收稿日期：２０１３－０３－２６
作者简介：陈薇，１９８２年生，女，四川资中人，２００７年毕业于西安建筑科技大学交通运输规划与管理专业，电力工程师。
陈
薇
（西北电力设计院，陕西西安７１００７５）
摘要：太阳能光热发电站主要有：塔式、槽式和蝶式三种，其中槽式系统已在２０世纪９０年代投入商业运行，其它两种
目前仍处于示范阶段。对上述几种光热电站进行调研总结，提出光热电站站址选择、总平面布置等方面的研究结论。关键词：太阳能光热电站；站址选择；总平面布置中图分类号：ＴＭ６１５文献标识码：Ａ文章编号：２０９５－０８０２－（２０１３）０５－００３６－０４
Analysis of Site Selection and General Layout of Solar Thermal Power Stations
CHEN Wei
(Northwest Electric Power Design Institute,Xi'an 710075,Shaanxi,China)
Abstract:Solar thermal power stations mainly include tower type,trough type,and butterfly type.The trough system has already been put into commercial operation in the 90's of 20century,and the other two are still in the demonstration phase.This paper made research summary of the above-mentioned solar thermal power stations,and put forward the research conclusion of site selec －tion and general layout of solar thermal power stations.
Key words:solar thermal power stations ；site selection ；general
layout
１太阳能光热电站站址选择
１．１
基本原则
太阳能光热电站的站址选择是电站建设工作中非常重要的一环，它不仅关系到电源点布局的合理性，电站安全经济运行，而且直接影响电站建设进度和投资。应根据国家可再生能源中长期发展规划、地区自然条件、太阳能资源、交通运输、接入系统、地区经济发展规划、其它设施等因素全面考虑，综合规划。
必须贯彻节约用地的基本国策，严格执行国家规定的土地使用审批程序，优先利用荒地、劣地、非耕地，不得占用基本农田；避免大量拆迁，减少土石方工程量。１．２一般要求
ａ）站址防排洪。站址场地标高应满足与光热发电站防洪等级相应的防洪标准（见表１）。
表１光热发电站防洪等级和防洪标准
对于站内地面低于上述高水位的区域，应有相应的防洪设施。防排洪设施宜在首期工程中按规划容量统一规划，分期实施。（ａ）对于滨海的光热发电站，如设防洪堤（或防浪堤），其堤顶标高应按上表防洪标准（重现期）的要求加重现期为５０ａ累积频率１％的浪爬高和０．５ｍ的安全超高确定；（ｂ）对位于江、河、湖旁的光热发电站，其防洪堤的堤顶标高应按上表防洪标准（重现期）的要求
加０．５ｍ的安全超高确定；当受风浪潮影响较大时，尚应再加重现期为５０ａ的浪爬高。在有内涝地区建光热发电站时，其防涝堤的堤顶应按５０ａ一遇的设计内涝水位（当难以确定时，可采用历史最高内涝水位）加０．５ｍ的安全超高确定。当有排涝设施时，则按设计内涝水位加０．５ｍ的安全超高确定。如不设防洪堤，站区设备基础顶标高和建筑物室外地坪标高应不少于上表防洪标准（重现期）或历史最高内涝水位的要求；（ｃ）对位于山区的光热发电站，应考虑防排山洪的措施，防排设施应按频率为２％的山洪设计；
ｂ）太阳能光热发电站宜选择太阳光照时间长，直接辐射值（ＤＮＩ）≥１７００ｋＷ·ｈ／（ｍ２·ａ）（６１２０ＭＪ／（ｍ２·ａ）），且日变化小、海拔高、风速小的地区；
ｃ）太阳能光热发电站宜选择在地势平坦开阔地区；ｄ）太阳能光热发电站应避开下列地区：（ａ）常受水汽、烟尘、沙尘及悬浮物严重污染的地区；（ｂ）
灾
防洪等级
规划容量
MW 防洪标准（重现期）I >500≥100a 一遇的高水（潮）位II 30～500≥50a 一遇的高水（潮）位III
<30
≥30a 一遇的高水（潮）位
附属生活设施其他辅助生产设施主厂房区升压站
害易发区如：泥石流、滑坡、危岩滚石、岩溶发育地
段和发震断裂地带等；（ｃ）常年大风危害地区；（ｄ）爆破危险的范围内；（ｅ）水库坝下易受洪水直接危害，或防洪工程量很大、尚难确保电站运行安全的地段；（ｆ）当光热发电站选址在采空区影响范围内，应进行地质灾害危险性评估，综合评价地质灾害危险性程度，提出建设地址适宜性的评价意见，并采取相应的防范措施；（ｇ）光热发电站站址不应选在有开采价值的露天矿藏或地下浅层矿区上。若站址地下深层压有矿藏时，除应对站址压覆的矿藏资源量进行评估，取得国土资源部同意压覆矿藏资源的文件外，还应对站址在矿藏开挖后的安全性进行评估；（ｈ）国家规定的风景区，森林、自然保护区和水土保持禁垦区；（ｉ）对飞机起落、电信、电视、雷达导航以及重要军事设施等具有相互影响的地段；（ｊ）国家及省级人民政府确定的历史文物古迹保护区；
ｅ）太阳能光热发电站应考虑备用燃料（煤炭、石油和天然气）的来源和储存；
ｆ）太阳能光热发电站出线走廊宽度应按规划容量一次考虑。
２太阳能光热电站总平面布置
２．１
基本原则
太阳能光热发电站的站区总平面布置，应根据电站的生产、施工和生活的需要，结合站址及其附近地区的自然条件和建设规划，对站区供排水设施、交通运输、出线走廊等进行研究，立足近期，远近结合，统筹规划。
太阳能光热发电站的站区总平面布置，应贯彻节约用地的原则，通过优化，控制全站生产用地、生活区用地和施工用地的面积，用地范围应根据建设和施工的需要，按规划容量确定，宜分期、分批征用。２．２一般要求
太阳能光热发电站的总平面布置主要由定日镜区及核心发电区构成，其中，定日镜区包含定日镜、吸热器、冷热流体存储设施、热流体传导管路，核心发电区包含主厂房、水工设施、升压站、站内道路、其他防护功能设施（防洪、防火）等部分。
总平面布置一般要求：核心发电区宜位于整个电站中部；合理规划站内路网及进站道路，确保交通运输方便；协调好站内外、生产与生活、生产与施工之间的关系；协调好与城镇或工业园区规划的关系；有利生产，方便施工，利用扩建；合理利用自然地形、地质条件；竖向布置结合自然地形，尽量减少场地土石方工程量；工程造价低，运行管理费用少，经济效益高。站内建筑物的布置应考虑日照方位，力求合理紧凑、有利生产、造型协调、整体性好。２．３塔式槽式太阳能电站总平面布置2.3.1塔式太阳能电站总平面布置
塔式太阳能电站的定日镜区包含若干面定日镜、吸热塔以及若干座用于光斑误差校对的相机塔，核心发电区主要由主厂房、升压站、熔盐罐区、水处理设施、辅助生产设施及附属生活设施构成。
核心发电区位于整个电站中部，尽量靠近吸热塔布置，形成１个站区模块。该区域一般以主厂房为中心，升压站布置在主厂房Ａ排外侧，其它辅助生产设施区临近主厂房布置，附属生活设施独立成区布置（见图１）。
图１塔式太阳能电站核心发电区布置示意图
定日镜区的若干面定日镜以吸热塔为中心呈扇形、类矩形放射状布置，一般分南北镜场，由于光学原理，北镜场较南镜场布置更多面的定日镜，定日镜场的布置范围主要由站址纬度、气象条件、场地条件、吸热器开口大小、开口倾斜角度、受热面高度、受热面的周向布置范围以及受热面相对吸热器开
口深度这些关键参数限制，其精准布置点位需通过专用软件计算确定，使定日镜场相对规整，互不遮挡，确保发电效率。
定日镜场通常可分为大型镜面镜场和中、小型镜面镜场。大型镜面一般指定日镜面积≥１００ｍ２（见图
３），中小型镜场的定日镜面积＜１００ｍ２（
见图４）。图２大型镜面塔式太阳能电站
ａ）大型镜面镜场。一般独立布置基础，定日镜
间的安装除考虑足够的旋转空间外，还要考虑安装、检修以及清洗定日镜、更换传动箱等部件时所需的操作空间。为此定日镜的前后排之间、相邻定日镜间都应留有足够的间距（见图２）
；
310m
245m
304m75m
75m25m
核心发电区
89.5m
镜场镜场
吸热塔
发电区
吸热塔图３大型定日镜正视后视图
ｂ）中、小型镜面镜场。一般是若干镜面由机械
装置连接成组布置，相邻组间、组与组前后排之间，
应考虑足够的安装、检修以及清洗定日镜的通道，宽
度由邻近吸热塔向镜场周边逐渐增大，以８０ｍ塔高、
德令哈地区为例，镜面组前后排轴线间距由２ｍ￣５０ｍ
不等（见图４）。
图４中型镜面塔式太阳能电站
热流体传导管路将吸热塔与核心发电区的主厂房
相连，进行冷热传输介质（多为熔融盐或蒸汽）的传
导，通过泵输送至换热器内，产生高压蒸汽驱动汽轮
机发电，形成太阳能热发电系统。
大型镜场电站以八达岭太阳能热发电实验电站为
例（见图５）。
镜场含１１０面定日镜，东西方向最长为２７２．３ｍ，
南北方向最宽处为２７９ｍ，占地约５００００ｍ２，以吸
热塔中心为圆点呈基本扇形布置；核心发电区呈矩形
布置格局，东西方向长１５９．６ｍ，南北方向宽１２１．４ｍ，
占地１９２００ｍ２，电站总用地约９２３３３ｍ２。
中型镜场电站以青海中控太阳能发电有限公司德令
哈５０ＭＷ太阳能热发电项目（一期）为例（见图６）。
图６总平面布置图
电站由东西２个水质镜场及中部的核心发电区构
成，每个水质镜场含２６１６２面定日镜，以吸热塔为
中心，南北方向长约３０４ｍ，东西方向宽约３１０ｍ，
镜场中占地面积为１８．８５ｈｍ２；核心发电区呈矩形布
置格局，东西方向宽约８９．５ｍ，南北方向长约２４５ｍ，
占地２．１９ｈｍ２，电站总用地约３０ｈｍ２。
2.3.2槽式太阳能电站总平面布置
槽式太阳能电站的定日镜区由若干抛物面状的定
日镜组构成，核心发电区位于镜场中部，布置格局与
塔式电站相似，升压站布置在主厂房的外侧，配电装
置、贮热装置、冷却设施、辅助燃料等辅助生产设施
布置在主厂房附近，减少热损失，生活设施独立成块
布置。
定日镜场内，镜面向南，东西向以核心发电区为
中心对称布置，南北向每个回路以真空传热管道为中
心对称布置，尽量缩短热管线的长度，减少热损耗，
降低投资。定日镜组间应留有足够的安装、检修以及
清洗定日镜的通道，东西向一般采用１０ｍ￣１５ｍ，
南北向≥２０ｍ（见图７）。
图７槽式太阳能电站
热流体传导管路将槽形抛物面集热管内的传热工
质（多为油）传输至导热油泵，通过热交换产生蒸汽，
太阳能的好处驱动汽轮机发电机组发电，形成太阳能热发电系统。
!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!（上接３３页）
流的控制，促使管理技术的更新。电流控制技术的应用是一种控制电流的新型管理方法，管理手段可以发挥直接的效用，同时结构简便易懂，这种方法的应用将大大促进电力系统的完善。
３．４通用变电器的使用
通用变电器的使用可以促使自动化控制效率的提升，操作性较强，可控性较为明显。在未来的电力系统的发展过程中，通用变电器的大量使用会不断提高系统的操作效率，同时会增强系统的可控性，由此服务于电力系统的智能化发展。
４结语
电气自动化是当今较为普遍应用的高科技含量的设施。在电力系统的构建过程中，要不断完善电气自动化的效率，创新高科技技术，增强对电力系统的贡献作用，以此才能够增强电力系统的功能。电气自动
化技术在中国正在广泛应用，当然带来了一定的好处，同时最为发展前景光明的行业，要逐步完善电气自动化的应用领域，发展电子计算机控制技术，完善具体器件的发展，提高电力系统的操作效率。这是当前发展的中心所在，也是亟待突破的瓶颈。技术的发展不能一成不变，要不断学习国外先进的研究成果，并且在吸收的同时努力创新，使得电气自动化技术得到根本性提高和改善，服务于电力行业。
参考文献：
［1］孙华.电气自动化在电力系统中的应用［J］.神州，2012（05）：40.
［2］蔡蔚.试论电力系统中电气自动化技术［J］.农家科技，2011（S1）：47.
［3］任杰.电气自动化技术在电力系统中的运用浅谈［J］.科技传播，2012（06）：31-32.
（责任编辑：刘倩倩）
以中广核德令哈５０ＭＷ光热发电示范电站为例（见图８）。
电站由镜场及中部的核心发电区构成，镜场单个回路长３００ｍ，宽１７．５ｍ，以传热主管为轴线对称布
置，占地面积约２１８．３５ｈｍ２；核心发电区呈矩形布置格局，东西方向宽约１５０ｍ，南北方向长约５５０ｍ，占地６．３５ｈｍ２，电站总用地约２４３．６０ｈｍ２。
（责任编辑：高志凤
）
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