专家谈太阳能光热电站的设计点

关于如何选取太阳能热发电系统的设计点，太阳能光热联盟曾在技术交流群发起过讨论，相关观点摘录如下，供参考：

白**：首先定义一下，什么是“设计点”吧。设计点在国家标准中有定义的。

段**：怎么选取设计点，春分日正午值？

张**：设计点是时间点还是经纬度点？

李**：设计过电站的比较有经验，可以谈谈看法～～

杜**：国家标准《聚光型太阳能热发电术语》中这样表述“设计点”：

孙**：设计点选取问题，我记得在参加国家太阳能光热联盟举办的高级培训班上讲过，工程上喜欢把6月22日太阳时正午的气象参数作为设计点参数。但是这个其实是不完全固定的。

杜**：看来对“设计点”有不同的理解。

周**：我个人认为：研究不同的问题，用不同的设计点。

何**：我的理解，春分、夏至、秋分、冬至都可以做设计点，看光场的用途。比如发电可以用夏至点，供暖就可以用冬至点。光热发电的设计点DNI，光热联盟培训班Santiago老师的经验公式是用的夏至点；如果用春分点，则要进行公式修正。太阳能光热联盟举办的SAM软件培训班的老师说，SAM软件是采用夏至点；SAM的设计DNI采用夏至点DNI（优化前）；DNI参数优化时是以弃光量最小为优化条件，得到优化后的DNI；美国习惯上以峰值DNI的90%为设计点DNI。夏至点的余弦损失最小，但是DNI未必最高。

（注：为服务行业发展，SAM软件使用培训视频对外提供，如有需要请联系洪老师：18311092363。培训班课程信息可点击链接查阅：专题精准培训，使用SAM软件掌握太阳能热发电系统设计、性能和经济性建模方法）

白**：这里的设计点我理解是术语中的定义；对于如何取值，需要不同项目不同对待。

何**：设计点是某个规定时间点的DNI。

白**：比如，建一个太阳能热电联供的系统，就会比较复杂。和单纯追求发电量的项目有所不同。

何**：赞同白博士的观点。热电联供若以供暖为基本要求的项目，就要考虑冬至点。

白**：设计点的出发点是选择某一时刻的气象条件作为设计的输入。这是目前我们还没有完全掌握设计技术时的不得已办法，否则关键设备的参数无法确定。未来应该用全年甚至寿命期内预测的气象条件作为输入，合理优化出设计参数。

何**：热电联供，用冬至点算出的光场好大好大啊，到了夏天弃光太多。我不知道怎么平衡这个问题。

白**：是的。所以需要充分利用非供热季节的能量。可以发电和制冷，制冰； 我理解目前说某个电站是50MW，其实是指设计点时刻汽轮机可以满发到50MW。储热时长确定应该不是某个点的概念，可能是设计点所在的那一天吧，这个没调研过。

何**：以前想到发电和制冷了，没想到制冰。

白**：所以设计点选取的不合适，势必会带来弃光太多。充分利用就行，制啥不重要；所以，不能盲目的套用国外方法，人家用夏至日太阳时正午，我们就得用吗？我觉得需要根据所在地气象条件合理选取。我想原则是根据设计点的气象条件下确定的电站参数可以获得全年的最大收益。

何**：储热时长是对应设计功率（比如50MW）的储热。夏季是雨季的地区，春末夏初的DNI可能最高。原则具体项目具体分析，其中一个优化原则是度电成本最低，这样优化出来的结果是SM比较大，投资比较高。

孙**：实际设计过程中，设计点选取可以就按照工程习惯来，副以太阳倍率就是解决完全按照设计点参数设计的镜场面积与下游热量需求侧配合度的系数，有蓄热和没蓄热各自有太阳倍率大致范围

何**：度电成本，内部收益率，投资总规模，这几个都可以用来优化储热时长。业主最关心什么就什么优先。

孙**：另外，全面计算时候的气象参数需要综合典型年参数和过去几年的实测参数，中间有一定的权重系数加以协调。

何**：申请银行贷款的数据文件中，项目地一个完整年的逐10分钟DNI实测结果占决策权重的25%；卫星数据库数据占决策权重的75%。是这样的权重系数吗？

孙**：是的。意思是综合考虑了规律性和特异性的权重平均。

张**：个人理解：一个槽式电站首先确定的是装机容量，然后根据设备参数反推到集热场热功率，根据设计点的DNI，经纬度，温度风速等参数初步确定集热场面积，再通过优化蓄热容量确定最终的集热场面积。设计点作为一个优化计算的起始参数显然非常重要。如果选在夏至日正午，对于无蓄热无补燃电站，全年大部分时间都会处于低于额定功率下运行，显然效率会很低；如果选在冬至日正午，又会产生大量弃光。对于有蓄热电站，设计点选在夏至日正午，会浪费很多蓄热材料，即设计蓄热时长4小时，可能实际运行时平均蓄热时长只有1.5小时，选在冬至日正午，仍然会有大量的弃光。国外可以用天然气合法补燃，所以倾向于用夏至日作为设计点，国内可能会所不同。另外，考察槽式聚光器设备性能时，要去掉余弦效率的影响，考察集热场时，要加入余弦效率的影响。

侯**：设计点只是初选依据，并不重要，最终的选型是年数据优化的结果。

魏**：同意楼上的观点，实际是要考虑全年的效率和电量产出，而这个全年也是典型年，而不是某一特定年，它是多年气象数据分析得出的典型年。

2022中国太阳能热发电大会 

时间：因疫情防控延期待定

地点：敦煌市

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会务联系：洪松 18311092363

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