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正如人體的大腦收集信號(hào)，做出相應(yīng)的反應(yīng)并通過(guò)神經(jīng)傳輸信號(hào)來(lái)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(gè)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(duì)現(xiàn)場(chǎng)工況進(jìn)行監(jiān)視及控制，終保證光熱電站的安全運(yùn)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(duì)DCS控制系統(tǒng)提出了哪些特別要求？在安裝和調(diào)試過(guò)程中應(yīng)注意哪些問(wèn)題？項(xiàng)目業(yè)主和EPC采購(gòu)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(wèn)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(duì)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(yáng)島、儲(chǔ)熱島及常規(guī)島三大部分，因此，針對(duì)光熱電站的控制也包括鏡場(chǎng)控制、儲(chǔ)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(chǎng)和儲(chǔ)換熱系統(tǒng)（化工廠雖含儲(chǔ)換熱系統(tǒng)，但不用來(lái)發(fā)電）。對(duì)此，施耐德電氣（中國(guó)）有限公司（以下簡(jiǎn)稱“施耐德”）工業(yè)事業(yè)部產(chǎn)品推廣項(xiàng)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(jī)整合并進(jìn)行控制，這是其設(shè)計(jì)和生產(chǎn)需要考慮的關(guān)鍵點(diǎn)。”

    同時(shí)，考慮到我國(guó)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(duì)惡劣的西北地區(qū)，在DCS系統(tǒng)設(shè)計(jì)時(shí)要充分考慮各項(xiàng)因素。“比如，DCS系統(tǒng)設(shè)計(jì)時(shí)要考慮網(wǎng)絡(luò)搭建及各類防護(hù)措施，對(duì)于部分室外遠(yuǎn)端設(shè)備要設(shè)計(jì)好對(duì)應(yīng)的防護(hù)等級(jí)，針對(duì)光熱電站通訊數(shù)量大等特點(diǎn)應(yīng)提前做好整體方案設(shè)計(jì)。”杭州和利時(shí)自動(dòng)化有限公司（以下簡(jiǎn)稱“和利時(shí)”）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(diǎn)，加之運(yùn)行及維護(hù)人員較少，容易給操作人員帶來(lái)較大的負(fù)擔(dān)，因此，其對(duì)自動(dòng)控制及聯(lián)鎖保護(hù)的依賴性更強(qiáng)。橫河電機(jī)（中國(guó)）有限公司（以下簡(jiǎn)稱“橫河電機(jī)”）新市場(chǎng)開(kāi)發(fā)部部長(zhǎng)王洪慶表示，通過(guò)設(shè)計(jì)相應(yīng)的軟件將啟停過(guò)程統(tǒng)一化、自動(dòng)化，使DCS系統(tǒng)能適應(yīng)一年中各種不同條件下的自動(dòng)啟停，則可減少因頻繁操作帶來(lái)的不必要的失誤，助力光熱電站安全運(yùn)行。

    總體來(lái)看，光熱電站對(duì)DCS系統(tǒng)的自動(dòng)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(duì)各種需求的控制算法，具有豐富且靈活的接口且易于維護(hù)。

    眾廠商紛紛進(jìn)行針對(duì)性研發(fā)助力光熱系統(tǒng)安全穩(wěn)定運(yùn)行

    隨著我國(guó)*光熱示范項(xiàng)目陸續(xù)進(jìn)入建設(shè)階段，對(duì)DCS控制系統(tǒng)的市場(chǎng)需求也將集中釋放，國(guó)內(nèi)外DCS控制系統(tǒng)廠商也紛紛將目光瞄準(zhǔn)中國(guó)光熱發(fā)電市場(chǎng)。鑒于光熱發(fā)電系統(tǒng)對(duì)DCS系統(tǒng)的特殊需求以及中國(guó)特殊的電站開(kāi)發(fā)環(huán)境，多家廠商都在針對(duì)光熱系統(tǒng)的一些控制難點(diǎn)并結(jié)合中國(guó)實(shí)際條件進(jìn)行針對(duì)性研究開(kāi)發(fā)及優(yōu)化，以期在光熱發(fā)電市場(chǎng)獲得更大的突破。

    在槽式光熱電站方面，橫河電機(jī)針對(duì)性地進(jìn)行了通信線路（LOC）控制器的優(yōu)化設(shè)計(jì)。此外，該公司在導(dǎo)熱油泄露檢測(cè)方面提出了自己的方案，并申請(qǐng)了利。中控方面則針對(duì)性地推出自主開(kāi)發(fā)的太陽(yáng)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(jìn)行分組控制，具備-40℃工業(yè)級(jí)寬溫工作范圍。

    在塔式光熱電站中，鏡場(chǎng)的運(yùn)行效率關(guān)乎整個(gè)電站的電量產(chǎn)出。因此，充分發(fā)揮DCS系統(tǒng)對(duì)定日鏡系統(tǒng)的監(jiān)控作用是十分必要的。而針對(duì)光熱電站定日鏡系統(tǒng)，和利時(shí)開(kāi)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(dòng)態(tài)優(yōu)化+多?？刂频?控制方式對(duì)光熱電站的控制方案進(jìn)行全面優(yōu)化。

    然而，無(wú)論采用何種技術(shù)路線，保證儲(chǔ)熱島的安全運(yùn)行才能大程度地發(fā)揮光熱電站的儲(chǔ)能優(yōu)勢(shì)。鑒于光熱電站對(duì)儲(chǔ)換熱等環(huán)節(jié)的安全性要求較高，施耐德推出了EcoStruxurePlant平臺(tái)，其可提供SIL3全廠保護(hù)系統(tǒng)(PlantProtect*tem)，確保整個(gè)電站安全運(yùn)行。同時(shí)，針對(duì)中國(guó)部分光熱電站項(xiàng)目地高寒的氣候條件，上述平臺(tái)還可提供寬溫度解決方案。此外，房偉表示，該平臺(tái)將助力數(shù)字化光熱電站的建設(shè)，實(shí)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(hù)預(yù)案

    目前，中國(guó)光熱發(fā)電市場(chǎng)已正式啟動(dòng)，部分示范項(xiàng)目陸續(xù)進(jìn)入建設(shè)階段。但是，由于我國(guó)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(yàn)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(gè)約定，為現(xiàn)場(chǎng)調(diào)試的順利進(jìn)行提供便利。

    白彬則告訴記者，DCS系統(tǒng)安裝時(shí)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(shí)，由于光熱電站傳儲(chǔ)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(hù)預(yù)案，以確保光熱電站的安全運(yùn)行。此外，記錄DCS系統(tǒng)的運(yùn)行與操作的過(guò)程并進(jìn)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(jiǎn)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(diǎn)，他告訴記者，在光熱電站DCS系統(tǒng)安裝與調(diào)試過(guò)程中要重點(diǎn)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(píng)定DCS系統(tǒng)后再“下單”

    DCS系統(tǒng)作為整個(gè)光熱電站的大腦，對(duì)整個(gè)電站運(yùn)行起著重要的作用，而電站運(yùn)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(duì)項(xiàng)目業(yè)主及EPC采購(gòu)商來(lái)說(shuō)顯得尤為重要。那么，在進(jìn)行DCS系統(tǒng)采購(gòu)時(shí)，相關(guān)人士應(yīng)從哪些方面入手呢？

    對(duì)此，白彬建議，采購(gòu)方應(yīng)從公司資質(zhì)、產(chǎn)品性能、業(yè)績(jī)、控制方案完整度及價(jià)格等幾方面進(jìn)行綜合評(píng)定，選取優(yōu)的廠家。與此同時(shí)，由于國(guó)內(nèi)外自然環(huán)境不盡相同，國(guó)內(nèi)光熱項(xiàng)目采購(gòu)方應(yīng)多加考察DCS系統(tǒng)廠商的國(guó)內(nèi)業(yè)績(jī)。此外，針對(duì)光熱電站吸熱及儲(chǔ)熱等難點(diǎn)，DCS系統(tǒng)廠家應(yīng)給出自己對(duì)控制的專業(yè)性建議及見(jiàn)解。

    一般來(lái)說(shuō)，光熱電站的設(shè)計(jì)壽命為25年以上，全生命周期的服務(wù)是保證光熱電站運(yùn)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(yùn)行，持續(xù)的備品備件供應(yīng)尤為重要。對(duì)此，王壯壯及王洪慶均表示，項(xiàng)目業(yè)主及EPC采購(gòu)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(gè)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(shí)間、是否有就近工程服務(wù)點(diǎn)及備件庫(kù)等。

    由于光熱電站涉及眾多系統(tǒng)，為實(shí)現(xiàn)信息的集中管理和數(shù)據(jù)的有附加值的運(yùn)用，這些系統(tǒng)需要連接到一起，以實(shí)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(gòu)商在選擇系統(tǒng)和現(xiàn)場(chǎng)儀表時(shí)，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(xiàng)目實(shí)施過(guò)程中時(shí)，業(yè)主或EPC采購(gòu)商就需要耗費(fèi)大量的人力和時(shí)間來(lái)協(xié)調(diào)設(shè)備供貨商、設(shè)計(jì)院與業(yè)主之間的事務(wù)，這將影響項(xiàng)目的快速推進(jìn)。

    規(guī)模化、國(guó)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)?；б娴捏w現(xiàn)，光熱發(fā)電成本整體呈現(xiàn)不斷下降趨勢(shì)，而成本的進(jìn)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)模化發(fā)展，鏡場(chǎng)通信線路（LOC）控制部分的成本還會(huì)有所下降。

    白彬建議，若期待光熱電站DCS系統(tǒng)成本進(jìn)一步下降，各項(xiàng)目業(yè)主及EPC采購(gòu)商可以與DCS廠商進(jìn)行深入合作，從前期設(shè)計(jì)及優(yōu)化控制層面降低項(xiàng)目成本，實(shí)現(xiàn)人盡其才，取長(zhǎng)補(bǔ)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(shí)現(xiàn)國(guó)產(chǎn)化。王壯壯告訴CSPPLAZA記者，早期DCS系統(tǒng)市場(chǎng)是進(jìn)口品牌的天下，價(jià)格較昂貴。但是，隨著中控等國(guó)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(jià)格已經(jīng)不到10年前的一半。

    房偉表示，由于其國(guó)內(nèi)DCS控制系統(tǒng)現(xiàn)場(chǎng)實(shí)施團(tuán)隊(duì)逐漸成熟，加之部分現(xiàn)場(chǎng)實(shí)施采取與總包混合的實(shí)施方式，其人工成本也得以下降。

    總體來(lái)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(guó)產(chǎn)化率，加強(qiáng)合作，創(chuàng)新實(shí)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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