GBT 44079-2024 塔式太阳能光热发电站运行规程标准立项发展报告

塔式太阳能光热发电站运行规程国家标准立项发展报告StandardizationDevelopmentReport:CodeofPracticeforOperationofTowerSolarThermalPowerPlants摘要随着全球能源结构向清洁低碳方向加速转型，太阳能光热发电作为具备良好调节性能和稳定输出的可再生能源技术，在我国新型电力系统建设中扮演着日益重要的角色。塔式太阳能光热发电技术因其聚光比高、热效率优、储热能力强等突出优势，已成为我国规模化发展光热发电的主流技术路线之一。然而，随着一批商业化塔式光热电站相继建成投产，运行管理经验不足、操作规范不统一、设备维护标准缺失等问题逐渐凸显，严重制约了行业的健康有序发展。在此背景下，国家标准GB/T44079-2024《塔式太阳能光热发电站运行规程》于2024年5月28日正式发布并同步实施。本标准由中国电力企业联合会提出并归口，由中国大唐集团新能源科学技术研究院有限公司等单位联合起草，全面规定了塔式太阳能光热发电站运行的基本要求、运行方式、操作程序、设备维护、故障处理及安全管理等内容。本报告的发布填补了我国塔式光热发电站运行管理领域国家标准的历史空白，为电站的规范化运行、精细化管理和安全性保障提供了权威技术依据，对提升我国光热发电整体技术水平、促进产业链协同发展具有深远的战略意义。关键词：塔式太阳能光热发电；运行规程；国家标准；聚光集热；储热系统；运行管理；标准化Keywords:Towersolarthermalpower;Operationcode;Nationalstandard;Concentratingsolarpower;Thermalenergystorage;Operationmanagement;Standardization1引言1.1研究背景在全球应对气候变化、推动能源绿色低碳转型的大背景下，太阳能光热发电（ConcentratingSolarPower,CSP）作为一种能够配备大规模储热系统、实现连续稳定发电的可再生能源技术，受到世界各国的高度重视。与光伏发电不同，光热发电通过聚光集热装置将太阳辐射能转化为热能，再经由热力循环系统驱动汽轮发电机组发电，其特有的热存储能力使其能够实现调峰运行和全天候稳定供电，对于保障电网安全稳定运行、促进新能源高比例消纳具有不可替代的作用。我国幅员辽阔，太阳能资源十分丰富，特别是西部地区拥有大面积荒漠化土地和充足的太阳能辐射资源，为光热发电的大规模开发利用提供了优越的自然条件。近年来，在国家政策的强力推动下，我国光热发电产业经历了从技术攻关、示范验证到商业化应用的跨越式发展。截至2024年初，我国已建成并网的光热发电装机容量位居全球前列，塔式、槽式、线性菲涅尔式等多种技术路线均有工程应用，其中塔式技术凭借较高的聚光比和光热转换效率，成为我国大型商业化光热电站优先选择的技术路线。1.2标准立项的必要性塔式太阳能光热发电站属于典型的技术密集型复杂系统，涵盖定日镜场、吸热塔、储热系统、蒸汽发生系统、汽轮发电机组及电气系统等多个子系统，各系统之间耦合紧密，运行控制逻辑复杂，对操作人员的专业技能和运行管理体系的规范性要求极高。然而，在我国光热发电产业快速发展的进程中，运行管理领域的标准建设明显滞后于工程建设进度，由此带来了一系列现实问题：一方面，已投产的塔式光热电站多参照国外技术规范或借鉴常规火电运行经验进行运行管理，各电站的运行规程、操作流程和维护标准千差万别，缺乏统一的行业规范和技术基准，导致同类电站的运行水平和安全状况参差不齐。另一方面，光热发电站特有的定日镜场聚光控制、熔盐储热系统运行、吸热器热应力管理等关键环节，无法直接套用其他类型电站的运行规程，亟需建立符合塔式光热发电技术特点的专项运行标准。1.3标准制定依据本标准依据《中华人民共和国标准化法》及相关法律法规要求，结合我国塔式太阳能光热发电站建设和运行实际，参考了GB/T1.1-2020《标准化工作导则第1部分：标准化文件的结构和起草规则》的规定进行编制。在技术内容上，本标准充分吸纳了我国已投产塔式光热电站的运行经验和科研成果，同时参考了国际电工委员会（IEC）等相关国际标准和国外先进标准的有益内容，确保标准的科学性、先进性和适用性。2标准概况2.1标准基本信息本标准编号为GB/T44079-2024，标准名称为《塔式太阳能光热发电站运行规程》，英文名称为"Codeofpracticeforoperationoftowersolarthermalpowerplants"。本标准于2024年5月28日由国家市场监督管理总局（国家标准化管理委员会）批准发布，并于同日正式实施。在标准分类方面，依据中国标准文献分类法，本标准归类于F12（太阳能工程）类别，对应国际标准分类法（ICS）中太阳能发电工程相关领域。标准的发布单位为国家标准，行业归属为电力行业中的新能源发电领域。2.2标准性质与定位本标准为推荐性国家标准（GB/T），其编号中的"GB/T"表示该标准属于国家推荐性标准，而非强制性标准。这一性质定位意味着本标准为塔式太阳能光热发电站的运行管理提供了指导性的技术规范和推荐性的操作要求，各相关单位可结合自身实际情况参照执行。作为推荐性标准，其意义在于汇集行业最佳实践和技术共识，为全行业提供统一的技术参照基准，引导企业提升运行管理水平，而非通过行政强制力进行约束。标准的主要内容涵盖塔式太阳能光热发电站运行过程中涉及的基本规定、运行准备与启动、正常运行操作、运行调整与优化、设备巡视检查、故障处理与应急响应、停运与检修配合、运行记录与技术管理等方面。这些内容系统性地覆盖了塔式光热电站运行的全生命周期管理需求。标准适用于以熔盐为传热和储热介质的塔式太阳能光热发电站，其他类型的塔式光热发电站可参照执行。该适用范围既突出了标准的主要针对对象，也为技术的多样性发展留出了充分的适用空间。2.3标准主要技术内容根据标准文本及相关资料，本标准的主要技术内容包括以下关键章节：标准首先明确了塔式太阳能光热发电站运行应遵循的基本要求，包括运行管理体系的建立、运行人员的资质要求与培训、运行技术文件的管理，以及运行过程涉及的安全、环保和消防等基础性要求，为电站运行管理提供了制度框架。标准对运行准备与启动环节作出了详细规定，包括光热电站启动前的各项检查要求、定日镜场从待机状态到跟踪状态的切换程序、吸热器预热与进盐操作流程、储热系统的充热与放热准备，以及汽轮发电机组的启动并网操作等，涵盖了从冷态启动到全负荷运行的全过程技术要点。在正常运行操作方面，标准规定了电站各主要子系统在正常运行工况下的控制策略和操作要求。其中，定日镜场的聚光策略、吸热器入口熔盐温度与流量的协调控制、储热系统充放热速率的调节、蒸汽发生系统运行参数的维持以及汽轮发电机组的负荷调节等方面的规定，为运行人员提供了明确的操作指引。标准还重点关注了电站运行过程中的优化调整，包括根据太阳辐照预报进行发电计划安排、定日镜场清洗周期与效率管理、储热系统热损失控制、机组启停过程中的燃料消耗优化等经济运行措施，为电站提升整体运行效益提供了技术指导。在设备维护与故障处理方面，标准对定日镜场、吸热系统、储热系统、蒸汽发生系统及汽轮发电机组等主要设备的巡回检查、定期试验和维护保养提出了明确要求，并针对典型故障类型给出了诊断分析方法和处理措施建议，同时规定了电站应急预案的编制要求和应急演练的组织要求。此外，标准还涵盖了运行记录与技术档案管理、设备台账管理、运行指标统计与分析等运行管理基础工作，为电站的精细化管理提供了规范化指引。2.4标准编制单位3主要参与单位介绍3.1中国大唐集团新能源科学技术研究院有限公司中国大唐集团新能源科学技术研究院有限公司（以下简称"大唐新能源研究院"）是中国大唐集团有限公司直属的专业科研机构，也是本标准的第一起草单位。该研究院聚焦新能源领域关键核心技术研发与工程应用，业务范围涵盖风力发电、太阳能发电、储能技术、氢能技术等多个方向，在光热发电技术领域具有较强的科研积累和丰富的工程实践经验。在塔式太阳能光热发电技术方面，大唐新能源研究院深度参与了我国多个大型塔式光热电站的技术研发、工程建设和运行优化工作。研究院拥有一支涵盖热能工程、自动控制、材料科学、电气工程等多学科交叉的高水平科研团队，在定日镜场控制策略优化、吸热器热应力分析、熔盐储热系统运行特性研究、光热电站与电网协调运行等关键领域取得了一系列具有自主知识产权的科研成果。正是基于深厚的科研积淀和对电站运行实践的深刻理解，大唐新能源研究院在本标准编制过程中承担了主要的起草组织工作和技术内容编制工作。3.2其他重要起草单位本标准的多家联合起草单位同样在各自领域具有突出的专业优势。浙江可胜技术股份有限公司是我国塔式光热发电核心装备制造和系统集成的重要企业，在定日镜、吸热器等关键设备的设计制造方面积累了丰富经验；首航高科能源技术股份有限公司是我国最早开展塔式光热发电技术商业化应用的企业之一，其投资建设的光热电站已有多年的商业化运行历史，为本标准编制提供了大量一手运行数据和实践经验；中国电力工程顾问集团西北电力设计院有限公司和中国电建集团西北勘测设计研究院有限公司在我国西部光热电站的工程勘察设计领域拥有丰富的工程业绩，在电站系统设计、设备选型等方面提供了重要的技术支撑；北京工业大学在太阳能热利用基础研究和传热传质机理研究方面具有深厚的学术积累，为标准中涉及的热力学计算和技术参数确定提供了理论支持。上述单位涵盖了塔式光热发电技术领域的科学研究、装备制造、工程设计和运行管理等完整产业链条，形成了产学研用紧密结合的编制团队，有力保障了标准技术内容的全面性、科学性和实用性。4标准实施意义4.1对行业的规范引领作用GB/T44079-2024《塔式太阳能光热发电站运行规程》的发布实施，结束了我��塔式光热发电站运行管理领域无国家标准可依的局面，具有里程碑式的意义。该标准为全国范围内塔式光热电站的运行管理建立了统一的技术基准和行为规范，使不同投资主体、不同建设背景的电站能够在同一套技术规范框架下开展运行管理工作，有力地促进了全行业运行管理水平整体提升。该标准的实施有利于在行业内推广先进、成熟的运行管理经验，将标杆电站的最佳实践转化为可供全行业参考的标准条款，引导后建电站从一开始就建立高水平的运行管理体系。同时，统一的标准也为行业监管、技术评估和同业对标提供了量化依据，促进了公平有序的市场竞争环境的形成。4.2对电站运营的指导价值对于已投运和即将投运的塔式光热电站而言，本标准提供了全面的运行管理操作指南。电站运行管理人员可依据标准建立和完善自身的运行管理制度体系，结合电站实际设备配置和设计特点，制定细化的运行规程和操作规程。标准中关于运行优化、经济运行的技术指导，有助于电站提升发电量、降低厂用电率和运行维护成本，从而提高电站的整体经济效益。在安全管理方面，标准中关于设备保护、联锁逻辑、应急预案等方面的要求，为电站防范和应对各类运行风险提供了技术指引，有助于降低重大安全事故的发生概率，保障人身、设备和电网安全。4.3对标准体系的完善作用本标准是我国太阳能光热发电标准体系的重要组成部分。此前，我国已陆续发布了光热发电相关的设计规范、施工验收规范等技术标准，但在运行管理环节始终存在缺口。本标准的发布填补了这一关键空白，使我国光热发电标准体系在"规划设计—工程建设—运行维护"全生命周期链条上更加完整和完善。此外，本标准的发布也为后续其他技术路线（如槽式、线性菲涅尔式、碟式）光热发电站运行标准的制定提供了参考范式和技术基础，对推动我国光热发电标准体系的系统化构建具有重要的引领和示范作用。国家能源局发布的《太阳能热发电中长期发展规划》明确提出要"完善光热发电标准化体系"，本标准的出台正是落实这一战略部署的重要成果。4.4对新型电力系统建设的支撑作用当前，我国正加快构建以新能源为主体的新型电力系统，亟需提升电力系统对新能源的消纳能力和调节能力。塔式太阳能光热发电站凭借其配备大规模储热系统的独特优势，可以为电力系统提供可调节的出力和灵活的调峰服务，同时还能为电网提供转动惯量和无功支撑，是新型电力系统中优质的灵活性调节资源。本标准对塔式光热电站运行管理的规范化要求，有助于提高电站的可用率和调节性能，使其更好地发挥在电力系统中的调节支撑作用。同时，规范的运行管理也有助于降低电站的故障率和非计划停运时间，提高电站在电力市场中的竞争力，促进光热发电在能源结构转型中发挥更大的作用。5结论与展望GB/T44079-2024《塔式太阳能光热发电站运行规程》作为我国首个针对塔式光热发电站运行管理的国家标准，其发布实施是我国光热发电标准化进程中的重要里程碑。该标准系统总结了我国塔式光热电站多年来的运行实践经验，充分吸收了相关领域科学研究的最新成果，形成了涵盖运行管理全要素、全流程的技术规范体系，为塔式光热电站的安全、稳定、高效运行提供了权威的技术依据。展望未来，随着我国光热发电产业的持续发展和技术水平的不断提升，本标准也将在实践中不断得到检验和完善。建议相关主管部门和标准化技术组织密切关注标准实施效果，适时启动标准的复审和修订工作。同时，还应加快推进槽式等其他技术路线光热电站运行标准、光热电站检修规程、光热电站并网调度规范等配套标准的制定工作，进一步完善我国光热发电标准体系。此外，随着光热发电与风电、光伏等可再生能源的多能互补综合能源系统建设不断深入，相关系统集成和联合运行标准的制定需求也将逐步显现，需要未雨绸缪、提前布局。参考文献[