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正如人體的大腦收集信號，做出相應(yīng)的反應(yīng)并通過神經(jīng)傳輸信號來指揮人的行為一樣，DCS控制系統(tǒng)在光熱電站中也發(fā)揮著同樣的作用。DCS控制系統(tǒng)作為整個光熱電站的核心及大腦，控制并監(jiān)視全廠所有的設(shè)備，并輔助操作人員對現(xiàn)場工況進行監(jiān)視及控制，終保證光熱電站的安全運行。由于光熱系統(tǒng)較為復(fù)雜，除了需要良好的系統(tǒng)集成能力，優(yōu)質(zhì)可靠的控制系統(tǒng)也*。

    那么，光熱電站對DCS控制系統(tǒng)提出了哪些特別要求？在安裝和調(diào)試過程中應(yīng)注意哪些問題？項目業(yè)主和EPC采購商應(yīng)如何選擇優(yōu)質(zhì)的DCS控制系統(tǒng)？其成本下降空間如何？帶著上述問題，CSPPLAZA記者采訪了光熱發(fā)電行業(yè)部分的DCS控制系統(tǒng)廠商。

    光熱電站對DCS系統(tǒng)的自控程度、硬件產(chǎn)品及網(wǎng)絡(luò)穩(wěn)定性要求更高

    相比傳統(tǒng)火電站，光熱電站的DCS系統(tǒng)更加復(fù)雜。由于包括太陽島、儲熱島及常規(guī)島三大部分，因此，針對光熱電站的控制也包括鏡場控制、儲換熱島控制及常規(guī)島控制三大部分，而一般的常規(guī)火電廠則不涉及鏡場和儲換熱系統(tǒng)（化工廠雖含儲換熱系統(tǒng)，但不用來發(fā)電）。對此，施耐德電氣（中國）有限公司（以下簡稱“施耐德”）工業(yè)事業(yè)部產(chǎn)品推廣項目經(jīng)理房偉表示：“相比之下，光熱電站DCS控制系統(tǒng)需要將上述三大系統(tǒng)有機整合并進行控制，這是其設(shè)計和生產(chǎn)需要考慮的關(guān)鍵點。”

    同時，考慮到我國目前在建的光熱電站主要集中于晝夜溫差大且自然環(huán)境相對惡劣的西北地區(qū)，在DCS系統(tǒng)設(shè)計時要充分考慮各項因素。“比如，DCS系統(tǒng)設(shè)計時要考慮網(wǎng)絡(luò)搭建及各類防護措施，對于部分室外遠(yuǎn)端設(shè)備要設(shè)計好對應(yīng)的防護等級，針對光熱電站通訊數(shù)量大等特點應(yīng)提前做好整體方案設(shè)計。”杭州和利時自動化有限公司（以下簡稱“和利時”）技術(shù)總監(jiān)白彬如是表示。

    此外，由于光熱電站頻繁啟停的特點，加之運行及維護人員較少，容易給操作人員帶來較大的負(fù)擔(dān)，因此，其對自動控制及聯(lián)鎖保護的依賴性更強。橫河電機（中國）有限公司（以下簡稱“橫河電機”）新市場開發(fā)部部長王洪慶表示，通過設(shè)計相應(yīng)的軟件將啟停過程統(tǒng)一化、自動化，使DCS系統(tǒng)能適應(yīng)一年中各種不同條件下的自動啟停，則可減少因頻繁操作帶來的不必要的失誤，助力光熱電站安全運行。

    總體來看，光熱電站對DCS系統(tǒng)的自動化控制程度、硬件產(chǎn)品及網(wǎng)絡(luò)穩(wěn)定性要求更高，其要求DCS系統(tǒng)擁有應(yīng)對各種需求的控制算法，具有豐富且靈活的接口且易于維護。

    眾廠商紛紛進行針對性研發(fā)助力光熱系統(tǒng)安全穩(wěn)定運行

    隨著我國*光熱示范項目陸續(xù)進入建設(shè)階段，對DCS控制系統(tǒng)的市場需求也將集中釋放，國內(nèi)外DCS控制系統(tǒng)廠商也紛紛將目光瞄準(zhǔn)中國光熱發(fā)電市場。鑒于光熱發(fā)電系統(tǒng)對DCS系統(tǒng)的特殊需求以及中國特殊的電站開發(fā)環(huán)境，多家廠商都在針對光熱系統(tǒng)的一些控制難點并結(jié)合中國實際條件進行針對性研究開發(fā)及優(yōu)化，以期在光熱發(fā)電市場獲得更大的突破。

    在槽式光熱電站方面，橫河電機針對性地進行了通信線路（LOC）控制器的優(yōu)化設(shè)計。此外，該公司在導(dǎo)熱油泄露檢測方面提出了自己的方案，并申請了利。中控方面則針對性地推出自主開發(fā)的太陽能用遠(yuǎn)程終端單元（RTU），其主網(wǎng)絡(luò)采用環(huán)網(wǎng)架構(gòu)，可進行分組控制，具備-40℃工業(yè)級寬溫工作范圍。

    在塔式光熱電站中，鏡場的運行效率關(guān)乎整個電站的電量產(chǎn)出。因此，充分發(fā)揮DCS系統(tǒng)對定日鏡系統(tǒng)的監(jiān)控作用是十分必要的。而針對光熱電站定日鏡系統(tǒng)，和利時開發(fā)了用的可編程邏輯控制器（PLC）及數(shù)據(jù)采集與監(jiān)視控制系統(tǒng)（SCADA）系統(tǒng)。此外，該公司還采用動態(tài)優(yōu)化+多模控制等*控制方式對光熱電站的控制方案進行全面優(yōu)化。

    然而，無論采用何種技術(shù)路線，保證儲熱島的安全運行才能大程度地發(fā)揮光熱電站的儲能優(yōu)勢。鑒于光熱電站對儲換熱等環(huán)節(jié)的安全性要求較高，施耐德推出了EcoStruxurePlant平臺，其可提供SIL3全廠保護系統(tǒng)(PlantProtect*tem)，確保整個電站安全運行。同時，針對中國部分光熱電站項目地高寒的氣候條件，上述平臺還可提供寬溫度解決方案。此外，房偉表示，該平臺將助力數(shù)字化光熱電站的建設(shè)，實現(xiàn)光能的高效利用。

    光熱電站DCS系統(tǒng)安裝與調(diào)試前應(yīng)做好保護預(yù)案

    目前，中國光熱發(fā)電市場已正式啟動，部分示范項目陸續(xù)進入建設(shè)階段。但是，由于我國尚未建成大型商業(yè)化光熱電站，因此光熱電站DCS控制系統(tǒng)的安裝和調(diào)試經(jīng)驗非常重要。

    王洪慶表示，由于光熱電站DCS系統(tǒng)通訊協(xié)議和接口眾多，需要提前定義各通訊協(xié)議的通訊參數(shù)，各廠家共同遵守這個約定，為現(xiàn)場調(diào)試的順利進行提供便利。

    白彬則告訴記者，DCS系統(tǒng)安裝時要注意接地、電源、接線及系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)檢查，在調(diào)試前要做好整套系統(tǒng)上電調(diào)試預(yù)案及設(shè)備單調(diào)、聯(lián)調(diào)方案。同時，由于光熱電站傳儲熱介質(zhì)的特殊性，應(yīng)在系統(tǒng)整體調(diào)試前做好各類安全保護預(yù)案，以確保光熱電站的安全運行。此外，記錄DCS系統(tǒng)的運行與操作的過程并進行分析優(yōu)化是提高光熱發(fā)電LCOE（平準(zhǔn)化電力成本）的必經(jīng)之路。

    浙江中控技術(shù)股份有限公司（以下簡稱“中控”）新能源業(yè)務(wù)部技術(shù)經(jīng)理王壯壯也表達(dá)了類似的觀點，他告訴記者，在光熱電站DCS系統(tǒng)安裝與調(diào)試過程中要重點注意控制邏輯、聯(lián)鎖回路以及相關(guān)參數(shù)匹配的合理性。

    多方面評定DCS系統(tǒng)后再“下單”

    DCS系統(tǒng)作為整個光熱電站的大腦，對整個電站運行起著重要的作用，而電站運行效果關(guān)乎業(yè)主等相關(guān)方的利益。因此，選擇優(yōu)質(zhì)的DCS系統(tǒng)對項目業(yè)主及EPC采購商來說顯得尤為重要。那么，在進行DCS系統(tǒng)采購時，相關(guān)人士應(yīng)從哪些方面入手呢？

    對此，白彬建議，采購方應(yīng)從公司資質(zhì)、產(chǎn)品性能、業(yè)績、控制方案完整度及價格等幾方面進行綜合評定，選取優(yōu)的廠家。與此同時，由于國內(nèi)外自然環(huán)境不盡相同，國內(nèi)光熱項目采購方應(yīng)多加考察DCS系統(tǒng)廠商的國內(nèi)業(yè)績。此外，針對光熱電站吸熱及儲熱等難點，DCS系統(tǒng)廠家應(yīng)給出自己對控制的專業(yè)性建議及見解。

    一般來說，光熱電站的設(shè)計壽命為25年以上，全生命周期的服務(wù)是保證光熱電站運行的關(guān)鍵因素。由于電子產(chǎn)品均有一定的壽命期限，而為保證電站在全生命周期內(nèi)能夠正常運行，持續(xù)的備品備件供應(yīng)尤為重要。對此，王壯壯及王洪慶均表示，項目業(yè)主及EPC采購商除了要關(guān)注DCS產(chǎn)品本身的穩(wěn)定性、可靠性及成熟度，也應(yīng)當(dāng)注重各個DCS廠商的工程服務(wù)能力，包括服務(wù)人員水平、服務(wù)響應(yīng)時間、是否有就近工程服務(wù)點及備件庫等。

    由于光熱電站涉及眾多系統(tǒng)，為實現(xiàn)信息的集中管理和數(shù)據(jù)的有附加值的運用，這些系統(tǒng)需要連接到一起，以實現(xiàn)各系統(tǒng)之間的數(shù)據(jù)共享。王洪慶認(rèn)為，為了大限度地發(fā)揮各系統(tǒng)的主要功能，業(yè)主或EPC采購商在選擇系統(tǒng)和現(xiàn)場儀表時，應(yīng)盡量使用同一家廠商的產(chǎn)品。相反地，若選擇眾多設(shè)備廠商，在項目實施過程中時，業(yè)主或EPC采購商就需要耗費大量的人力和時間來協(xié)調(diào)設(shè)備供貨商、設(shè)計院與業(yè)主之間的事務(wù)，這將影響項目的快速推進。

    規(guī)?；?、國產(chǎn)化、創(chuàng)新合作方式或促光熱電站DCS系統(tǒng)成本下降

    目前，隨著技術(shù)持續(xù)優(yōu)化和規(guī)模化效益的體現(xiàn)，光熱發(fā)電成本整體呈現(xiàn)不斷下降趨勢，而成本的進一步降低也有助于光熱產(chǎn)業(yè)的規(guī)?；l(fā)展。那么DCS系統(tǒng)成本是否有下降空間呢？

    受訪企業(yè)普遍表示，DCS系統(tǒng)成本降低仍有一定空間。其中，王洪慶表示，DCS系統(tǒng)成本下降的空間不是很大，但隨著光熱產(chǎn)業(yè)的規(guī)?；l(fā)展，鏡場通信線路（LOC）控制部分的成本還會有所下降。

    白彬建議，若期待光熱電站DCS系統(tǒng)成本進一步下降，各項目業(yè)主及EPC采購商可以與DCS廠商進行深入合作，從前期設(shè)計及優(yōu)化控制層面降低項目成本，實現(xiàn)人盡其才，取長補短。

    王壯壯則認(rèn)為，光熱電站DCS系統(tǒng)想要降低成本首先就要實現(xiàn)國產(chǎn)化。王壯壯告訴CSPPLAZA記者，早期DCS系統(tǒng)市場是進口品牌的天下，價格較昂貴。但是，隨著中控等國產(chǎn)DCS廠商的發(fā)展壯大，目前，在化工、石化及火電等DCS系統(tǒng)應(yīng)用成熟的領(lǐng)域，同等規(guī)模的電站采用的DCS系統(tǒng)產(chǎn)品的整體價格已經(jīng)不到10年前的一半。

    房偉表示，由于其國內(nèi)DCS控制系統(tǒng)現(xiàn)場實施團隊逐漸成熟，加之部分現(xiàn)場實施采取與總包混合的實施方式，其人工成本也得以下降。

    總體來看，如果期待光熱電站DCS控制系統(tǒng)成本能有所下降，需要不斷提高DCS系統(tǒng)的國產(chǎn)化率，加強合作，創(chuàng)新實施模式，方可加快行業(yè)發(fā)展及其產(chǎn)業(yè)化速度。

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