一定的技术。

  国家太阳能光热联盟:我们知道,风电设计是内蒙院的传统优势设计项目,您是如何看待太阳能热发电设计的?风电与太阳能热发电各自的优势在哪里?如何在技术上实现风光互补?

  秦晓平:风电和太阳能热发电都属于清洁的可再生能源利用。风电具有技术成熟、装机规模灵活、建设周期短、运行维护费用低的特点,但是受风资源随机性的影响,风电输出不稳定,对电网的稳定运行有不利的影响。

  太阳能热发电在国际上已经有成熟的商业化运行实例,在我国目前还处于起步阶段。太阳能热发电可以配置适当规模的、成本相对较低的热储能系统,这是非常重要的技术特点。通过热储能系统调配由太阳辐射能转化的热能,进而对汽轮发电机组的输出功率进行调节,实现较长时间稳定而又灵活的输出。

  根据太阳能热发电可以通过热储能系统对汽轮发电机组的输出功率进行调节的这一特性,内蒙古电力院已经对“风电、光伏、光热、储能”进行了各种形式的耦合互补研究,并获得了满足电网稳定运行要求、符合设备特性、达到整体输出最优的互补策略。

  国家太阳能光热联盟:您作为国家太阳能光热联盟副事长,您认为有哪些成功的经验和技术可以推广到联盟成员中,共同促进太阳能热发电产业的发展?

  秦晓平:在“太阳能光热示范项目落地”、“太阳能光热标杆电价发布”以及“十三五”规划等利好政策的推动下,我认为中国的太阳能热发电相关产业将会步入更加广阔的发展空间,太阳能光热发电市场将作为能源结构转型的发展重点,也是未来能源的主力军。

但我认为在太阳能热发电中,首先要吸取风电、光伏发电发展的一些经验和教训,从客观上进行评价,从规模上合理控制,才有助于太阳能热发电行业的健康发展。

  其次,国内的太阳能光热发电产业链布局已基本形成,国产设备的产品性能和技术参数均已达到或优于国际先进技术水平;太阳能热发电的系统集成、技术储备,以及技术创新等已在国内的多个项目中得到应用。太阳能热发电技术的升级以及产品成本的降低,将有利于太阳能热发电产业的快速和健康发展。这就要求我们太阳能光热产业内的项目建设者、技术提供方、设备提供方、项目管理方不断的提升自己的水平,发挥创造性,为整个产业的发展提供创新技术,增强价值力。

  太阳能热发电技术相关的国家级、行业级等标准规范已经开始编制,但是还需要进一步完善和丰富,希望太阳能光热联盟成员单位能够发挥各自的专长,共同推动太阳能热发电标准体系的完善。(董清风 报道)

  秦晓平副理事长名片

  高级工程师,国家太阳能光热产业技术创新战略联盟副理事长,内蒙古能源建设投资股份有限公司总经理,曾任内蒙古电力勘测设计院有限责任公司院长。

  1986年7月至1987年12月内蒙古首台20万千瓦机组工程丰镇发电厂工程设计任现场设计代表。1988年1月至1992年10月主持并参加丰镇发电厂3#、4#机组工程土建专业设计、包头二电厂热网改造工程设计,任专业汇总人。1992年10月至2004年4月任内蒙古电力设计院劳动服务公司工程公司工作,先后任技术负责人、副经理、经理,主持工作并负责工程管理及技经工作。2004年4月至2006年12月任内蒙古电力勘测设计院副总工程师,主持内蒙古乌兰热电厂2×150MW 机组工程总承包工作,任项目经理。2007年10月至2008年6月主持神华集团包头煤制烯烃项目2×50MW机组工程总承包工作,任项目经理。2016年8月至今任内蒙古能源建设投资股份有限公司总经理。

  获得荣誉:1986年7月至1992年10月,内蒙古首台20万千瓦机组工程即丰镇发电厂3#、4#空冷机组荣获电力工业部优秀设计铜奖。 1992年10月至2004年4月,所带领的内蒙古京达发电公司综合水泵房工程、黄河取水厂工程部分项目土建及安装工程施工队伍获内蒙古电力总公司“青年突击队”光荣称号。2004年4月至2008年6月,主持并参加的神华包头煤制烯烃项目热电站装置工程获得神华包头煤化工有限公司授予的优秀承包商奖。作为主要研发成员所设计的“地梁穿沟道的防水节点结构”荣获国家专利授权。(董清风 报道)

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