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大规模塔式光热聚光场控制与校准系统

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完成单位:山东电力建设第三工程有限公司,中电建新能源集团股份有限公司

登记编号:CAPE-CXCG-2025-J-1-***

登记年份:2025

发布时间:2025-07-22

成果主要完成人

代增丽,赵仁卿,李云梅,邵晨钟,王桂亮,朱超,杜振振,潘任伟,魏源,李松刚,江宇,王东祥,张墨耕,徐谦,刘权武,邓云鹏,李涛,董光进

项目概况

(1)研究背景 随着碳达峰、碳中和以及构建以新能源为主体的新型电力系统目标的提出,光热产业迎来巨大的发展机遇。聚光场控制和校准技术门槛高、技术复杂、技术封锁,为光热项目的规划设计、施工和运行管理带来了较大的挑战和风险。 (2)技术难点 聚光场控制和校准系统是整个光热电站的最核心的技术之一,目前掌握在少数厂家手中。大规模聚光场控制点数达到数百万,传统控制系统难以实现如此大规模点数的高效控制。现有校准技术依赖日光和光塔校准,难以解决校准周期随定日镜数量线性增长的问题。 (3)成果先进性。 经中国可再生能源学会专家鉴定,本装备在控制规模、就地控制硬件、校准方式、校准效率等方面存在领先优势,聚光场控制和校准两项技术整体均达到国际领先水平。 (4)创新性 1)突破大规模分布式、分层控制技术,实现32.6万大规模聚光场控制,相比常规控制系统提高3倍以上控制规模。 2)突破菊花链式控制冗余技术等,单个通信接口模块卡实现432个定日镜控制,就地设备数量减少16%,单节点控制成本降低30%。 3)首创夜间人造光源校准技术,突破了螺旋轨迹搜索、低亮度光斑识别等核心算法,相比日间校准提高3倍校准效率。 4)首创多塔分布式校准技术,实现20天校准30万定日镜,解决校准周期随聚光场规模线性增长的难题。 (5)经济社会效益 截止2024年底,山东电建三公司依托本装备签约风城油田项目和若羌光热项目,总合同额16.6亿元,经济效益显著。 本装备突破镜场控制规模小、硬件成本高、校准效率低等卡脖子难题,填补国内超大规模聚光场控制技术、24小时全天校准技术空白,促进了光热发电规模化发展,双碳战略意义深远。 (6)推动行业进步 成果实现一系列突破,相关技术指标优于国外同类产品,打破了光热发电产业对国外先进技术的依赖,推动了产业升级与高质量发展,为低成本大容量光热电站的建设奠定了坚实基础,为行业技术安全及产业稳定发展提供了人才保障。