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智能型塔式光热电站性能优化与运行提升关键技术
科技成果综合评价报告详情
科技成果综合评价报告
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成果名称
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所属单位
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联系人
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联系电话
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成果简介
该成果针对我国塔式光热电站复杂天气条件下控制和调度运行难度大、电站发电量爬坡周期长等共性难点问题,依托我国首批光热发电示范项目——中电建青海共和50MW塔式光热电站,借助数字化智能化手段,对塔式光热电站性能优化与运行提升关键技术问题开展系统性攻关研究,实现光热电站规划设计更合理、工程建设更高效、运行管理更智能。 本项目构建了基于人工神经网络的法向直接辐射计算模型,计算精度提升了5%~10%;提出了基于最大密度布置与仿生螺线型布置组合的定日镜场排布方法,相比现有主流布置方法镜场年均效率计算值提高1.5%以上;建立了基于大数据分析技术的DNI短期预测模型,能够满足指导电站运行需求;提出了吸热器表面最低能流区域动态填充的瞄准策略,实现吸热器表面能流密度分布的快速有效均衡,提升了吸热器运行安全性;基于太阳辐射资源的短期预测技术和电站实际设计与运行数据,提出了基于数据驱动的机理模型,进行电站运行策略优化,实现了吸热器出口介质温度的精准调控,有效提升了电站发电性能。
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创新水平
关键共性技术
前沿引领技术
现在工程技术
颠覆性技术
其他
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技术进度
新设备或新装置
样机原理
工程样机
中试原型机
产业化
新材料或新技术
实验室阶段
工程化阶段
产业化阶段
技术成果
专利
奖项
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产品方向
有多个应用方向
有一个应用方向
没有应用方向
无法判断
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市场空间
需求前景巨大
需求前景较大
需求前景一般
无法判断
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成本竞争
优势明显
优势一般
没有优势
无法判断
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政策影响
政策鼓励
政策限制
政策淘汰
无法判断
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市场周期
进入期
成长期
饱和期
衰退期
无法判断
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转化周期
近期可控(1年内)
周期较长(2年内)
很难转化(3年起)
无法判断
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科技成果的创新基因评价
本项目研究团队为中国电建太阳能热发电工程研究中心塔式光热发电系统技术研发核心团队,团队成员专业涵盖太阳能资源分析、热力系统仿真优化、光学工程、系统控制、大数据应用、系统调试运行等领域,专业配置合理,专业间形成密切的耦合协作。 团队负责人肖斌,中国电建西北院副总经理,正高级工程师,电力行业勘测设计大师,中国电建集团首席技术专家,西安市高层次人才。主持或参与了西北地区多能互补研究、太阳能热发电工程规划与技术集成、塔式电站太阳岛优化设计以及太阳能聚光集热清洁供热技术、多能源系统一体化设计及运维管控关键技术研究与平台开发等多项科研课题的研究,取得了重大技术突破。获得论文专利等知识产权30余项,获省部级奖项近20项,在光热发电学科及行业发展、技术进步与应用推广等方面做出了卓越贡献。此外,团队成员还获得了包括陕西省青年科技新星、电力行业“杰出青年专家”、电力工程行业“最美工程师”、陕西省秦创原“科学家+工程师”团队等多项荣誉称号。 项目申请17项专利,发表论文22篇,主编行业标准4项,相关成果达到国际领先水平,并取得显著的经济、社会及环境效益。
不少于150字
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科技成果的技术亮点评价
该成果首次提出了基于最大密度布置与仿生螺线型布置组合的定日镜场排布方法,相比现有主流布置方法镜场年均效率计算值提高1.5%以上,已在中电建青海共和50MW塔式光热电站60万平米定日镜场中得到应用;成果提出了吸热器表面最低能流区域动态填充的瞄准策略,可在保证较高吸热器截断效率的前提下,快速有效均衡吸热器表面能流密度分布,相比常用的西格玛等瞄准策略,吸热器管屏表面峰值能流密度降低约5%,能流密度均匀度提升5%以上,提升了吸热器运行安全性。
不少于150字
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科技成果的应用市场评价
自2016年中电建青海共和50MW光热发电项目进入设计阶段起开始实际应用,项目于2019年9月19日并网发电,电站运行情况良好。以该项目为例,法向直接辐射量评估误差减小5%,太阳能镜场布局效益能够提升3%~5%,发电量计算误差能够降低4%~5%,投资可节约2000万元左右;按照该项目成果所提出的定日镜场创新排布方法及动态填充瞄准策略、电站运行策略优化对电站设计效率及运行效益带来的效果与效益进行测算,已产生直接经济效益8000万元以上。以上成果在光热电站降本增效方面合计取得的经济效益超过1亿元。此外,本项目成果为完成单位承接相关光热和光热+项目提供了重要技术支撑,现已助力单位获取5个光热发电项目总承包合同,新增合同额超过50亿元,经济效益显著。 从社会效益来讲,在“双碳”目标推进及新型电力系统建设背景下,充分发挥光热发电大规模储能及深度调峰优势、大力发展光热发电是行业的必然选择。兼具调峰电源和储能双重功能的光热电站,可实现用新能源调节、支撑新能源,为电力系统提供更好的长周期调峰能力和转动惯量,是新能源安全可靠替代传统能源的有效手段。光热发电产业链长,可消化提升特种玻璃、钢铁、水泥、熔融盐等传统产业,还可带动新材料、精密设备、智能控制等新兴产业发展。本成果的成功应用对国家及地区能源、交通、设备制造、扩大就业和第三产业发展有显著的促进作用,带动地区国民经济的发展和社会进步。项目单位将充分利用这一契机,承担更多的社会责任,为产业发展做出贡献。
不少于150字
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评价专家组综合意见
该项成果总体技术水平达到国际领先,成果经工程实际示范应用取得显著的经济、社会及环境效益,项目研究成果具有广阔的应用前景。
评价专家署名
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评价专家姓名
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评价专家联系方式
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评价专家职务
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评价专家所在单位
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