國家電投集團河北電力有限公司張家口分公司 河北 張家口 075000
在太陽能利用中,可以使用太陽能電池板,將太陽能直接轉化為電能,也可以將太陽能有效聚集,通過熱的方式對外做功,推動汽輪機運轉,從而實現光-熱-電的轉化。槽式光熱電站建設對于外界環境要素的要求較高。在使用階段,需要技術人員提高重視,有效提升當前機組運行的安全性。
發電模式主要是如何實現太陽能的有效利用,在使用階段,技術人員需要發揮自身重要作用,重視對發電機運行情況的觀察,采取有效措施,避免在發電機組使用階段出現異常,嚴重影響當前發電設備運行。其中發電模式切換是指在外部因素發生較大變化后,需要采取有效的管理措施,以便于該設備能夠正常運行。在使用階段,槽式光熱電站存在多種運行方式,能夠適應不同的外部環境,實現對太陽能的有效利用。在這里簡要介紹四種常見的發電模式,其中第一種是太陽島獨立發電模式,在這種發電模式下,太陽島的集熱僅僅能夠滿足發電的需求,能夠完成常規發電工作。第二種是太陽島的儲熱運行模式,在這一階段,需要發電機組工作人員按照電網指令的要求,完成儲熱工作。第三種是太陽島發電與儲熱共同運行的模式,在這一階段,由于太陽能較為充足,能夠滿足發電與儲熱的需求。第四種是太陽島與加熱爐聯合運行的模式,在這種模式下,由于外界環境的突變,造成系統系數發生較大的改變,需要技術人員發揮自身重要作用,逐步建立起穩定的發電狀態。
2.1 正常模式下的切換 太陽能會隨著時間的推移而發生變化,在外界天氣正常的情況下,早上的太陽能輻射量較小,并且不斷增加,在中午階段,該數值會增加到最大值,在隨后的時間里,太陽能直接輻射量會逐步降低。在這一階段,正常模式下的切換,主要根據太陽能直接輻射量的變化,在外界太陽能輻射達到一定數值后,槽式光熱電站的使用會發生一定的變化[1]。

圖1 光照設備負荷變化圖
例如:在某處槽式光熱電站運行階段,隨著太陽能的直接輻射量不斷提高,鏡場的導熱介質溫度會不斷提高,當該設備能夠完成發電工作時,需要切換到太陽能與儲熱聯合發電的模式。隨著時間的推移,太陽能直接輻射量大于550W/m2,能夠自行承擔發電需求,在這一階段,整體設備改變了運行模式,切換為獨立發電模式。當直接輻射量大于獨立發電的需求后,需要將部分熱量運輸到儲熱設備中,在這一階段發電與儲熱設備共同運行。隨著集熱器跟蹤角度接近155°時,該設備會再次調整當前發電模式,適應太陽能直接輻射量的變化,實現資源的有效利用。
2.2 特殊工況下的切換 特殊工況下的切換,主要是考慮當前設備使用階段出現的一些異常天氣情況。目前,我國槽式光熱電站建設中,主要是建立于干旱少雨的位置,能夠充分利用太陽能,實現對清潔能源的有效獲取。在這種地理環境下,沙塵天氣的出現較為頻繁,會影響當前的光照,造成設備工作環境異常,需要采取有效的處理措施,確保介質在使用階段,能夠安全穩定運行。
3.1 電網調度因素 隨著電網需求發生變化后,要求槽式光熱電站汽輪機變負荷運行,在這一時間段,技術人員需要綜合調控相關設備,確保該設備能夠正常運行。在使用階段,技術人員應該重視調節導熱介質,為汽輪機變負荷運行做好調節工作。技術人員結合當前設備與外界環境等因素,合理調整切換策略,以便于當前設備能夠正常運行。
3.2 設備故障因素 在設備使用階段,由于設備故障,造成當前設備在使用階段,會出現一定的異常現象。在處理設備故障時,需要技術人員重視對熱電站發電的調節,并且向電網控制部門有效申請,制定較為細致的維修計劃,確定切換的時間,進一步提高整體發電裝置的安全性,按照預期的要求,對出現故障的設備進行維修,從而提高維修工作質量。
3.3 氣候因素 隨著不同季節的變化,周邊天氣會發生較大的變化,太陽能直接輻射量會呈現周期性變化。技術人員需要結合不同的氣候因素,確定發電站的切換時間,實現對太陽能的有效獲取。在使用階段,技術人員重視對設備運行狀況的分析,結合過往天氣變化的特點,準確把握切換發電模式的時間,從而提高設備的運轉效率,確保該設備能夠順利進行。在使用階段,往往會出現一定的異常氣候,在這種情況下,技術人員需要發揮自身重要作用,及時對發電工作進行調整,確保該設備能夠正常運行,避免在使用階段,由于外界環境的變化,造成發電機組設備異常,甚至會出現停運等風險,對于槽式光熱發電設備的正常運行產生較大的負面影響。氣候因素是影響光熱發電設備正常運轉的重要因素,技術人員需要做好調節工作,做好發電模式切換工作[2]。
3.4 控制策略因素 目前,槽式光熱電站在使用階段,需要確定切換負荷與時間等因素,重視對發電設備的監督與管理,從而提高發電設備工作效率,按照控制策略的調整要求,實現對不同運行模式的切換,降低安全事故的發生概率,進一步提高發電設備的性能。在使用階段,技術人員需要關注各種可能出現的異常狀況,避免當前發電設備在使用階段,存在較大的安全隱患。
總而言之,在使用階段,技術人員需要重視對發電模式的切換,以適應不同外界條件的變化。隨著相關技術的不斷成熟,能夠有效利用太陽能熱力資源,便于該設備能夠正常運行,為我國能源結構調整作出貢獻。