中华人民共和国国家标准
槽式太阳能光热发电站设计标准
Standard for design of parabolic trough solar thermal power plant
GB/T 51396-2019
主编部门：中国电力企业联合会
批准部门：中华人民共和国住房和城乡建设部
施行日期：2020年6月1日
中华人民共和国住房和城乡建设部公告
2019年 第316号
住房和城乡建设部关于发布国家标准
《槽式太阳能光热发电站设计标准》的公告
现批准《槽式太阳能光热发电站设计标准》为国家标准，编号为GB/T 51396-2019，自2020年6月1日起实施。
本标准在住房和城乡建设部门户网站公开，并由住房和城乡建设部标准定额研究所组织中国计划出版社出版发行。
中华人民共和国住房和城乡建设部
2019年11月22日
前言
根据住房和城乡建设部《关于印发<2013年工程建设标准规范制订修订计划>的通知》（建标〔2013〕6号）的要求，标准编制组经广泛调查研究，认真总结实践经验，参考有关国际标准和国外先进标准，并在广泛征求意见的基础上，编制了本标准。
本标准的主要技术内容是：总则、术语、基本规定、电力系统、太阳能资源分析、站址选择、总体规划、集热系统、热传输系统、储热系统、蒸汽发生系统、汽轮机及辅助系统、集热场布置、发电区布置、电气设备及系统、水处理设备及系统、辅助系统及附属设施、信息系统、仪表及控制、水工设施及系统、建筑与结构、供暖通风与空气调节、环境保护与水土保持、职业安全和职业健康及消防。
本标准由住房和城乡建设部负责管理，由中国电力企业联合会负责日常管理，由中国大唐集团新能源科学技术研究院有限公司负责具体技术内容的解释。执行过程中如有意见或建议，请寄送中国大唐集团新能源科学技术研究院有限公司（地址：北京市石景山区银河大街6号院1号楼B座，邮编：100041）。
本标准主编单位：中国电力企业联合会
中国大唐集团新能源股份有限公司
本标准参编单位：内蒙古电力勘测设计院有限责任公司
中国大唐集团新能源科学技术研究院有限公司
中国电力工程顾问集团华北电力设计院有限公司
中国电力工程顾问集团西北电力设计院有限公司
中国电建集团河北省电力勘测设计研究院有限公司
中国能源建设集团新疆电力设计院有限公司
中国电力工程顾问集团西南电力设计院有限公司
中国电建集团福建省电力勘测设计院有限公司
中国长江三峡集团公司
哈尔滨汽轮机厂有限责任公司
中国科学院电工研究所
常州龙腾光热科技股份有限公司
上海艾能电力工程有限公司
台玻悦达太阳能镜板有限公司
本标准主要起草人员：汪毅 焦建清 钱铁军 詹扬 赵晓辉 秦初升 吕代富 吕平洋 周源 孙志强 付向东 窦怀新 朱柯丁 刘春东 王志勇 张钧 仇韬 阎占良 赵磊 张荆 方孝伍 胡桥 寇建玉 田增华 彭兢 杨金芳 刘敏 方全喜 时文刚 童慧遐 李斌 纪万里 邢克勇 张贵银 白春丽 张玮 鄢长会 张磊 闫凯 杨大为 赵丽霞 阎秦 唐扣芳 武耀勇 宋维银 贾丽 刘海斌 唐宏芬 张开军 赵坤姣 刘颖黎 徐军 张学礼
本标准主要审查人员：许继刚 郭家宝 李惠民 唐海峰 白金德 惠超 蒋贲 尹显俊 李爱武 李健 郭光文 彭天魁 张智强 王文杰 赵红岩 赵春玉 布仁 孙海泉 孙即红 陆瑛 高志广 张宝生 李学法 周安建 李彬峰 李鑫 陈志磊 张海宁 卢成志 杨军峰
1 总 则
1.0.1 为规范槽式太阳能光热发电站设计，满足安全可靠、技术先进、经济合理的要求，制定本标准。
1.0.2 本标准适用于釆用蒸汽轮发电机组的新建、扩建和改建槽式太阳能光热发电站，也适用于与其他发电形式相结合的槽式太阳能光热利用部分。
1.0.3 槽式太阳能光热发电站设计应以电网接入条件、太阳能资源、水文、气象、地质等相关资料为依据。
1.0.4 槽式太阳能光热发电站设计除应符合本标准规定外，尚应符合国家现行有关标准的规定。
2 术 语
2.0.1 集热器 collector
跟踪太阳运行，接收太阳辐射并向传热介质传递热量的设备，通常由一系列模块串联组成，由同一公共单元驱动并只有一套跟踪系统。
2.0.2 聚光器 concentrator
集热器的组成部分，由将太阳辐射能聚焦到集热管上的反射元件构成。
2.0.3 抛物面槽式集热器 parabolic trough collector
聚光器具有抛物线截面、槽形结构的集热器，简称集热器。
2.0.4 集热管 receiver tube
集热器中接收并传递热量的透明管状设备，其管壁与吸热体之间抽成一定真空度，吸热体具有选择性吸收表面。
2.0.5 抛物面反射镜 parabolic mirror
聚光器中具有抛物线截面的反射镜面，该反射镜面安装在聚光器曲面基底上。
2.0.6 集热管有效工作长度 active length of a receiver
集热管吸热体温度25℃时，集热器聚光到吸热体上面的长度。
2.0.7 集热器回路 collector loop
槽式集热器串联连接，传热流体依次流过各集热器中的集热管。一个集热器回路由一排或多排集热器串联组成。
2.0.8 集热场 solar field
将太阳能聚集并转化为热能的区域，一般由槽式集热器回路及其连接组成。
2.0.9 集热场净采光面积 solar field net collection area
集热场上集热器净采光面积之和。集热器反射/折射组件通过采光口平面的垂直投影构成了集热器净集热面积，此面积需要加上钢制接收器管道在釆光平面上的不重叠的垂直投影部分。
2.0.10 太阳能光热发电站 solar thermal power plant
通过聚集太阳能并通过热力过程将太阳直接辐射转化为电能的设施，一般由集热场、发电区构成。
2.0.11 槽式太阳能光热发电站 parabolic trough solar thermal power plant
集热场由槽式集热器及其连接组成的太阳能光热发电站。
2.0.12 辐照度 irradiance
物体在单位时间、单位面积上接收到的辐射能，单位为：W/m2。
2.0.13 法向直射辐照度 direct normal irradiance(DNI)
直接辐射在与射束垂直平面上的辐照度。
2.0.14 透射比 transmittance
面元透射与入射的辐射通量之比值。
2.0.15 吸收比 absorptance
面元上吸收与入射的辐射通量之比。
2.0.16 发射比 emittance
相同条件下，某种材料表面发射岀的辐射能与黑体发射岀的辐射能的比值。
2.0.17 传热流体 heat transfer fluid
太阳能热发电站中在系统内各部件之间用于传递热量的流体。
2.0.18 导热油 heat transfer oil
用于间接传递热量的一类热稳定性较好的专用油品。
2.0.19 熔融盐 molten salt
一种不含水的无机盐熔融体，其固态大部分为离子晶体，在高温下熔化后形成离子熔体。通常由碱金属或碱土金属与卤化物、硝酸盐、碳酸盐、硫酸盐及磷酸盐组成。
2.0.20 低沸物 low-boiling-point substance
在用有机热载体中馏出温度低于未使用时初馏点的物质。
2.0.21 高沸物 high-boiling-point substance
通过模拟蒸馏方法加热测试，试样的沸点高于未使用有机热载体终馏点的物质。
2.0.22 设计点 design point
在太阳能热发电系统中，用于确定系统参数的某年、某日、某时以及对应的气象条件和太阳法向直射辐照度等。
2.0.23 太阳倍数 solar multiple
机组运行在额定负荷条件下时，集热场在设计点条件下吸收热量与集热场向发电机组提供热量的比值。集热场向发电机组提供的热量包含蒸汽发生系统的热损失。
2.0.24 显热储热 sensible heat thermal storage
通过改变储热介质的温度且不发生相变，使系统存储热量或释放热量的方法。
2.0.25 储热系统容量 storage capacity
在某一启动条件下储热系统可以提供的完全释热量。
2.0.26 额定充热功率 rated charge power
在额定流量和温度条件下进入储热系统的热功率。
2.0.27 额定释热功率 rated discharge power
在额定流量和温度条件下储热系统提供的热功率。
2.0.28 标识系统 identification system
赋予物理对象唯一记号，以区别于其他物理对象的一种编码系统。
3 基本规定
3.0.1 槽式太阳能光热发电站站址选择应综合考虑当地规划、资源、建设条件等因素，通过技术经济比较后确定。
3.0.2 槽式太阳能光热发电站设计应合理利用站址资源条件，统筹规划本期工程和远期工程。
3.0.3 槽式太阳能光热发电站按规划容量分为大、中、小型，大于或等于400MW为大型，小于400MW且大于或等于50MW为中型，小于50MW为小型。
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3.0.4 槽式太阳能光热发电站机组容量、储热系统容量、发电及运行方式，应在满足电力系统要求的条件下，通过技术经济比较确定。
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3.0.5 槽式太阳能光热发电站传热和储热介质、工艺系统、机组选型宜通过技术经济比较选择。
3.0.6 槽式太阳能光热发电站承担供热负荷时，机组选型、供热方式宜通过技术经济比较确定。
3.0.7 槽式太阳能光热发电站系统容量匹配应符合下列规定：
1 集热场净釆光面积应与汽轮发电机组的额定容量和储热系统容量相匹配；
2 蒸汽发生系统的最大连续蒸发量应与汽轮机最大进汽量相匹配；
3 发电机的容量应与汽轮机的最大出力相匹配。
3.0.8 槽式太阳能光热发电站设计应积极应用经运行实践或工业试验证明的先进技术、先进工艺、先进材料和先进设备。
3.0.9 槽式太阳能光热发电站工艺系统寿命应按25年设计。
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3.0.10 槽式太阳能光热发电站设计宜釆用全站统一的标识系统。
4 电力系统
4.1 一般规定
4.1.1 电站的规划和设计应符合地区社会经济总体规划和电力主管部门审定的电力工业专项规划。
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4.1.2 电站选址应根据地区电力市场需求、电网接入条件、线路送出条件等因素确定。
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4.1.3 电站与电网连接的主变压器、断路器等电气设备应符合电站频繁启停机运行工况的要求。
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4.1.4 大、中型槽式太阳能光热发电站宜具备参与电力系统调频和调峰的能力，并符合现行国家标准《电网运行准则》GB/T 31464的规定。
4.2 接入系统
4.2.1 电站接入系统方案应综合考虑发电站的规划容量和电网近期、远期规划等因素，经技术经济比较后确定。
4.2.2 电站接入系统方案应符合现行行业标准《电力系统安全稳定导则》DL 755的规定。
4.2.3 电站接入系统电压等级应根据电站容量进行选择，不宜超过两种。电站送出线路回路数有两回及以上时，送出线路导线截面应满足线路“N-1”运行原则。
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4.2.4 主变压器选型应满足下列要求：
1 宜选择无载调压型变压器；经调压计算论证确有必要且经技术经济比较合理时，可选用有载调压变压器；
2 额定电压、阻抗及电压分接头的选择应满足地区电力系统近期、远期调相调压要求。
4.2.5 大、中型槽式太阳能光热发电站宜设置启动/备用电源，启动/备用电源可从高压母线引接，也可从外部电网引接。
4.2.6 断路器开断容量的选择应满足电站投产后至少10年～15年的短路电流水平要求。
4.2.7 电站发电机组额定功率因数可按0.8～0.85（滞后）选取，并具有进相0.95（超前）的能力。
4.2.8 槽式太阳能光热发电站并网点的电能质量指标应符合现行国家标准《电能质量 供电电压偏差》GB/T 14325、《电能质量 电压波动和闪变》GB/T 12326、《电能质量 公用电网谐波》GB/T 14549、《电能质量 公用电网间谐波》GB/T 24337、《电能质量 电力系统频率偏差》GB/T 15945和《电能质量 三相电压不平衡》GB/T 15543的规定。
245'>《槽式太阳能光热发电站设计标准[附条文说明]》GB/T 51396-201925.5 消防供电及照明
25.5.1 电站内的自动灭火系统、与消防有关的电动阀门及交流控制负荷，应按Ⅰ类负荷供电。
25.5.2 消防水泵及汽机房电梯应按Ⅰ类负荷供电。
25.5.3 电站内的火灾自动报警系统宜由站内不间断电源系统供电。火灾自动报警系统配有蓄电池时，可由站用电源供电。
25.5.4 消防用电设备采用双电源供电时，应在最末一级配电装置或配电箱处切换。
25.5.5 电站内应急照明的设计应符合现行国家标准《火力发电厂与变电站设计防火标准》GB 50229和《建筑照明设计标准》GB 50034的规定。
25.5.6 汽机房、生产办公楼、有人员值守的辅助建筑物、电缆夹层应沿疏散走道及其转角处以及安全出口设置灯光疏散指示标志，标志的设置应符合现行国家标准《建筑设计防火规范》GB 50016的规定。
25.5.7 建筑内设置的安全出口标志灯和火灾应急照明灯具应符合现行国家标准《消防安全标志 第一部分：标志》GB 13495.1和《消防应急照明和疏散指示系统》GB 17945的规定。
本标准用词说明
1 为便于在执行本标准条文时区别对待，对要求严格程度不同的用词说明如下：
1）表示很严格，非这样做不可的：
正面词釆用“必须”，反面词釆用“严禁”；
2）表示严格，在正常情况下均应这样做的：
正面词采用“应”，反面词采用“不应”或“不得”；
3）表示允许稍有选择，在条件许可时首先应这样做的：
正面词釆用“宜”，反面词釆用“不宜”；
4）表示有选择，在一定条件下可以这样做的，采用“可”。
2 条文中指明应按其他有关标准执行的写法为：“应符合……的规定”或“应按……执行”。
引用标准名录
《建筑地基基础设计规范》GB 50007
《建筑结构荷载规范》GB 50009
《混凝土结构设计规范》GB 50010
《建筑抗震设计规范》GB 50011
《室外给水设计标准》GB 50013
《室外排水设计规范》GB 50014
《建筑给水排水设计规范》GB 50015
《建筑设计防火规范》GB 50016
《工业建筑供暖通风与空气调节设计规范》GB 50019
《城镇燃气设计规范》GB 50028
《建筑照明设计标准》GB 50034
《动力机器基础设计规范》GB 50040
《工业建筑防腐蚀设计标准》GB/T 50046
《工业循环冷却水处理设计规范》GB/T 50050
《建筑物防雷设计规范》GB 50057
《爆炸危险环境电力装置设计规范》GB 50058
《3～110kV高压配电装置设计规范》GB 50060
《电力装置电测量仪表装置设计规范》GB/T 50063
《交流电气装置的过电压保护和绝缘配合设计规范》GB/T 50064
《交流电气装置的接地设计规范》GB/T 50065
《给水排水工程构筑物结构设计规范》GB 50069
《石油库设计规范》GB 50074
《自动喷水灭火系统设计规范》GB 50084
《工业循环水冷却设计规范》GB/T 50102
《火灾自动报警系统设计规范》GB 50116
《建筑灭火器配置设计规范》GB 50140
《泡沫灭火系统设计规范》GB 50151
《电力工程电缆设计标准》GB 50217
《建筑内部装修设计防火规范》GB 50222
《建筑工程抗震设防分类标准》GB 50223
《水喷雾灭火系统技术规范》GB 50219
《火力发电厂与变电站设计防火标准》GB 50229
《输气管道工程设计规范》GB 50251
《电力设施抗震设计规范》GB 50260
《泵站设计规范》GB 50265
《堤防工程设计规范》GB 50286
《综合布线系统工程设计规范》GB 50311
《安全防范工程技术标准》GB 50348
《机械通风冷却塔工艺设计规范》GB/T 50392
《入侵报警系统工程设计规范》GB 50394
《视频安防监控系统工程设计规范》GB 50395
《出入口控制系统工程设计规范》GB 50396
《生产建设项目水土保持技术标准》GB 50433
《钢制储罐地基基础设计规范》GB 50473
《民用建筑节水设计标准》GB 50555
《火力发电厂海水淡化工程设计规范》GB/T 50619
《水土保持工程设计规范》GB 51018
《厂矿道路设计规范》GBJ 22
《压力容器》GB 150
《热交换器》GB/T 151
《绝缘配合 第1部分：定义、原则和规则》GB 311.1
《绝缘配合 第2部分：使用导则》GB/T 311.2
《旋转电机 定额和性能》GB 755
《电力变压器 第1部分：总则》GB 1094.1
《电力变压器 第2部分：液浸式变压器的温升》GB 1094.2
《电力变压器 第3部分：绝缘水平、绝缘试验和外绝缘空气间隙》GB 1094.3
《电力变压器 第4部分：电力变压器和电抗器的雷电冲击和操作冲击试验导则》GB 1094.4
《电力变压器 第5部分：承受短路的能力》GB 1094.5
《电力变压器 第7部分：油浸式电力变压器负载导则》GB 1094.7
《安全色》GB 2893
《安全标志及其使用导则》GB 2894
《声环境质量标准》GB 3096
《地表水环境质量标准》GB 3838
《工业自动化仪表 气源压力范围和质量》GB/T 4830
《生产设备安全卫生设计总则》GB 5083
《火力发电厂职业卫生设计规程》DL 5454
《固定式发电用汽轮机规范》GB/T 5578
《生活饮用水卫生标准》GB 5749
《油浸式电力变压器技术参数和要求》GB/T 6451
《隐极同步发电机技术要求》GB/T 7064
《同步电机励磁系统 定义》GB/T 7409.1
《同步电机励磁系统 电力系统研究用模型》GB/T 7409.2
《同步电机励磁系统 大、中型同步发电机励磁系统技术要求》GB/T 7409.3
《机械安全 防护装置 固定式和活动式防护装置设计与制造一般要求》GB/T 8196
《污水综合排放标准》GB 8978
《中小型同步电机励磁系统基本技术要求》GB 10585
《电能质量 电压波动和闪变》GB/T 12326
《工业企业厂界环境噪声排放标准》GB 12348
《锅炉大气污染物排放标准》GB 13271
《消防安全标志 第一部分：标志》GB 13495.1
《继电保护和安全自动装置技术规程》GB/T 14285
《电能质量 供电电压偏差》GB/T 14325
《电能质量 公用电网谐波》GB/T 14549
《电能质量 三相电压不平衡》GB/T 15543
《电能质量 电力系统频率偏差》GB/T 15945
《环境保护图形标志排放口（源）》GB 15562.1
《有机热载体炉》GB/T 17410
《消防应急照明和疏散指示系统》GB 17945
《城镇污水处理厂污染物排放标准》GB 18918
《城市污水再利用城市杂用水水质》GB/T 18920
《中国地震动参数区划图》GB 18306
《有机热载体》GB 23971
《电能质量 公用电网间谐波》GB/T 24337
《有机热载体安全技术条件》GB 24747
《污秽条件下使用的高压绝缘子的选择和尺寸确定 第1部分：定义、信息和一般原则》GB/T 26218.1
《电网运行准则》GB/T 31464
《太阳能资源测量总辐射》GB/T 31156
《太阳能资源测量直接辐射》GB/T 33698
《太阳能资源测量散射辐射》GB/T 33699
《海港工程混凝土结构防腐蚀技术规范》JTJ 275
《电能计量装置技术管理规程》DL/T 448
《电力系统通信运行管理规程》DL/T 544
《电力系统动态记录装置通用技术条件》DL/T 553
《电力系统自动交换电话网技术规范》DL/T 598
《电力行业锅炉压力容器安全监督规程》DL/T 612
《电站锅炉压力容器检验规程》DL 647
《发电厂凝汽器及辅机冷却器管选材导则》DL/T 712
《电力系统安全稳定导则》DL 755
《电力行业劳动环境监测技术规范 第1部分：总则》DL 799.1
《火力发电厂汽轮机防进水和冷蒸汽导则》DL/T 834
《电站汽轮机技术条件》DL/T 892
《电站锅炉安全阀技术规程》DL/T 959
《电力系统调度自动化设计规程》DL/T 5003
《火力发电厂试验、修配设备及建筑面积配置导则》DL/T 5004
《火力发电厂土建结构设计技术规程》DL 5022
《发电厂供暖通风与空气调节设计规范》DL/T 5035
《电力工程宜流电源系统设计技术规程》DL/T 5044
《发电厂废水治理设计规范》DL/T 5046
《火力发电厂职业安全设计规程》DL 5053
《水工混凝土结构设计规范》DL/T 5057
《发电厂化学设计规范》DL 5068
《火力发电厂保温油漆设计规程》DL/T 5072
《电测量及电能计量装置设计技术规程》DL/T 5137
《水电枢钮工程等级划分及设计安全标准》DL 5180
《水工隧洞设计规范》DL/T 5195
《火力发电厂水工设计规范》DL/T 5339
《高压配电装置设计规范》DL/T 5352
《电力工程地下金属构筑物防腐技术导则》DL/T 5394
《发电厂节水设计规程》DL/T 5513
《地面气象观测规范 第1部分：总则》QX/T 45
《地面气象观测规范 第2部分：云的观测》QX/T 46
《地面气象观测规范 第5部分：气压观测》QX/T 49
《地面气象观测规范 第6部分：空气温度和湿度观测》QX/T 50
《地面气象观测规范 第7部分：风向和风速观测》QX/T 51
《地面气象观测规范 第8部分：降水观测》QX/T 52
《地面气象观测规范 第11部分：辐射观测》QX/T 55
《地面气象观测规范 第12部分：日照观测》QX/T 56
《地面气象观测规范 第17部分：自动气象站观测》QX/T 61
《地面气象观测规范 第18部分：月地面气象记录处理和报表编制》QX/T 62
《地面气象观测规范 第19部分：月气象辐射记录处理和报表编制》QX/T 63
《地面气象观测规范 第22部分：观测记录质量控制》QX/T 66
《严寒和寒冷地区居住建筑节能设计标准》JGJ 26
《建筑地基处理技术规范》JGJ 79
《河港工程总体设计规范》JTJ 212
《海港工程混凝土结构防腐蚀技术规范》JTJ 275
《固定式压力容器安全技术监察规程》TSG 21
《锅炉安全技术监察规程》TSG G0001
《安全阀安全技术监察规程》TSG ZF001
《锅炉除氧器技术条件》JB/T 10325
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