甘肃敦煌众控100MW塔式光热发电项目可行性研究报告

完成单位：内蒙古自治区电力勘测设计研究院

甘肃敦煌众控100MW塔式光热发电项目位于甘肃省敦煌市光电产业园内，拟建设1×100MW塔式太阳能热发电机组。《中华人民共和国国民经济和社会发展第十三个五年规划纲要》中将“积极支持光热发电”列为推动能源结构优化升级的重要内容。《能源发展"十三五"规划》提出，到2020、2030年非化石能源占一次能源消费比重分别达到15%、20%，加快可再生能源对化石能源的替代，推动能源绿色低碳发展，着力降低煤炭消费比重，实现2030年非化石能源发展目标。本工程的建设能够有效增加清洁、可靠、高品质的电力供应，可以代替煤电作为电力系统中的优质电源承担基本负荷或高峰负荷，有利于增强电力系统消纳新能源的能力，减少弃风、弃光造成的电力损失。

敦煌地区具有丰富的太阳能资源，属于我国光照资源丰富区。在敦煌地区开发沙漠、戈壁滩太阳能具有得天独厚的优势，利用太阳能热发电使广大的沙漠、戈壁滩变废为宝，可以创造较好的经济效益和社会效益。当地典型气象年全年日照时数为3227h，全年DNI大于200W/m²的小时数为2842h，年平均DNI为1848.4 kWh/m²，代表年法向直接辐射量为1853.07kWh/m²，站址区域代表年法向直接辐射量属于一类区域，适合建设大规模光热发电站项目。

本工程采用塔式热发电技术，优点为聚光比高，集热器受光面中心温度高，系统规模大、热损耗小，系统总效率高。塔式热发电技术以其规模大、热损耗小和系统效率高等特点，在大规模开发利用项目中优势较明显。本工程静态投资为262149万元。

本工程聚光集热系统由1座中央吸热塔和1个定日镜场组成，按照环形布置，定日镜场采光总面积为130.31×10⁴m²，吸热塔（吸热器中心）高度约240m。

本工程设1套双罐熔盐储热系统，储热系统有效容量为2633MWht，可满足储热系统纯放热工况下机组额定功率运行12h。储热工质采用二元熔盐，储热系统配置1个冷熔盐罐、1个热熔盐罐。

本工程设1套（2×50%容量）蒸汽发生系统配置，由预热器、蒸发器、过热器、再热器、低负荷预热器和电加热器、启动循环泵、强制循环泵等设备组成。盐-水（蒸汽）换热器水侧入口温度250.1℃，过热器出口蒸汽温度553℃，再热器出口蒸汽温度552℃；熔盐侧入口温度563℃，出口温度290℃。

本工程汽轮机采用超高压、高温、一次中间再热、轴向排汽、空冷凝汽式汽轮机。汽轮机额定进汽量283.43t/h，额定进汽参数暂定为14MPa（a）/550℃/550℃，额定背压为8.0kPa（a），汽轮机额定功率为100MW。

本工程在不消耗化石燃料辅助发电的情况下设计年发电量为3.726亿度，考虑厂用电因素，年上网电量为3.69亿度，每年可节约近12万吨标准煤。具有明显的节能环保效益。

太阳能热发电既能做到在有太阳光的时候发电，同时在夜晚也能连续发电；还可以根据电网需要调节发电负荷，调峰的能力优于光伏发电和风力发电。本项目不消耗一次能源，符合国家“可再生能源中长期发展规划”以及“可再生能源发展“十二五”要求”。 本项目为进一步研究探索太阳能热发电技术和积累项目建设经验；推进定日镜、接收器、储能系统等关键设备和部件的国产化；制定工程设计、技术规范和奠定相关产业基础，为促进太阳能热发电产业的健康、有序发展起到示范作用。

内蒙古电力勘测设计院有限责任公司是国内最早涉足太阳能热发电领域的设计单位之一，拥有人数众多、技术力量强劲的太阳能热发电设计研发团队。从2007年我们与中科院、德国太阳千年公司共同承担我国第一个槽式太阳能热发电项目的咨询、设计和研究工作以来，通过技术引进与自我创新双向发力，内蒙院在国内各类型太阳能热发电设计咨询领域积累了丰富的工程业绩。截至目前已揽获众多光热领域知识产权，拥有发明专利5项，实用新型专利近30项，电力行业专有技术2项，并主编、参编6项国家及行业标准规范。作为国家光热联盟第一批成员单位，光热领域设计研究已经成为内蒙院展示综合技术实力、打造优质业务板块的一张响亮名片。