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全球光热电站各类事故汇总 为国内示范项目开发打剂预防针

国际太阳能光伏网  来源:CSPPLAZA  日期:2017-03-14

近期,国际上投入商业化运行的两个塔式熔盐电站新月沙丘与Gemasolar电站相继曝出熔盐泄露事故,除了修复费用带来的经济损失外,因事故导致的电站停运而带来的售电收入损失更是巨大。对全部配备储能系统的中国首批20个光热示范项目而言,这些事故的发生无疑是一剂预防针,让国内的业主加强对储热系统细节的重视。

四月将近,多个光热发电示范项目很快会进入集中建设期,这对实战经验尚不充足的中国开发商而言,这将是一次巨大的挑战。要确保电站顺利投运,除了勇于探索的精神外,参考前人的教训和经验也是必不可少的。CSPPLAZA在此特别总结出国外光热电站开发过程中曾出现过的三大类事故,希望为业内人士提供一些参考,并在电站的实际开发过程中,加以重视,避免类似问题的重复出现。

第一类事故:熔盐与熔盐罐相关事故

1.2016年10月,全球装机最大的已建成熔盐塔光热发电项目美国新月沙丘电站发生了一起小规模的熔盐罐熔盐泄露事故,导致该电站暂时停运,由该事故导致的售电经济损失预计在400万美元以上。SolarReserve公司新闻发言人MaryGrikas于去年的12月2日回应称,这次熔盐泄露发生在储热罐体的焊缝,并没有大量的熔盐泄露,只是小量的熔盐通过焊缝泄露在储热罐的四周。具体原因是熔盐罐罐体焊接质量不过关,同时在熔盐罐施工验收时并未发现该安全隐患,因此导致在运行过程中出现泄漏。KevinSmith近日也再次向CSPPLAZA强调了这一原因。

2.据报道,位于西班牙塞维利亚的全球首座可实现24小时发电的太阳能电站Gemasolar光热电站,目前因熔盐热罐发生事故导致电站停运已数月有余,这是继美国新月沙丘电站之后,另一座因熔盐罐事故而导致停运的光热电站。而此次是该电站第三次发生熔盐泄露相关事故。据知情人称,事故原因是Gemasolar电站的熔盐罐底基础隔热材料的厚度未能满足实际需求,未能阻隔由地下水流带来的罐体内的巨大温差,造成了罐体内部出现巨大的热应力,同时,高温的罐体在地下水流作用下,沉降不匀,最终导致熔盐罐底破裂,熔盐泄露。据了解,该项目熔盐罐的修复工作目前正在进行,由于破损程度严重,需将原有罐体拆除,重建热罐,粗略估算,修复费用将在900万欧元左右。

小结:储罐漏盐是光热发电项目可能发生的较为常见的事故,对大型光热电站的大型熔盐罐而言,这类事故发生的概率尤其大。究其原因,大致包括焊接过程中的温度和质量把控问题、罐体应力、焊后未进行消除应力热处理、罐体钢材的腐蚀问题、焊缝无损检测比例较低、盐罐尺寸过大等等。

尽管造成两个电站发生熔盐泄漏的原因不一,但相同的是,这一事故均导致了电站停运,并造成了巨大的影响与损失。尽管从技术角度出发,修复储罐难度不大,但由此引发电站不得不在一定时间内停运,这样一来,造成的损失将十分巨大。因此,对于国内同样采用熔盐储能大多数的光热示范电站而言,业主应对储罐的制造特别是焊接方面予以高度重视,以免重蹈覆辙。

第二类事故:电站火灾

1.2015年1月14日下午约7点15分,全球装机最大的槽式光热电站——美国280MW的Solana项目发生火灾。据相关媒体报道,这是该电站在过去三个月内发生的第二次火灾事故,此次事故未造成人员伤亡。事故原因是电站储热系统发生故障所致。

2.2016年5月19日早上,全球装机最大的光热发电项目美国Ivanpah光热电站的三号塔发生了一起小型火灾,导致电站临时停运。据报道,引发火灾的原因是定日镜聚焦的强大光束射向了集热塔的2/3高度约300英尺(约91米)处,引起电线起火并导致蒸汽管道等相关设备受损。Ivanpah电站的集热塔采用钢结构设计,集热塔外壁无混凝土覆盖,这可能是其发生此次事故的一个原因。如果集热塔采用混凝土结构,则应可以避免此事故的发生。

小结:上述两起光热电站火灾分别发生在储热岛和太阳岛上,起火原因不同。大型光热电站工程量大、技术复杂,为避免类似事件发生,电站在建设过程中就应严格做好质量与安全把控;另外,应选用质量优异的太阳岛定日镜追踪和控制系统,提高追踪精度,避免光线发生偏离而损毁其他装置;集热塔尽量使用混凝土覆盖,加强对吸热塔内部装置的保护。

第三类事故:因自然灾害引发的电站事故

1.2012年7月30日,美国加州Riverside地区正在建设的250MW的NextEraEnergy公司的槽式太阳能光热发电项目遭受了一场暴雨和飓风的袭击。暴风雨袭击了整个电站建设工地,造成至少35套槽式集热系统损坏,共计195面反光镜被破坏。7月31日早晨,特大型暴雨再次袭击了项目工地。相关方面称之为百年不遇的暴雨,此次灾难对项目造成大约300万美元的经济损失。

2.2014年11月3日下午1点30分,在南非Upington附近建设的由阿本戈公司开发的KhiSolarOne塔式光热发电项目的施工现场,参与建设的一台起重机械因为暴风雨的突然袭击而倾倒,造成2名工人死亡,7名工人受伤。、

3.2016年8月下旬,位于德令哈的三大光热项目——中广核50MW槽式电站、青海博昱50MW槽式电站和中控10MW塔式电站遭遇了德令哈数年不遇的强降雨侵袭。中控项目因早已建成,项目园区的防洪设施齐备,整个厂区并未受到太大影响。在建中的中广核项目,由于常规岛和储热岛已开建,具有一定洪水应对措施,有效抵挡了降雨的影响;而太阳岛因未正式开建,平台间防护坡尚未加固,导致洪水从较高地势涌入,后续需进行平台修整工作。另一在建的青海博昱50MW项目,场平完成后尚未大规模开建,同样由于防护坡尚未加固,导致洪水侵入,后续需进行场平修整。

小结:天灾不可控,但要尽可能地将损失控制在最低水平。首先,我们需要做的仍然是严把工程质量关,这是重中之重。其次,项目方还应重视设备的防灾措施和策略,例如通过为电站进行投保等方式来最大程度减小灾害损失。当自然灾害真正发生后,业主可采取紧急应急措施,并做好现场指挥调度工作,以尽力挽回损失。

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