ICS27.100

P60

備案號：J30372022

中華人民共和國能源行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)

NBT10972—2022

塔式太陽能熱發(fā)電廠集熱系統(tǒng)

設(shè)計規(guī)范

Codefordesignofcollectorsysteminsolar專用

powertowerplant

人人文庫

13052022發(fā)布13112022實施

國家能源局發(fā)布

中華人民共和國能源行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)

塔式太陽能熱發(fā)電廠集熱系統(tǒng)

設(shè)計規(guī)范

Codefordesignofcollectorsysteminsolar

powertowerplant

NB/T10972—2022

主編部門：電力規(guī)劃設(shè)計總院專用

批準(zhǔn)部門：國家能源局

施行日期：2022年11月13日

人人文庫

中國計劃出版社

2022北京

書

中華人民共和國能源行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)

塔式太陽能熱發(fā)電廠集熱系統(tǒng)

設(shè)計規(guī)范

專用

NB/T10972—2022

☆

中國計劃出版社出版發(fā)行

網(wǎng)址

：

地址北京市西城區(qū)木樨地北里甲號國宏大廈座層

：11C3

郵政編碼電話發(fā)行部

：100038：（010）63906433（）

河北眺山實業(yè)有限責(zé)任公司印刷

印張千字

850mm×1168mm1/321.7541

人人文庫年月第版年月第次印刷

20221012022101

印數(shù)冊

1—1000

☆

統(tǒng)一書號

：155182·1144

定價元

：30.00

版權(quán)所有侵權(quán)必究

侵權(quán)舉報電話

：（010）63906404

如有印裝質(zhì)量問題請寄本社出版部調(diào)換

，

國家能源局

公告

2022年第4號

根據(jù)《中華人民共和國標(biāo)準(zhǔn)化法》《能源標(biāo)準(zhǔn)化管理辦法》，國

家能源局批準(zhǔn)《智能風(fēng)電場技術(shù)導(dǎo)則》等209項能源行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)（附

件1）、《SpecificationforPreparationofFeasibilityStudyReport

forPhotovoltaicPowerProjects》等23項能源行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)外文版專用（附

件2）、《水電工程天然建筑材料勘察規(guī)程》等2項能源行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)修

改通知單（附件3），現(xiàn)予以發(fā)布。

附件：1.行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)目錄

2.行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)外文版目錄

3.行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)修改通知單

國家能源局

2022年5月13日

附件1：人人文庫

行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)目錄（節(jié)選）

序號標(biāo)準(zhǔn)編號標(biāo)準(zhǔn)名稱代替標(biāo)準(zhǔn)采標(biāo)號出版機(jī)構(gòu)批準(zhǔn)日期實施日期

……

塔式太陽能

NB/T熱發(fā)電廠集中國計劃

552022-05-132022-11-13

10972—2022熱系統(tǒng)設(shè)計出版社

規(guī)范

……

前言

根據(jù)《國家能源局關(guān)于下達(dá)2015年能源領(lǐng)域行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)制（修）

訂計劃的通知》（國能科技〔2015〕283號）的要求，編制組經(jīng)廣泛調(diào)

查研究，認(rèn)真總結(jié)實踐經(jīng)驗，參考有關(guān)國際標(biāo)準(zhǔn)和國外先進(jìn)標(biāo)準(zhǔn)，

并在廣泛征集意見的基礎(chǔ)上，制定本規(guī)范。

本規(guī)范的主要技術(shù)內(nèi)容有：總則，術(shù)語，基本規(guī)定，聚光系統(tǒng)，

吸熱系統(tǒng)，輔助系統(tǒng)，其他技術(shù)要求等。

本規(guī)范由國家能源局負(fù)責(zé)管理，由電力規(guī)劃設(shè)計總院提出，由

能源行業(yè)發(fā)電設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)化技術(shù)委員會負(fù)責(zé)日常管理專用，由中國電力工

程顧問集團(tuán)西北電力設(shè)計院有限公司負(fù)責(zé)具體技術(shù)內(nèi)容的解釋。

執(zhí)行過程中如有意見或建議，請寄送電力規(guī)劃設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)化管理中心

（地址：北京市西城區(qū)安德路65號，郵編：100120，郵箱：bz_zhongxin@

）。

本規(guī)范主編單位：中國電力工程顧問集團(tuán)西北電力設(shè)計

院有限公司

本規(guī)范參編單位：電力規(guī)劃總院有限公司

本規(guī)范參人人文庫加單位：東方鍋爐股份有限公司

杭州鍋爐集團(tuán)股份有限公司

浙江可勝技術(shù)股份有限公司

本規(guī)范主要起草人員：趙曉輝張智博韓偉苑曄

黃興宇孫即紅林祥東劉增輝

李小龍張彤楓李海李娜

黃強(qiáng)劉世友王進(jìn)軍牛安勇

鄭冠捷李濤宋江文馬欣強(qiáng)

楊輝

·1·

本規(guī)范主要審查人員：林磊李惠民祝芳劉欣

劉學(xué)軍王仁寶宓宵凌戴悅

謝文韜齊志鵬孫登科華文翰

周治王衛(wèi)東王小春李江波

專用

人人文庫

·2·

目次

1總則…………………（1）

2術(shù)語…………………（2）

3基本規(guī)定…………………（5）

4聚光系統(tǒng)…………………（6）

4.1一般規(guī)定………………（6）

4.2系統(tǒng)設(shè)計要求……………（6）

4.3設(shè)備選型原則……………（8）

4.4吸熱塔…………………專用（10）

4.5鏡場布置原則……………（10）

4.6系統(tǒng)運行要求……………（11）

5吸熱系統(tǒng)…………………（12）

5.1一般規(guī)定………………（12）

5.2系統(tǒng)設(shè)計要求……………（13）

5.3主要設(shè)計參數(shù)……………（14）

5.4設(shè)備選型原則……………（15）

5.5布置設(shè)計原則人人文庫……………（15）

5.6系統(tǒng)運行要求……………（16）

6輔助系統(tǒng)…………………（18）

6.1鏡場輔助系統(tǒng)……………（18）

6.2吸熱器輔助系統(tǒng)…………（19）

7其他技術(shù)要求……………（20）

本規(guī)范用詞說明………………（22）

引用標(biāo)準(zhǔn)名錄…………………（23）

附：條文說明…………………（25）

·1·

Contents

1Generalprovisions………（1）

2Terms……………………（2）

3Basicrequirements………（5）

4Concentratingsolarsystem……………（6）

4.1Generalrequirements……（6）

4.2Requirementsforsystemdesign…………（6）

4.3Principlesofequipmentselection…………（8）

4.4Receivertower…………專用（10）

4.5Principlesofheliostatfieldlayout………（10）

4.6Requirementsforsystemoperation………（11）

5Receiversystem…………（12）

5.1Generalrequirements……（12）

5.2Requirementsforsystemdesign…………（13）

5.3Maindesignparameters…………………（14）

5.4Principlesofequipmentselection…………（15）

5.5Principlesofla人人文庫youtdesign………………（15）

5.6Requirementsforsystemoperation………（16）

6Auxiliarysystem…………（18）

6.1Auxiliarysystemforheliostatfield………（18）

6.2Auxiliarysystemforreceiver……………（19）

7Othertechnicalrequirements……………（20）

Explanationofwordinginthiscode………（22）

Listofquotedstandards……（23）

Addition：Explanationofprovisions………（25）

·2·

1總則

1.0.1為規(guī)范塔式太陽能熱發(fā)電廠集熱系統(tǒng)設(shè)計，滿足安全可

靠、技術(shù)先進(jìn)、經(jīng)濟(jì)合理的要求，制定本規(guī)范。

1.0.2本規(guī)范適用于以熔融鹽或水作為傳熱流體的塔式太陽能

熱發(fā)電廠聚光系統(tǒng)、吸熱系統(tǒng)及其輔助系統(tǒng)的設(shè)計。

1.0.3塔式太陽能熱發(fā)電廠集熱系統(tǒng)的設(shè)計壽命不應(yīng)小于太陽

能熱發(fā)電廠的設(shè)計壽命。

1.0.4塔式太陽能熱發(fā)電廠集熱系統(tǒng)的設(shè)計除應(yīng)符合本規(guī)范的

規(guī)定外，尚應(yīng)符合國家現(xiàn)行有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)定專用。

人人文庫

·1·

2術(shù)語

2.0.1聚光系統(tǒng)concentratingsolarsystem

采用定日鏡將太陽法向直接輻射反射至吸熱器受熱面既定位

置的所有相關(guān)系統(tǒng)及設(shè)備，包括定日鏡場、供電系統(tǒng)、鏡場控制系

統(tǒng)、鏡場通信網(wǎng)絡(luò)、光斑校準(zhǔn)系統(tǒng)、吸熱器表面熱流分布管理系統(tǒng)、

氣象系統(tǒng)及清洗設(shè)備等。

2.0.2吸熱系統(tǒng)receiversystem

將聚光系統(tǒng)匯集的太陽輻射的熱能傳遞給吸熱器內(nèi)部流動的

傳熱流體的裝置，包括吸熱器本體及啟動、運行專用、停運及事故等階

段所需的附屬系統(tǒng)。

2.0.3定日鏡有效反射面積heliostatnetreflectingarea

單臺定日鏡所有子鏡的有效反光面積之和，單位為m2。

2.0.4鏡場總反射面積totalheliostatsreflectingarea

鏡場中安裝的所有定日鏡有效反射面積之和，單位為m2。

2.0.5吸熱器光學(xué)高度towerreceiveropticalheight

一次反射塔式電廠中的吸熱器受光面幾何中心高度至吸熱塔

位置地坪零米的垂直距離人人文庫，單位為m。

2.0.6吸熱器額定熱功率receivernominalthermalpower

在設(shè)計點規(guī)定的太陽法向直接輻照度等太陽輻照相關(guān)條件及

風(fēng)速、環(huán)境溫度等環(huán)境條件下，吸熱器進(jìn)口及出口傳熱流體為額定

工作溫度，全部鏡場定日鏡以設(shè)計值投運時傳熱流體輸出的凈熱

功率，此時的傳熱流體流量為額定流量。

2.0.7鏡場太陽倍數(shù)heliostatfieldsolarmultiple

鏡場在設(shè)計點或標(biāo)稱設(shè)計條件下，所有定日鏡投運后可以提

供的輸入至吸熱器的熱功率最大值與吸熱器額定熱功率的比值。

·2·

2.0.8吸熱器太陽倍數(shù)receiversolarmultiple

吸熱器的額定熱功率與汽輪機(jī)額定功率下對應(yīng)消耗的熱功率

的比值。

2.0.9棄光率energydumpedpercentage

一定時間段內(nèi)由于吸熱器熱功率限制、局部表面熱流密度限

制、儲熱系統(tǒng)容量限制及最大運行風(fēng)速限制等因素引起的法向直

接輻照量損失占對應(yīng)時間段總的法向直接輻照量的比例。

2.0.10鏡場效率heliostatfieldefficiency

鏡場將法向直接輻射傳遞至吸熱器表面的能量和同期內(nèi)法向

直接輻照量與鏡場總反射面積的乘積的比值。

2.0.11太陽形狀sunshape

由于環(huán)日輻射的存在，太陽輻射強(qiáng)度在沿著日面中心向日暈

部分方向上存在變化，這種角度變化被稱為太陽形狀專用。

2.0.12大氣衰減率atmosphericattenuationratio

定日鏡反射的光線在從定日鏡鏡面至吸熱器受光面的過程

中，由于空氣中雜質(zhì)對光線的散射及吸收導(dǎo)致的能量損失占比。

2.0.13定日鏡旋轉(zhuǎn)中心點heliostatpivot

對于采用高度角方位角跟蹤的定日鏡，方位角和高度角兩

個正交的轉(zhuǎn)動軸相交于一點，該點為定日鏡的旋轉(zhuǎn)中心點。

2.0.14定日鏡運動中心高度heightoftheheliostatrotation

center人人文庫

定日鏡反射鏡面或鏡面支架結(jié)構(gòu)可轉(zhuǎn)動部分在任何工作模式

下，距離地面不變的位置的高度。

2.0.15定日鏡最大運動直徑heliostatenvelopediameter

定日鏡在跟蹤太陽過程中，其輪廓運動范圍的外接球直徑。

2.0.16定日鏡子鏡heliostatfacet

構(gòu)成定日鏡的完整且獨立的反射鏡單元。

2.0.17鏡場密度heliostatsfileddensity

在鏡場部分指定區(qū)域或整個鏡場中，對應(yīng)范圍內(nèi)定日鏡總有

·3·

效反射面積與所占地面積的比值。

2.0.18鏡場可用率heliostatsavailability

在一定時間段內(nèi)，鏡場中扣除因定日鏡故障因素不能按需要

投運的定日鏡后，可運行的定日鏡占總定日鏡的比例。

2.0.19鏡場總誤差heliostatfieldtotalerror

每臺定日鏡誤差的算術(shù)平均值。

專用

人人文庫

·4·

3基本規(guī)定

3.0.1塔式太陽能熱發(fā)電廠集熱系統(tǒng)的設(shè)計應(yīng)以集熱功率、太陽

能資源條件、水文氣象等相關(guān)資料為依據(jù)。

3.0.2集熱系統(tǒng)設(shè)備的鏡場效率等技術(shù)指標(biāo)及選型配置應(yīng)基于

完整標(biāo)準(zhǔn)化的代表年太陽輻射數(shù)據(jù)集模擬計算。

3.0.3鏡場總反射面積和吸熱器額定熱功率的匹配選擇應(yīng)根據(jù)

包含多種相關(guān)氣象變量的完整標(biāo)準(zhǔn)化的代表年太陽輻射數(shù)據(jù)集，

結(jié)合汽輪機(jī)額定工況熱耗率、儲熱系統(tǒng)容量以及電站在電網(wǎng)中的

運行模式定位等因素，經(jīng)過經(jīng)濟(jì)性比較后確定專用。

人人文庫

·5·

4聚光系統(tǒng)

4.1一般規(guī)定

4.1.1聚光系統(tǒng)設(shè)備選型應(yīng)滿足站址環(huán)境條件的要求，包括場站

的地形地貌、設(shè)計風(fēng)速、設(shè)計溫度、沙塵、大氣腐蝕、降雨及降雪、抗

震及海拔等。

4.1.2聚光系統(tǒng)的設(shè)備應(yīng)滿足電站運行工況的要求，且在設(shè)計壽

命期內(nèi)各項性能指標(biāo)下降在設(shè)計范圍內(nèi)。

4.1.3定日鏡的設(shè)計應(yīng)綜合考慮成本、結(jié)構(gòu)強(qiáng)度、結(jié)構(gòu)剛度、運動

部件機(jī)械跟蹤精度、面型光學(xué)精度、可維護(hù)性專用、環(huán)境適應(yīng)性、可靠性

和安全性。

4.1.4鏡場總反射面積在設(shè)計點應(yīng)與吸熱器的額定熱功率匹配，

在其他工況最大出力考慮一定棄光后應(yīng)與吸熱器最大熱功率匹

配；任何工況鏡場投射到吸熱器表面的熱流密度滿足吸熱器安全

性要求。

4.2系統(tǒng)設(shè)計要求

4.2.1鏡場容量應(yīng)能滿足吸熱器最大熱功率要求人人文庫，并根據(jù)經(jīng)濟(jì)性

原則結(jié)合典型太陽年數(shù)據(jù)確定。全年因吸熱器出力限制引起的棄

光率宜低于5%。

4.2.2集熱系統(tǒng)設(shè)計點法向直接輻照度的選取宜根據(jù)典型太陽年

數(shù)據(jù)，選取全年太陽法向直接輻照度累積分布函數(shù)（CDF，Cumula-

tiveDistributionFunction）某一累積值對應(yīng)的太陽法向直接輻照度，

累積分布函數(shù)累積值不宜小于80%，且對應(yīng)的法向直接輻照度不宜

小于800W/m2。

4.2.3鏡場總反射面積的確定應(yīng)充分考慮場地邊界、用地成本、

·6·

清潔因子、定日鏡跟蹤精度、鏡場可用率、鏡場進(jìn)出道路、吸熱器光

學(xué)高度、吸熱器受光面尺寸及熱力性能等因素。任一定日鏡至吸

熱塔的水平距離不宜大于10倍的吸熱器光學(xué)高度。

對于采用二次反射技術(shù)的塔式集熱系統(tǒng)，鏡場總反射面積的

確定應(yīng)充分考慮二次反射鏡的高度、二次反射鏡的反射面面形、二

次反射鏡的支撐結(jié)構(gòu)在鏡場中的位置、鏡場的布置邊界、吸熱器高

度、吸熱器受光面尺寸等因素，并兼顧吸熱器安全因素。

4.2.4單臺吸熱塔對應(yīng)的鏡場總反射面積宜控制其全年溢出損

失設(shè)計值小于10%，全年大氣衰減率損失宜小于10%。

4.2.5根據(jù)第4.2.1條至第4.2.4條原則確定的鏡場總采光面

積，宜綜合考慮鏡場的可利用系數(shù)等因素確定額外冗余度。

4.2.6定日鏡選型及性能要求的確定應(yīng)結(jié)合項目設(shè)計點和成本

綜合確定。同時應(yīng)考慮清洗車清洗便捷及清洗速率可接受專用，檢修

更換子鏡反射鏡及跟蹤驅(qū)動等部件的可操作性和便捷性。

4.2.7定日鏡子鏡反射鏡安裝就位后，根據(jù)吸熱器攔截率對不同

位置定日鏡光斑的要求，所有由子鏡表面組合的定日鏡反射面應(yīng)

具有一定的曲率。宜根據(jù)鏡場中定日鏡與吸熱器的距離設(shè)置多組

不同曲率。

4.2.8當(dāng)定日鏡外輪廓為矩形時，定日鏡的寬度和定日鏡的高度

比宜為1.0～2.0。

4.2.9定日鏡運動中心高度宜使定日鏡在近似垂直時下邊緣距人人文庫

離地面不低于0.2m。

4.2.10由若干子鏡組成的定日鏡，子鏡間宜有安裝和更換間隙。

4.2.11在抗風(fēng)保護(hù)狀態(tài)下，定日鏡設(shè)計應(yīng)滿足發(fā)生當(dāng)?shù)?0年一

遇最大風(fēng)速時不破壞。

4.2.12定日鏡設(shè)計的運行風(fēng)速應(yīng)符合下列規(guī)定：

1定日鏡設(shè)計時應(yīng)考慮風(fēng)速和風(fēng)向的最不利組合；

2定日鏡的最大運行風(fēng)速指定日鏡處于最不利位置時，保證

聚光精度所能承受的最大風(fēng)速，最大運行風(fēng)速應(yīng)根據(jù)當(dāng)?shù)貧庀髼l