GB/T 41992-2022 太阳能热发电站运行指标评价导则

　　ICS 27 . 160 CCS F 12

　　中 华 人 民 共 和 国 国 家 标 准

　　GB/T 41992—2022

　　太阳能热发电站运行指标评价导则Guideforoperationindexevaluationofsolarthermalpowerplant

　　2022-10-12 发布 2023-05-01 实施

　　国家市场监督管理总局国家标准化管理委员会

　　

　　发

　　

　　布

　　GB/T 41992—2022

　　目 次

　　前言 Ⅲ

　　1 范围 1

　　2 规范性引用文件 1

　　3 术语和定义 1

　　4 基本要求 2

　　5 发电运行指标及评价 2

　　6 设备运行状态指标及评价 4

　　7 系统运行性能指标及评价 5

　　8 能耗指标及评价 6

　　9 环境影响指标及评价 7

　　10 运维费用指标及评价 7

　　附录 A(资料性) 太阳能热发电站运行指标日报、月报、年报样式 9

　　附录 B(资料性) 太阳能热发电站运行评价指标报告 13

　　Ⅰ

　　GB/T 41992—2022

　　前 言

　　本文件按照 GB/T 1 . 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》的规定起草。

　　请注意本文件的某些内容可能涉及专利。 本文件的发布机构不承担识别专利的责任。

　　本文件由中国电力企业联合会提出。

　　本文件由全国太阳能光热发电标准化技术委员会(SAC/TC 565)归口 。

　　本文件起草单位：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股份有限公司、内蒙古电力勘测设计院有限责任公司、中广核太阳能开发有限公司、中广核太阳能德令哈有限公司、浙江可胜技术股份有限公司、浙江高晟光热发电技术研究院有限公司。

　　本文件主要起草人：唐宏芬、乔木森、苗继春、寇建玉、刘颖黎、王小春、王涛、孟令宾、章晓敏、赵雄、孙利群、宓霄凌、王博、王伊娜、韩广明、于海洋、石如心、唐亚平。

　　Ⅲ

　　GB/T 41992—2022

　　太阳能热发电站运行指标评价导则

　　1 范围

　　本文件规定了太阳能热发电站发电运行、设备运行状态、系统运行性能、能耗、环境影响、运维费用指标及其评价。

　　本文件适用于新建、改建、扩建的槽式、塔式和线性菲涅尔式太阳能热发电站。

　　2 规范性引用文件

　　下列文件中的内容通过文中的规范性引用而构成本文件必不可少的条款。 其中，注 日期的引用文件，仅该日期对应的版本适用于本文件;不注日期的引用文件，其最新版本(包括所有的修改单)适用于本文件。

　　GB/T 8117 . 1 汽轮机热力性能验收试验规程 第 1 部分：方法 A 大型凝汽式汽轮机高准确度试验

　　GB 8978 污水综合排放标准

　　GB 13271 锅炉大气污染物排放标准

　　GB/T 40104 太阳能光热发电站 术语

　　GB/T 40614—2021 光热发电站性能评估技术要求

　　GBZ 2 . 1 工作场所有害因素职业接触限值 第 1 部分：化学有害因素

　　3 术语和定义

　　GB/T 40104 界定的以及下列术语和定义适用于本文件。

　　3.1

　　目标评价 objectiveevaluation

　　以太阳能热发电站设计值、理论测算法或其他更加先进指标为基准值，利用实际运行数据与基准值进行对比分析的评价方法。

　　3.2

　　历史数据评价 historicaldataevaluation

　　以太阳能热发电站同期历史数据或统计周期内历史数据指标为基准值，利用实际运行数据与基准值进行对比分析的评价方法。

　　3.3

　　先进对标评价 advancedbenchmarkingevaluation

　　以行业先进水平为基准值，利用实际运行数据与基准值进行对比分析的评价方法。

　　3.4

　　区域对标评价 regionalbenchmarkingevaluation

　　以同地区先进水平为基准值，利用实际运行数据与基准值进行对比分析的评价方法。

　　1

　　GB/T 41992—2022

　　4 基本要求

　　4 . 1 太阳能热发电站的运行指标评价应在电站竣工验收合格，正式移交生产管理后定期开展。

　　4 . 2 太阳能热发电站运行指标评价宜以年为周期。

　　4 . 3 太阳能热发电站运行指标评价前应收集以下基础资料，收集资料的时间段应与评价周期一致：

　　a) 电站基本信息，包括电站名称、装机容量、地理位置、建设时间、投入商业运营时间、主要系统配置、主要设备的型号规格、生产厂家;

　　b) 设计、施工和验收资料等;

　　c) 现场气象数据，包括太阳能直接辐射数据、风速风向、气压、湿度等;

　　d) 设备运行数据等文件;

　　e) 运行维护费用。

　　4 . 4 太阳能热发电站运行指标评价应包括以下内容：

　　a) 发电运行指标;

　　b) 设备运行状态指标;

　　c) 系统运行性能指标;

　　d) 能耗指标评价;

　　e) 环境影响指标;

　　f) 运行维护费用指标。

　　4 . 5 太阳能热发电站运行指标评价宜采用目标评价法、历史数据评价法、先进对标评价法、区域对标评价法。 应按计划依次完成太阳能热发电站运行指标的 日报、月报和年报(样表见附录 A),作为分析和评价的依据。

　　4 . 6 太阳能热发电站应进行电站综合评价，评价报告见附录 B。

　　5 发电运行指标及评价

　　5 . 1 评价指标

　　5 . 1 . 1 发电量

　　太阳能热发电站发电机出口发电量的总和，可从机组监控系统计取。

　　5 . 1 . 2 上网电量

　　太阳能热发电站向电网输送的全部电能，应从太阳能热发电站与电网的关口电能表计取。

　　5 . 1 . 3 用网电量

　　电网向太阳能热发电站馈入的全部电能，应从太阳能热发电站与电网的关 口 电能表计取。 当太阳能热发电站有非直接来自电网的用电情形时，在统计时可将这部分电量视为用网电量。

　　5 . 1 . 4 发电厂用电量

　　太阳能热发电站设备设施自用和损耗的电能总和，应从厂用电变压器电能表计取。

　　5 . 1 . 5 发电运行小时数

　　太阳能热发电站发电机并网到解列运行期间的小时数，按式(1)计算，即：

　　2

　　GB/T 41992—2022

　　Ta =ΣTi …………………………( 1 )

　　式中：

　　Ta —发电运行小时数，单位为小时(h) ;

　　Ti —单次发电运行小时数，单位为小时(h)。

　　5 . 1 . 6 年利用小时数

　　太阳能热发电站年发电量折算到机组额定功率的小时数，按式(2)计算，即：

　　T …………………………( 2 )

　　式中：

　　T —年利用小时数，单位为小时(h) ;

　　∞f —太阳能热发电站的年发电量，单位为千瓦时(kW · h) ;

　　P —机组额定功率，单位为千瓦(kW)。

　　5 . 1 . 7 机组平均负荷率

　　太阳能热发电站机组平均功率与额定功率之比，按式(3)计算，即：

　　N …………………………( 3 )

　　式中：

　　Navg —太阳能热发电站的平均负荷率;

　　Pavg —太阳能热发电站的平均功率，单位为千瓦(kW) ;

　　P —太阳能热发电站的额定功率，单位为千瓦(kW)。

　　5 . 1 . 8 发电厂用电率

　　太阳能热发电站机组运行期间厂用电量与发电量之比，按式(4)计算，即：

　　L …………………………( 4 )

　　式中：

　　Lfcy —太阳能热发电站厂用电率;

　　wd —太阳能热发电站运行期间厂用电量，单位为千瓦时(kW · h) ;

　　wf —太阳能热发电站的发电量，单位为千瓦时(kW · h)。

　　5 . 1 . 9 综合厂用电率

　　太阳能热发电站发电量及用网电量和上网电量的差值与发电量之比，按式(5)计算，即：

　　L

　　式中：

　　Lzh — 太阳能热发电站的综合厂用电率;

　　wf —太阳能热发电站的发电量，单位为千瓦时(kW · h) ;

　　wgk —太阳能热发电站的关口电量，单位为千瓦时(kW · h) ;

　　wwg —太阳能热发电站的用网电量，单位为千瓦时(kW · h)。

　　5 . 1 . 10 电站年平均效率

　　太阳能热发电站的发电量与投射至集热场采光面积上太阳法向直接辐照量之比。

　　3

　　GB/T 41992—2022

　　依据 GB/T 40614—2021 的规定进行计算。

　　5 . 1 . 1 1 发电量达产率

　　理论发电量达产率，太阳能热发电站的发电量与评价期间太阳能资源理论发电量之比，按式(6) 计算，即：

　　…………………………( 6 )

　　式中：

　　γ1 —太阳能热发电站理论发电量达产率;

　　Wf —太阳能热发电站的发电量，单位为千瓦时(kW · h) ;

　　W —太阳能热发电站评价期间太阳能资源理论发电量，单位为千瓦时(kW · h)。

　　设计发电量达产率，太阳能热发电站的发电量与设计发电量之比，按式(7)计算，即：

　　…………………………( 7 )

　　式中：

　　γ2 —太阳能热发电站设计发电量达产率;

　　Wf —太阳能热发电站的发电量，单位为千瓦时(kW · h) ;

　　W0 —太阳能热发电站设计发电量，单位为千瓦时(kW · h)。

　　5 . 2 评价方法

　　5 . 2 . 1 发电运行指标评价可通过发电量、上网电量、用网电量、发电厂用电量、发电运行小时数、年利用小时数、机组平均负荷率、发电厂用电率、综合厂用电率、电站平均效率、发电量达产率等指标进行评价，宜采用目标评价、历史数据评价、先进对标评价及区域对标评价等评价方法。

　　5 . 2 . 2 采集评价周期内发电量、上网电量、用网电量、发电厂用电量、年发电运行小时数等统计数据作为发电运行指标评价的依据。

　　6 设备运行状态指标及评价

　　6 . 1 评价指标

　　6 . 1 . 1 机组无故障运行小时数

　　太阳能热发电站机组无故障连续运行期间工作的小时数，受太阳能资源和站外因素影响导致的停机不在统计范围内。

　　6 . 1 . 2 主要设备故障率

　　太阳能热发电站主要工艺系统因关键设备故障，导致机组无法正常运行的时间与计划运行时间的比值，关键设备至少包括：汽轮机、发电机、蒸汽发生系统换热设备、储热罐设备、主熔盐泵、主油泵、给水泵、循环泵、凝结水泵等，按式(8)计算，即：

　　…………………………( 8 )

　　式中：

　　κi —设备故障率;

　　τs —设备停机等待时间，单位为小时(h) ;

　　4

　　GB/T 41992—2022

　　τm —设备维修花费时间，单位为小时(h) ;

　　τt —设备计划运行时间，单位为小时(h) 。

　　6 . 1 . 3 电站非计划停运时间

　　设备故障导致的非计划停运时间，受太阳能资源和站外因素影响导致的停机不在非计划停运时间统计范围内。

　　6 . 1 . 4 电站非计划停运次数

　　设备故障导致的非计划停运次数，受太阳能资源和站外因素影响导致的停机不在非计划停运次数统计范围内。

　　6 . 2 评价方法

　　6 . 2 . 1 设备运行状态指标评价可通过机组无故障运行小时数、主要设备故障率、电站非计划停运时间和电站非计划停运次数等指标进行评价，宜采用目标评价、历史数据评价、先进对标评价及区域对标评价等评价方法。

　　6 . 2 . 2 采集评价周期内机组无故障运行小时数、主要设备故障次数、电站非计划停运小时数、电站非计划停运次数、设备停机等待时间、设备维修花费时间、设备计划运行时间等统计数据作为设备运行状态评价的依据。

　　7 系统运行性能指标及评价

　　7 . 1 评价指标

　　7 . 1 . 1 集热场效率

　　一段时间内，传热工质从集热场中获得的总能量与入射在集热场有效聚光面积上的太阳法向直接总辐照量之比。 依据 GB/T 40614—2021 附录 B 的规定进行计算。

　　7 . 1 . 2 最大有效储热容量

　　测量放热工况高温储罐中高温介质由最高液位降低至最低液位过程，储热介质进入换热器换热的进出口温度和流量，按式(9)计算太阳能热发电站最大有效储热容量，即

　　Qrelease = 3.6Δt·m · Cp …………………………( 9 )

　　式中：

　　Qrelease —储热介质放热量，单位为兆瓦时(MW · h) ;

　　Δt —储热介质放热的温降，单位为摄氏度(℃) ;

　　m —参与放热过程的介质质量，单位为千克(kg) ;

　　p

　　C —储热介质的定压比热，单位为千焦每千克摄氏度[ kJ/(kg · ℃ )]。

　　7 . 1 . 3 汽轮发电机组效率

　　太阳能热发电站汽轮发电机组 1 kW · h 的当量热量与汽轮机组热耗量的比值，依据 GB/T 8117 . 1的规定进行计算，单位为千焦每千瓦时(kJ/kW · h) 。

　　7 . 2 评价方法

　　7 . 2 . 1 系统运行性能指标评价可通过集热场效率、最大有效储热容量、汽轮机发电效率等指标进行评

　　5

　　GB/T 41992—2022

　　价，宜采用目标评价、历史数据评价、先进对标评价及区域对标评价等评价方法。

　　7 . 2 . 2 根据指标评价要求统计集热场输出热量、储热系统最大储热量、汽轮机组输入热量及发电量等作为系统运行性能指标评价依据。

　　8 能耗指标及评价

　　8 . 1 评价指标

　　8 . 1 . 1 汽轮发电机组平均汽耗率

　　太阳能热发电站汽轮机组主蒸汽流量累计值与机组发电量的比值，依据 GB/T 8117 . 1 的规定进行计算，单位为千克每千瓦时(kg/kW · h) 。

　　8 . 1 . 2 汽轮发电机组平均热耗率

　　太阳能热发电站汽轮发电机组 1 kW · h 的电所消耗的热量，依据 GB/T 8117 . 1 的规定进行计算，单位为千焦每千瓦时(kJ/kW · h) 。

　　8 . 1 . 3 电站主要设备耗电率

　　槽式电站主油泵以及槽式、塔式电站主熔盐泵、给水泵、凝结水泵、空冷单元、循环水泵、电伴热设备等主要设备耗电量占发电量的比例，按式(10)计算，即

　　犈

　　犚 …………………………( 10 )

　　式中：

　　犚rn — 电站某主要设备耗电率;

　　犠fn—太阳能热发电站的发电量，单位为千瓦时(kW · h) ;

　　犈rn — 电站主要设备耗电量，单位为千瓦时(kW · h) 。

　　8 . 1 . 4 电站耗水率

　　太阳能热发电站总耗水量与蒸汽发生系统总蒸发量的比值，其中总耗水量不包括发电站中聚光器清洗用水，以%表示。

　　8 . 1 . 5 镜场清洗耗水率

　　太阳能热发电站镜场清洗水量与有效聚光面积的比值，单位为立方米每平方米(m3 /m2 ) 。

　　8 . 1 . 6 电站辅助能源消耗率

　　太阳能热发电站辅助能源消耗量占集热场输出总热量的比例。 其中，电站辅助能源消耗量为在评价周期内太阳能热发电站管道防凝和机组启动所消耗的燃气或燃油总量，不含采暖用燃料等非机组运行用能源。

　　8 . 2 评价方法

　　8 . 2 . 1 能耗指标评价可通过汽轮机组平均汽耗率、汽轮机组平均热耗率、电站主要设备耗电率、电站耗水率、镜场清洗耗水率、电站辅助能源消耗率等指标进行评价，宜采用 目标评价、历史数据评价、先进对标评价及区域对标评价等评价方法。

　　8 . 2 . 2 根据指标评价要求统计汽轮机汽耗量、耗电量、耗水量、能源消耗量等作为能耗指标评价依据。

　　6

　　GB/T 41992—2022

　　9 环境影响指标及评价

　　9 . 1 评价指标

　　9 . 1 . 1 化学介质排放指标监测

　　评价周期内对太阳能热发电站导热油、熔盐泄放量、导热油高、低沸物排放量及其他挥发性有机物进行监测和数据统计。

　　9 . 1 . 2 烟气排放指标监测

　　评价周期内对燃气或燃油燃烧后烟囱对外排放烟气量进行监测和数据统计。

　　9 . 1 . 3 污水排放指标监测

　　评价周期内对污水排放指标进行监测和数据统计。

　　9 . 2 评价方法

　　9 . 2 . 1 太阳能热发电站污染物，包括导热油(联苯-联苯醚导热油或其他形式的导热油)，熔盐等气态、液态、固态污染物，辅助能源(天然气、燃油)燃烧的烟气等排放监测数 据，应 与 GBZ 2 . 1 、GB 13271 、 GB 8978 标准限制进行对比，宜采用目标评价、历史数据评价、先进对标评价及区域对标评价等评价方法。

　　9 . 2 . 2 根据指标评价要求统计超出 GBZ 2 . 1 、GB 13271 、GB 8978 标准限制的次数、量等作为环境影响指标评价依据。

　　10 运维费用指标及评价

　　10 . 1 评价指标

　　10 . 1 . 1 单位容量运行维护费

　　单位容量运行维护费是在评价周期内，电站总运行维护费与电站额定功率之比，按式(11)计算，即

　　F …………………………( 11 )

　　式中：

　　FkW — 单位容量运行维护费，单位为元每千瓦;

　　F — 统计周期内的太阳能热电站运行维护费，单位为元;

　　P —评价周期内太阳能热发电站的额定功率，单位为千瓦(kW)。

　　10 . 1 . 2 度电运行维护费

　　度电运行维护费是在评价周期内，太阳能热发电站总运行维护费与发电量之比，按式(12)计算，即

　　F …………………………( 12 )

　　式中：

　　FkWh — 度电运行维护费，单位为元每千瓦时;

　　wf —统计周期内太阳能热发电站的发电量，单位为千瓦时(kW · h)。

　　7

　　GB/T 41992—2022

　　10 . 2 评价方法

　　10 . 2 . 1 运维费用指标用以反映电站生产运行维护费用的使用情况，可通过单位容量运行维护费和度电运行维护费等指标进行评价。 宜采用目标评价、历史数据评价、先进对标评价及区域对标评价等评价方法。

　　10 . 2 . 2 根据指标评价要求统计电站各项维护费用等数据作为运维费用指标评价的依据。

　　8

　　GB/T 41992—2022

　　附 录 A

　　(资料性)

　　太阳能热发电站运行指标日报、月报、年报样式

　　表 A. 1 给出了太阳能热发电站运行指标日报样式。

　　表 A.1 太阳能热发电站运行指标日报

　　太阳能热发电站名称： 统计日期：20 × ×年× ×月× × 日

　　天气情况

　　环境温度/ ℃

　　主风向

　　安全生产天数

　　日均 DNI值

　　/(kW · h/m2 )

　　日最高 DNI值

　　/(W/m2 )

　　集热场有效利用时长/h

　　发电量 /(kW · h)

　　日计

　　上网电量/(kW · h)

　　日计

　　发电厂用电量/(kW · h)

　　日计

　　运行小时数/ h

　　日计

　　月累

　　月累

　　月累

　　月累

　　年累

　　年累

　　年累

　　年累

　　储热系统

　　充热

　　运行

　　时间

　　充热总热量/(MW · h)

　　放热

　　运行

　　时间

　　放热总热量/(MW · h)

　　集热场设备故障情况

　　镜场设备名称和编号

　　故障时间

　　故障描述

　　故障处理情况

　　恢复时间

　　停机小时

　　备注

　　储热系统设备故障情况

　　储热系统设名称和设备编号

　　故障时间

　　故障描述

　　故障处理情况

　　恢复时间

　　停机小时

　　备注