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全球光熱電站各類事故彙總 為國内示範項目開發打劑預防針

近期,國際上投入商業化運作的兩個塔式熔鹽電站新月沙丘與gemasolar電站相繼曝出熔鹽洩露事故,除了修複費用帶來的經濟損失外,因事故導緻的電站停運而帶來的售電收入損失更是巨大。對全部配備儲能系統的中國首批20個光熱示範項目而言,這些事故的發生無疑是一劑預防針,讓國内的業主加強對儲熱系統細節的重視。

四月将近,多個光熱發電示範項目很快會進入集中建設期,這對實戰經驗尚不充足的中國開發商而言,這将是一次巨大的挑戰。要確定電站順利投運,除了勇于探索的精神外,參考前人的教訓和經驗也是必不可少的。筆者在此特别總結出國外光熱電站開發過程中曾出現過的三大類事故,希望為業内人士提供一些參考,并在電站的實際開發過程中,加以重視,避免類似問題的重複出現。

第一類事故:熔鹽與熔鹽罐相關事故

1.2016年10月,全球裝機最大的已建成熔鹽塔光熱發電項目美國新月沙丘電站發生了一起小規模的熔鹽罐熔鹽洩露事故,導緻該電站暫時停運,由該事故導緻的售電經濟損失預計在400萬美元以上。solarreserve公司新聞發言人marygrikas于去年的12月2日回應稱,這次熔鹽洩露發生在儲熱罐體的焊縫,并沒有大量的熔鹽洩露,隻是小量的熔鹽通過焊縫洩露在儲熱罐的四周。具體原因是熔鹽罐罐體焊接品質不過關,同時在熔鹽罐施工驗收時并未發現該安全隐患,是以導緻在運作過程中出現洩漏。kevinsmith近日也再次向cspplaza強調了這一原因。

2.據報道,位于西班牙塞維利亞的全球首座可實作24小時發電的太陽能電站gemasolar光熱電站,目前因熔鹽熱罐發生事故導緻電站停運已數月有餘,這是繼美國新月沙丘電站之後,另一座因熔鹽罐事故而導緻停運的光熱電站。而此次是該電站第三次發生熔鹽洩露相關事故。據知情人稱,事故原因是gemasolar電站的熔鹽罐底基礎隔熱材料的厚度未能滿足實際需求,未能阻隔由地下水流帶來的罐體内的巨大溫差,造成了罐體内部出現巨大的熱應力,同時,高溫的罐體在地下水流作用下,沉降不勻,最終導緻熔鹽罐底破裂,熔鹽洩露。據了解,該項目熔鹽罐的修複工作目前正在進行,由于破損程度嚴重,需将原有罐體拆除,重建熱罐,粗略估算,修複費用将在900萬歐元左右。

小結:儲罐漏鹽是光熱發電項目可能發生的較為常見的事故,對大型光熱電站的大型熔鹽罐而言,這類事故發生的機率尤其大。究其原因,大緻包括焊接過程中的溫度和品質把控問題、罐體應力、焊後未進行消除應力熱處理、罐體鋼材的腐蝕問題、焊縫無損檢測比例較低、鹽罐尺寸過大等等。

盡管造成兩個電站發生熔鹽洩漏的原因不一,但相同的是,這一事故均導緻了電站停運,并造成了巨大的影響與損失。盡管從技術角度出發,修複儲罐難度不大,但由此引發電站不得不在一定時間内停運,這樣一來,造成的損失将十分巨大。是以,對于國内同樣采用熔鹽儲能大多數的光熱示範電站而言,業主應對儲罐的制造特别是焊接方面予以高度重視,以免重蹈覆轍。

第二類事故:電站火災

1.2015年1月14日下午約7點15分,全球裝機最大的槽式光熱電站——美國280mw的solana項目發生火災。據相關媒體報道,這是該電站在過去三個月内發生的第二次火災事故,此次事故未造成人員傷亡。事故原因是電站儲熱系統發生故障所緻。

2.2016年5月19日早上,全球裝機最大的光熱發電項目美國ivanpah光熱電站的三号塔發生了一起小型火災,導緻電站臨時停運。據報道,引發火災的原因是定日鏡聚焦的強大光束射向了集熱塔的2/3高度約300英尺(約91米)處,引起電線起火并導緻蒸汽管道等相關裝置受損。ivanpah電站的集熱塔采用鋼結構設計,集熱塔外壁無混凝土覆寫,這可能是其發生此次事故的一個原因。如果集熱塔采用混凝土結構,則應可以避免此事故的發生。

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小結:上述兩起光熱電站火災分别發生在儲熱島和太陽島上,起火原因不同。大型光熱電站工程量大、技術複雜,為避免類似事件發生,電站在建設過程中就應嚴格做好品質與安全把控;另外,應選用品質優異的太陽島定日鏡追蹤和控制系統,提高追蹤精度,避免光線發生偏離而損毀其他裝置;集熱塔盡量使用混凝土覆寫,加強對吸熱塔内部裝置的保護。

第三類事故:因自然災害引發的電站事故

1.2012年7月30日,美國加州riverside地區正在建設的250mw的nexteraenergy公司的槽式太陽能光熱發電項目遭受了一場暴雨和飓風的襲擊。暴風雨襲擊了整個電站建設工地,造成至少35套槽式集熱系統損壞,共計195面反光鏡被破壞。7月31日早晨,特大型暴雨再次襲擊了項目工地。相關方面稱之為百年不遇的暴雨,此次災難對項目造成大約300萬美元的經濟損失。

2.2014年11月3日下午1點30分,在南非upington附近建設的由阿本戈公司開發的khisolarone塔式光熱發電項目的施工現場,參與建設的一台起重機械因為暴風雨的突然襲擊而傾倒,造成2名勞工死亡,7名勞工受傷。

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3.2016年8月下旬,位于德令哈的三大光熱項目——中廣核50mw槽式電站、青海博昱50mw槽式電站和中控10mw塔式電站遭遇了德令哈數年不遇的強降雨侵襲。中控項目因早已建成,項目園區的防洪設施齊備,整個廠區并未受到太大影響。在建中的中廣核項目,由于正常島和儲熱島已開建,具有一定洪水應對措施,有效抵擋了降雨的影響;而太陽島因未正式開建,平台間防護坡尚未加強,導緻洪水從較高地勢湧入,後續需進行平台修整工作。另一在建的青海博昱50mw項目,場平完成後尚未大規模開建,同樣由于防護坡尚未加強,導緻洪水侵入,後續需進行場平修整。

小結:天災不可控,但要盡可能地将損失控制在最低水準。首先,我們需要做的仍然是嚴把工程品質關,這是重中之重。其次,項目方還應重視裝置的防災措施和政策,例如通過為電站進行投保等方式來最大程度減小災害損失。當自然災害真正發生後,業主可采取緊急應急措施,并做好現場指揮排程工作,以盡力挽回損失。 

本文轉自d1net(轉載)

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