2023太阳能热发电厂发电量及厂用电率计算导则

太阳能热发电厂发电量及厂用电率计算导则目 录总则 1术语 2基本定 3光资及象件 4发电计算 5塔式热统关定 5槽式热统关定 6储换系相规定 8蒸汽生统关定 8管道统关定 9发电元机行式关规定 9厂用率算 10标准词明 12引用准录 13条文明 14制定明 22附：文明 261PAGEPAGE10总则基本原则和要求。线性菲涅耳式太阳能热发电厂的太阳能热发电厂年发电量及厂用电消耗计算可参照执行。发电的太阳能热发电厂，可参照执行。属于设计发电量和厂用电率，不同于运行厂用电率和考核厂用电率。1.0.3本标准规定的发电量计算和部分厂用电率计算需借助计算机软件完成。术语minimumsolarelevationangleheliostattracking定日镜能将太阳法向直接辐照有效反射至吸热器的最小太阳高度度。flowpathheattransferfluidinreceiverorcollector传热流体在塔式吸热器或槽式集热器中的流动路径。parabolictroughcollectorazimuthindirectthermalenergy储热介质和吸热介质为不同介质的太阳能热发电储热系统directthermalenergy传热流体和储热介质为同一介质的太阳能热发电储热系统。基本规定虑不同系统耦合设备的制约因素。热介质及传热流体充放热循环泵的配置及性能设置宜结合泵供货方提供的数据，其运行模式应与集热场的运行模式相协调。发电量及厂用电计算应基于上述泵组相关的管网及相应设备阻力特性。排汽采用直接空冷时空冷器空冷风机，或汽轮机排汽采用间接空冷时凝汽器循环水泵的参数设置宜与蒸汽发生系统的运行模式相协调；相应的运行模式应与汽轮机的运行模式相协调。泵的配置及性能设置宜结合泵供货方提供的数据，其运行模式应与集热场的运行模式相协调。发电量及厂用电计算应基于上述泵组相关的管网及相应设备阻力特性。段，应按基于负荷需求的变频后的性能出力计算耗电量。DL/T5153光资源及气象条件4.0.1在发电量计算时应采用完整的典型气象年数据作为输入条件。GB/T40099-2021太阳能光热发电站代表年太阳辐射数据集的生成方法》生成的代表年数据确定。1h。发电量计算采用的代表年资源数据应至少包括对应某时刻的法向直接辐照的数据。0.5以内。面反射值吸热器表面光程中大气衰减损失。应根据项目地可见度数据对大气衰减进行估算。槽式聚光集热的太阳能热发电厂不考虑大气衰减因素。发电量计算塔式集热系统相关规定DL/TXXXX发电量计算可采用逐个或分组计算每台或每组定日镜性能的方法，也可采用将定日镜镜场在不同太阳位置的光学效率作为性能计算的边界条件计算集热场性5.1.3-5.1.6镜镜面宽度、定日镜有效反射面积、定日镜镜面中心高度，定日镜子镜长度、定日镜子镜宽度、子镜排列方式、子镜间距。时，可假定参数外形尺寸参数，其数值应使定日镜尺寸在合理范围内。率。定日镜效率的相关参数应由定日镜供货方提供。如无既定供货方时，可假定性能参数，但假定的性能指标不宜高于同类定日镜相应性能。地实际镜面沾污可能和定日镜的清洗策略后确定，宜区分不同月份的平均清洁因子。DL/TXXXX发电量计算应按照定日镜驱动特性，规定定日镜工作最小太阳高度角。定应结合项目地气象条件综合经济性收益确定。当部分时段采用空气吹扫清洗定日镜时，应考虑清洁因子因清洗方式不同而可能不同。发电量计算应计入吸热塔等建构筑物阴影对镜场性能的影响。吸热塔高度条件下进行。当没有确定的供货方提供的吸热器性能数据时，宜参照DL/TXXXX发电量计算应规定吸热器不同负荷率的热损失。镜场布置相协调。DL/TXXXX《塔式太阳能热发电厂集热系统设计规范》确定相关参数。宜与流体输送泵的最大和最小流量相协调。发电量计算应区分因吸热器功率限制以及储热容量限制不同机理引起DL/TXXXX率在合理范围。热器应规定单根或管屏吸热管的材质、直径、壁厚，对于开式腔式吸热器，应规定吸热器受光面部位启动阶段热量消耗部件的热物理性能或指定相应的能量消耗。储换热系统设计策略相协调。槽式集热系统相关规定组合的数量，相邻两列集热器组合轴线之间的距离，每列集热器轴方位角及集热器轴倾角。回路集热器布置方案应与电厂年发电量需求相协调。发电量计算应规定槽式集热器回路的参数，包括单个回路包含的集热器组合（SCA）数量，相邻集热器组合间的管道长度，单个集热器组合（SCA）包含的集（SCE）据；也可假定参数，当采用假定参数时，其数值应使集热器尺寸在合理范围内。发电量计算应规定槽式集热器单元本体的光学及几何参数，包含集热器单元（SCE）反射镜尺寸，焦距，槽式集热器边缘角，开口尺寸，对应集热管数量及长度。集热器本体相关参数宜基于集热器提供方数据；如无此参数时也可采用假定参数，当采用假定参数时，其数值应使集热器尺寸在合理范围内。拦截因子、跟踪误差、几何误差、反射镜的反射率。集热器本体光学性能宜基于集热器提供方数据；如无此参数时也可采用假定参数，当采用假定参数时，其数值应使集热器尺寸在合理范围内。能和反射镜的清洗策略后确定，宜区分不同月份的平均清洁因子。吸收比、发射率，玻璃套管外径及内径，玻璃套管吸收比，玻璃套管发射率，集集热管相关参数宜基于集热管提供方数据；如无此参数时可采用假定参数，当采用假定参数时，其数值应使计算出的集热效率不高于相似集热设备数值。义外玻璃管清洁因子或定义考虑沾污修正后的透过比方法定义。目地风速分布、项目运行策略和集热器本体强度综合确定。流体物性参数相协调。流速，最大流速和最小流速的选择应与集热场传热流体循环泵的特性相协调。最小流速应确保实际运行阶段传热流体的安全运行。清洗策略的确定应结合项目地气象条件综合经济性收益确定。当部分时段采用空气吹扫清洗定日镜时，应考虑清洁因子因清洗方式不同而可能不同。发电量计算应规定集热器启动过程能量消耗。储换热系统设计策略相协调。发电量计算应规定集热场防凝策略。储换热系统相关规定液位等。保温设计、罐底的隔热基础传热性能计算得出。应规定油盐换热器效率和换热端差。发电量计算应规定储罐中储热容量和工作温度、运行最低储热容量。发电量计算应规定储热介质物性参数，包括使用温度范围内的比热、密度、器的功率和防凝电加热器的效率。防凝温度或防凝加热器的启动温度应高于储热介质的凝固温度。蒸汽发生系统相关规定器的给水温度、给水压力、给水流量、出口蒸汽发生器的蒸汽温度、蒸汽压力。对于再热机组还应包括进口冷再热蒸汽的温度、冷再热蒸汽的压力、冷再热蒸汽的流量、出口热再热蒸汽的温度。99.5%。发电量计算应规定蒸汽发生系统中各设备的换热端差。对于有低负荷预热器的熔盐蒸汽发生系统，发电量计算宜规定低负荷预热器的启动条件。启动条件宜根据换热介质的物性条件进行优化确定；出口温度不应管道系统相关规定发电量计算应规定所有主工艺对应的设备、管道及附件的热损。流速的选择宜满足相关系统对应的设计值。发电量计算应规定主要工艺管道规格的热物性参数。发电单元主机运行模式相关规定热蒸汽参数应与蒸汽发生器出口的蒸汽温度相协调。发电量的计算宜根据确定的机组启动及负荷提升策略进行计算。刻的负荷需求。厂用电率计算电量的比值。其厂用电量计算宜与发电量计算采用相同的时间步长，并符合相同的电站运行模式。储换热及发电主工艺系统运行有必然直接关系的厂用电负荷，在机组运行期间厂所有用电设备，包括：集热系统：集热器驱动；热传输系统：集热场传热流体主循环泵、集热场传热流体防凝泵；对于导热油作为传热流体的集热系统，还宜包括溢流回油泵、净化系统回油泵、注油泵等；储热系统：低温熔盐泵、高温熔盐泵、工艺管道及设备电伴热等；发电单元：各类随发电主工艺同步运行的泵类、风机、电加热器等。中的所有用电设备，包括：聚光集热系统：定日镜驱动、吸热器电伴热系统；传热系统：吸热器熔融盐循环泵、工艺管道及设备电伴热；电伴热系统、蒸汽发生器强制循环泵（如有）、蒸汽发生器启动外部循环泵（如有（采用电加热时发电单元：各类随发电主工艺同步运行的泵类、风机、电加热器等。统中的所有用电设备，包括：聚光集热系统：定日镜驱动；传热系统：吸热器传热流体循环泵（发电单元给水泵）；储热与换热系统（如有）：根据储热系统采用配置蒸汽蓄热器或熔融盐储罐确定，采用熔盐储热的，参照塔式熔盐条款；发电单元：各类随发电主工艺同步运行的泵类、风机、电加热器等。厂用电计算应规定电动转动机械的在不同工况下运行效率。设备、管道、阀门等附件及保温材料的热物性。损。管道及设备的压损宜按实际管道布置进行计算，对于暂不确定管道布置的情况，宜估算其水力当量长度等参数，用以确定管路系统压力损失。统采用电加热形式时，厂用电计算应规定防凝运行的模式。厂用电计算应规定集热器不同工作模式下的用电量。生器传热流体循环泵、蒸汽发生器给水泵，汽轮机凝结水泵、汽轮机排汽采用直接空冷时空冷器空冷风机，或汽轮机排汽采用间接空冷时凝汽器循环水泵等。用电设备的功率特性宜根据设备的选型及供货方产品性能数据确定。率。标准用词说明下：表示很严格，非这样做不可的：正面词采用“必须”，反面词采用“严禁”；表示严格，在正常情况下均应这样做的：正面词采用“应”，反面词采用“不应”或“不得”；正面词采用“宜”，反面词采用“不宜”；表示有选择，在一定条件下可以这样做的用词，采用“可”。“应按……执行”。引用标准目录《聚光型太阳能热发电术语》GB/T26972-2011《火力发电厂汽水管道设计规范》GB/T5054-2016《槽式太阳能光热发电站设计标准》GB/T51396-2019《塔式太阳能光热发电站设计标准》GB/T51307-2018《太阳能光热发电站术语》GB/T40104-2021《太阳能光热发电站代表年太阳辐射数据集的生成方法》GB/T40099-2021《太阳能光热发电站集热管通用要求与测试方法》GB/T40858-2021太阳能热发电厂发电量及厂用电率计算导则条文说明PAGEPAGE161.0.3段的估算值，是在工程设计阶段用以衡量为了满足整个发电工艺流程而配置的全厂工艺系统的辅机和其他辅助设备的自用电能消耗量的年度平均值指标。运行厂用电率为统计期内基于实际运行参数的实测值。运行厂用电率一般低于设计厂用电率。3.0.1200MW180MW20MW20MW3.0.3热系统槽式太阳能热发电厂中储热介质充热和放热循环泵的用电量占总厂用电的重要组成，因此传热流体循环泵及储热介质循环泵的运行模式和性能参数在详细发电量计算时较为重要。因此需要在计算发电量和厂用电率时确定基本原则，包（数量和单泵容量HQ网及设备阻力特性等，以确保泵组具备提供传热流体总需求和最低需求流量的能力。3.0.6类，汽轮机盘车及检修起吊装置、全厂照明设施、变压器及线缆损耗、控制系统DL/T5153-2014算其工作时长进行用电量。4.0.1典型气象年要素中，法向直接辐照度是最重要的因素，同时对应时刻的风速、温度等均对集热器性能或发电单元性能有一定影响，特别是风速对于定日镜，槽式聚光器和塔式吸热器性能的影响不能忽略。11111111×cosθ千米。其中θ1200001°1111°表面的实地距离不相等，限定此误差是为了确保代表年数据的科学性，布置于因（60km素有关。射经定日镜反射后至吸热器表面的过程中，受大气衰减因素较大。因此塔式太阳能热发电集热部分性能除和典型气象年要素有关外，还应计入厂址区大气衰减的2m5.1.2部分计算发电量的计算软件可以计算不同定日镜在跟踪太阳时段的光学效率指标，这些指标相关的因素包括余弦效率、阴影损失、遮挡损失等非常数项性能。此外还应包括反射率、清洁因子及等常数项性能指标，常数项指标是指不随太阳位置变化而变化。也可采用镜场效率矩阵的方法计算集热场热功率输出。镜（90°-天顶角性能，这类计算方法将大气衰减、溢出损失等不同定日镜不同的性能平均考虑。无论采用哪种方法，应全面考虑影响镜场性能的因素。天顶角方位角0.5715304560758590010.99460.97850.95170.92080.85910.66040.391903010.9960.98260.95970.93420.87380.67790.405406010.9960.98260.95840.93150.86980.67380.402709010.99460.98120.95570.92890.86440.66850.3973012010.99460.98120.95440.92480.86040.66310.3919015010.99460.97850.9530.92350.85910.65910.3879018010.99460.97850.95170.92080.85910.66040.3919021010.99460.97850.9530.92350.85910.65910.3879024010.99460.98120.95440.92480.86040.66310.3919027010.99460.98120.95570.92890.86440.66850.3973030010.9960.98260.95970.93420.87380.67790.4054033010.99460.97850.95170.92080.85910.66040.391905.1.6镜面实际沾污与厂址区域沙尘等条件有关。应基于一定的实际数据设定清洁因子。不同季节沙尘影响的沾污趋势有差异，因此不同月份或季节的平均清洁因子或不同。5.1.14《塔式太阳能热发电厂集热系统设计规范》规定的合理值时，宜根据不同机理，调整镜场总反射面积，或调整吸热器最大功率或储热系统容量。相邻两列集热器组合的间距主要用于计算阴影损失，同时其距离大小对集热场传热流体管道长度有影响，因此该间距对集热场传热流体循环泵的功耗有一定影响。相邻两列集热器组合间距是槽式集热系统设计工作阶段应确定的参数，但集热器回路布置和发电量计算有较强的耦合，因此应协同考虑两部分工作。间距的选取应综合考虑占地面积和遮挡损失，应针对多个回路间距对回路布置进行优化，包括集热器轴方位角和倾角，倾角应满足集热器设备本体转动部件轴承及结集热器产品设计要求。本章主要针对槽式集热系统，对于菲涅耳聚光器，目前设计技术路线较多，且商业应用项目不多，相关计算要求可参照采用槽式聚光器的线聚焦集热场。对于以槽式聚光器为代表的的线聚焦集热场设备，一般一个集热器组合SCA由若干集热器单元串联组成，一个集热器组合对应一个跟踪驱动。集热器单元中确定的反射镜尺寸是用于确定集热器单元有效反射面积，也可直接规定集热器单元镜反射面积。IAM自变量的多项式。玻璃透过率、集热管吸收率等参数都随入射角变化而变化，所IAM对这些参数进行修正。5.2.4镜面实际沾污可能与厂址区域沙尘等条件有关。应基于一定的实际数据设定清洁因子。不同季节沙尘影响的沾污趋势有差异，因此不同月份或季节的平均清洁因子或不同。5.2.6集热管金属内管材质用于计算系统热惰性，确定集热系统停运后启动预热和热量消耗。集热管发射率一般需要随温度变化的曲线或表格，而非整个计算过程保持不变的常数。在发电量计算时，根据集热管温度查表或者计算出发射率。5.2.1020000。5.2.14对于采用储热系统热量作为集热场集热器防凝的能量来源，需要计算储热容量用于防凝的消耗，从而削减相应的潜在发电量。对于采用天然气补燃等外部能量输入的，不直接影响发电量计算，但伴热防凝的电能消耗影响厂用电计算。5.3.2热损失特性影响有效储热量，从而影响发电量。换热器效率用于计算热能在充、放过程中的损失，换热端差用于计算能量品位（即相应介质的温度）在充、放热过程中的变化。储热容量决定于储热介质总量和设计的工作温度。储热介质的冷热工作温度是一组定值，实际运行中温度会受集热系统输出而波动，但发电量计算中不考虑这一实际情况，规定储热容量的目的时判断是否会因储热系统满充而弃光。对于熔盐储热的系统，运行最低储热容量由储罐最低工作液位确定，最低储热容量时储热系统运行必须保证且不能消耗用于发电的储热能力。比热、密度、比焓等热力性能用于计算储热容量，粘度、密度等用于计算输送泵功耗。5.4.4对于详细的模拟计算，低负荷预热器的系统设计会在较低程度上影响系统的热经济性，一般对发电量的影响较小。当缺乏计算手段时，可忽略。5.5.3比热容等热物性参数结合管道壁厚、密度等参数，确定系统启停阶段吸热量。于运行模式，可参照如下进行分类塔式熔盐电站的运行模式如下，对于槽式导热油集热熔盐储热，可参照分类：充热模式：吸热且储热模式，聚光集热系统（定日镜+吸热器）元不运行，低温熔盐泵将低温熔盐输送至吸热器，熔盐在吸热器出口达到设计温度，并存储在高温熔盐储罐内；温熔盐中的热量释放给汽水工质，用于汽轮机发电。将高温熔盐输送至熔盐蒸汽发生系统，熔盐将存储的热量传输给汽水工质后，返回低温储罐。低温熔盐泵再次输送熔盐，重复充热模式。塔式水工