Cosin Solar（前身为 Supcon Solar）作为一家成熟的中国 CSP 公司，似乎在全球聚光太阳能 (CSP) 领域崭露头角。在中国试点项目中，青海省中控德令哈50MW塔式光热发电7小时，是中国试点成功的少数几个项目之一。
该项目达到满负荷的速度比美国第一批光热发电项目快得多，于2018年12月首次并网，并于2019年底进入政府记录的正常运行。我与科鑫太阳能董事长金建祥交谈了解这一成功的基础以及它在全球范围内可能意味着什么。
SK：为什么你认为你在 CSP 塔上的第一枪马上就成功了，而美国的两个塔式项目——Crescent Dunes 和 Ivanpah 都遇到了问题？
JJ：很多不了解我们背景的人都认为我们第一枪就成功了。事实上，我们已经研究 CSP 技术超过 12 年，从实验室测试到示范试点，再到现在的大型商业项目。另外，很重要的一点是，在我们开始研究CSP技术之前，我们已经在自动化控制行业拥有了20年的丰富经验和知识，这是CSP技术的核心部分。
我们从2011年开始专注于塔式光热发电技术。2011年到2013年，我们在浙江省杭州市的一个小型试验基地建设了定日镜试点，然后建设了德令哈10兆瓦（DSG）电站。2013-2015年，通过3年的实验研究，成功解决了镜场控制、吸热管爆裂、熔盐阀泄漏、电伴热故障等问题。2015年，我司熔盐系统中试进入工程验证阶段，我们将德令哈 10 兆瓦电站升级为熔盐储能电站，于 2016 年 8 月投产，此后一直运行良好。
在那之后，我们为自己设定了在 50 兆瓦水平上建造和运营的挑战。通过50兆瓦德令哈塔的工程、建设和三年多的商业运营经验，我们在光热发电的技术、研究和工程应用方面吸取了很多教训。
所以这就是为什么它不是奇迹，突然间，我们建立了一个项目，然后它运行得很好。
SK：你能描述一下它的上升期吗？
JJ：我们2018年12月30日并网，2019年4月17日满负荷运行。2019年上半年试运行，排除缺陷，做CREEI（中国可再生能源）技术验收测试工程学院）。2019年7月起，工厂开始正常运行，业绩稳步提升。
当年9月底开始性能试验，有运行记录，主要指标略好于理论值：吸热器出口熔盐最高温度566℃，主蒸汽压力为13.3MPa，汽轮发电机组最大输出功率52.1MW。在182天的性能测试期间，有24天阴天无法继续运行，因此电站实际运行时间为158天。但我们没有因设备故障而停机，平均为 97%，其中 76 天（大约一半）实现了单日发电量超过 100%。
第一年，从2019年年中到2020年年中，我们的目标是137GWh，实际产量为122GWh，发电达标率为89%。但也有过停电检修的日子，算上这个因素，仅电厂本身的发电达标率就高达94%。
SK： 那个试点项目最近进展如何？
由于设备故障，我们没有停下来。在过去的 187 天里，从 2021 年 8 月 26 日到 2022 年 2 月 28 日，我们有 17 天阴天，实际运行了 170 天。我们在其中的 103 天平均超过 100% 的预期发电量，而剩下的 67 天则略低于 100%。自去年 8 月以来的这段时间内，总 DNI 为 1197 kWh/m²，理论产量为 91 GWh。而我们实际发电量是92GWh，平均发电达标率为101%。
9 月 10 日，我们再次打破发电记录，单日发电量达 1 GWh。当天发电达标率为110%，相当于单日满负荷运行23小时，储能仅7小时。
11 月份我们的平均利率为 104%，是自其商业运营开始以来最好的一个月。我们交付了 18 GWh，这是 2021 年的最高月发电量。

SK：非常棒的表演。与 CREEI 一样——是否有任何国际咨询公司在初始测试期间评估性能？
JJ：是的，我们邀请了德国的DLR和CSP Services现场检查和评估我们的定日镜性能，他们的结论是其性能符合SolarPACES 定日镜测试指南 2020 年第 17 版的最佳实践，镜面可忽略不计表面变形和出色的跟踪精度。
我们还邀请了国际独立工程咨询公司Fichtner，从2019年10月到2020年3月，连续六个月对工厂的运行情况进行了完整的技术评估和验证。他们确认了性能，并且每月都有上升趋势，体现了逐步优化过程。
[ Fichtner 表示：
• 上半年绩效考核期，电站实现了97.06%的综合发电量，并呈月度上升趋势，体现了电站运营策略的逐步优化过程；
• 电站设计达到世界同类技术先进水平。主要设备设计稳健，整个项目有多项设计亮点，如定日镜及其控制系统、最小化熔盐泵数量、蒸汽循环系统设计等。
• 评估报告的总体结论是太阳能热电站的质量是先进的，可与国际技术供应商相媲美。采用一系列新颖的设计方法，有效提高性能和运行，提供稳定的发电。]
SK：那么你在这些巨大的新混合可再生能源项目中扮演什么角色呢？这些项目将在 2024 年在中国开始建设？
JJ：我们正在独立开发青海德令哈200MW塔式光热和1150MW光伏多能互补项目，甘肃金塔100MW塔式光热和600MW光伏项目。
2021年，作为技术提供方，我们与中国国家电投黄河水电公司和中海油可再生能源公司合作，联合体中标清宇直流二期项目，其中包括100兆瓦的光热发电和900兆瓦的光热发电。光伏。
此外，我们与其他中国投资者和开发商在吉林、青海和西藏参与了多个可再生能源项目。
SK：还有你的海外工作在筹备中吗？
JJ：是的，过去几年我们开始把目光投向中国以外的地方。2019年，我们与CGGC INTERNATIONAL LTD联合体签署了希腊MINOS 50 MW CSP项目EPC合同。中国国家主席和希腊总理共同见证了该项目多边合作协议的签署。MINOS 目前处于融资阶段。

我们现在正在南美、MENA、欧洲等地区积极寻找商机。我们正在与一些国际客户和合作伙伴合作开发潜在的 CSP 项目，并希望这些项目能够在未来几年内建成。
世界上很多国家，如智利、西班牙，都拥有非常好的太阳能资源、开放的电力市场和灵活的融资环境，对清洁、可调度、廉价的可再生能源的需求也非常迫切。CSP 可以与其他可再生能源混合，在这些国家以具有竞争力的价格提供这种 24/7 清洁能源解决方案。
Cosin Solar CSP技术的可靠性、成熟度和成本效益已在中国得到很好的证明。我们相信我们的技术将在全球市场保持良好的表现。我们现在准备与全球 CSP 行业的更多国际开发商和投资者合作。

Cosin Solar当时被称为中控太阳能，在中国的CSP（聚光太阳能）试点项目中开发了两个塔式项目；作为中国电建共和50MW塔式光热技术和核心设备提供商，开发中控德令哈50MW塔式光热。

这是中国试点成功的五个塔式光热发电示范项目中的两个。槽式 CSP 的成功率要低得多。除了开发自己的项目外，Cosin Solar 还提供塔式 CSP 设备、太阳能接收器、定日镜、太阳能场控制系统和自动清洁车。
在接受科鑫太阳能董事长金建祥的长篇采访时，他解释了他们的团队为这种形式的 CSP 提出的工程解决方案：
SK：中国 2024 年正在进行的新 CSP大部分是塔式的。有什么好处？
JJ：塔式相比抛物槽具有一定的效率和成本优势，作为新一代光热发电技术具有良好的发展机遇，
塔式光热能将熔盐加热到565℃，因为它具有较高的浓缩比，直接使用熔盐作为吸热和储热介质。所以塔可以产生更高温度的过热蒸汽来驱动汽轮机，我们知道蒸汽参数越高，汽轮机的发电效率就越高。
SK：还有那些高海拔地区。那是一个挑战吗？ 
JJ：我们的德令哈 CSP 工厂海拔 3000 多米。冬季气温极低，达到-35°C。施工停工时间超过4个月，低气压和沙尘暴对项目施工管理构成巨大挑战。
针对项目建设高原缺氧、低温、冬季停工时间长等严峻挑战，我们采取合理的规划和工期，制定严格的项目安全、健康、质量和环保要求，灵活合理的预防和演练高原常见病防治方案。
项目运行中，高海拔、高纬度地区的极端低温、沙尘暴、多云天气给设备的可靠性、定日镜场的清洁度和厂区的运行效率带来了巨大挑战。
通过对系统的完整产品开发和验证，我们开发了可靠的塔式光热电站核心设备，如定日镜、接收机，可在极端高原环境下稳定运行。经过德令哈项目几年的运行，这些部件的可靠性得到了证明。
针对常年风沙对定日镜场清洁度的影响，我们研发了一款具有自动驾驶功能的清洁车，并在低温环境下部署干洗技术。针对多云天气，我们开发了基于全天成像仪的云预报系统，为采集系统的安全运行提供了保障。
SK：整合你的纯太阳方面有困难吗？定日镜、太阳能接收器、人工智能控制等与传统的热功率块？
JJ：定日镜场、热接收器、蓄热系统和发电系统的集成确实是一个挑战。关键是系统间的参数匹配和系统与设备间接口的合理设计，确保设计和产品可靠性满足光热电站的特点和运行模式。
SK：我想您选择了在传统火力发电厂方面经验丰富的非太阳能组件供应商？
JJ：你的部分假设是正确的。我们选择了在汽轮发电机组、风冷机组等燃煤或燃气发电方面经验丰富的设备供应商。
但对于储热交换系统，我们选择化工制造领域的知名供应商。熔盐在用于 CSP 工厂之前已广泛用于化学领域。该领域的供应商在熔盐设备的设计、制造和安装方面经验丰富。
对于储罐、SGS等设备，我们的工程师参与设计过程，并将工作委托给具有丰富设备设计和生产经验的顶级供应商。
通过多个项目的实施，我们培养了一批优秀的玻璃、传动件、钢结构等主要零部件供应商，并帮助供应商建立了自动化生产线，具备批量生产定日镜的能力。
但是，以目前光热发电的早期发展规模，与光伏组件供应链相比仍有差距。随着产业规模的发展，CSP主要部件的成本还有进一步降低的空间。
SK：你为什么选择中型定日镜——20-30 平方米——而不是较大的定日镜？
JJ：因为它们的组装效率高，安装速度快，相对于需要大型机械控制的 100 平方米大型定日镜，大大缩短了施工和太阳能场调试时间，导致安装效率和安全性低。我们基于图像识别的并行校准提高了校准效率，比大型定日镜缩短了数十倍的调试时间。
在运行过程中，风压远小于大型定日镜。所以工作风速较高。并且中型定日镜可以通过自动清洁车进行清洁，而大多数大型定日镜则通过手动车辆进行清洁。所以日常维护成本更低。
SK：你如何阻止太强的太阳通量烧毁接收器？
JJ：在设计的时候，我们充分考虑了部分多云等天气下能量不均造成的不同位置的膨胀和拉伸。通过结构优化可以避免接收机在恶劣工作条件下的永久变形。
我们的定日镜跟踪精度和定日镜光学精度均处于国际领先水平，因此我们可以确保接收器表面光斑均匀，并在正常工作条件下降低接收器变形风险。
我们使用红外摄像机等设备监测接收器的外壁温度。通过智能管道堵塞检测、过热检测算法和自动能量调度策略，检测异常工况；保护接收器。
我们的自动化运行方案还通过高精度的云预测系统和自动化的多云状态处理策略来降低多云天气下的热冲击和变形风险。
SK：由于塔的极端温度，储热罐泄漏似乎是塔的风险。然而我听说你没有问题？
JJ：我们有一些创新的设计来防止储罐泄漏。我们进行了从设计、施工到运营的全过程控制。
在设计中，罐体不仅要满足强度设计安全，还要考虑疲劳、应力腐蚀等因素对寿命的影响，降低罐体的最大应力水平。例如，通过我们的设计优化，我们可以将罐底的峰值应力降低 40% 以上。
光热发电项目的储罐基础大多为陶粒基础。我们采用复合保温基础，可以降低储罐不均匀沉降的风险，提高基础保温效果。对于储罐的防凝露措施，其他工程基本采用插入侧壁的电加热器。但是储罐侧壁开孔过多会增加泄漏的风险，所以我们的防凝露设计方案是在罐体和罐体底部布置一套自控电伴热系统。
施工过程受到严格控制。出具焊接坡口和无损检测报告（设计人员全程参与报告审核），不合格焊缝返修。例如，世界上储罐底板一般采用搭接法，而我们的底板采用100%射线探伤的对焊。
然后为防止运行过程中的热冲击，我们设计了一套联锁控制逻辑，严格控制储罐内的最大温差。
所有这些措施都降低了这些风险。

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