塔式熔盐光热发电技术日趋成熟

“光热的前途是光明的，道路是曲折的，对光热发电技术我们充满信心。”北京首航艾启威节能技术股份有限公司（简称“首航节能”）副董事长黄文博在近日举办的“中国光热发电产业回顾与展望领导者峰会暨CSPPLAZA2018新年汇”上说，光热是一个技术密集型、资金密集型、人才密集型的产业，它涉及到多个专业、多个学科、多个领域、多个系统之间的协调与配合。各个环节之间必须协调好、配合好，尤其是企业内部与企业之间的合作项目，涉及到的环节很多，无论哪个环节出问题都会导致整体项目达不到预期目标。

光热系统研究取得重大成果

太阳能热发电站使用太阳能来产生电力，是一种非常有前景的发电方式，其最具竞争力的优点就是易于和储热系统结合在一起，通过储热系统，电站发电可以摆脱太阳光不稳定带来的影响，使电站所发的电更加满足电网需求。中国科学院电工研究所研究员王志峰表示，如今的光热发电产业技术风险主要集中在系统集成方面，当前我国光热产业链中集成技术方面并没有完整跑完全程，欠缺此项能力。

作为集成技术的供应商，首航节能自2010年起，就依托企业技术中心和博士后科研工作站，组建国际化光热研发、设计、制造及工程管理团队，不断致力于光热发电系统的研究与开发。6年来，首航节能针　  对聚光系统、吸热器系统、储热系统、换热系统和光热电一体化控制系统进行了系统的研究和开发，分别建设塔式、槽式、碟式光热发电“小试”“中试”试验系统。经多年实验与测试，首航节能收集了大量实测数据，编制光热电站设计、制造、施工相关企业标准和规范，光热技术研究取得重大成果。

首航节能依托扎实的研究与开发成果，投资建设1万千瓦塔式熔盐光热发电项目，已于2016年底成功一次并网发电。敦煌10万千瓦光热项目也获批为国家光热电站示范项目。首航节能采用世界上最先进的流水线，高精度、全自动化定日镜组装、检验一体化生产线。对于核心部件———传动装置，为确保其交货期和控制精度，首航节能采用高精度机器人转动关节，并要求采用大量的高精度加工中心进行生产。对于一个百万平米的镜场，该公司可在核心岛建设周期内完成安装，保证项目进度。

“在定日镜系统中，要做到把镜子的效率发挥到极致。首航节能的传动装置效率能达到80%，它保证了整个系统的高精度与低耗能。”黄文博介绍说，我们镜子比较大，柱高就有六米，一个个镜子组成的镜场，在夜幕降临时仿佛在沙漠中看到了碧波荡漾。

凭借技术优势打造光热核心

目前，大部分光热电站使用熔盐吸热储热系统，在阳光充足的时候熔盐获得热量温度升高，储存在高温熔盐罐中；当阳光不足的时候，高温熔盐罐中的熔盐提供能量，使电站持续稳定的发电，熔盐温度变低，流入低温熔盐罐中。在储热系统中，熔盐罐是关键设备之一。

高温熔盐具有良好的导热和流动特性，而且该流体具有较高的比热容和密度，因此工业界应用该物质作为传热介质和储存热量。而塔式熔盐技术就是利用这些特点把不稳定的太阳能储存成热能。据了解，首航节能国内团队已经掌握了塔式熔盐光热电站的聚光、吸热、储热和换热的完整技术，并能够独立进行设计和制造。

“关于熔盐储热设施，我们专门有一个熔盐试验台，针对熔盐罐做了很多实验。从设计开始，就首先考虑到如何隔热、耐腐蚀与保障安全；熔盐罐设计出之后，还要加入一个保障热量均匀的系统，并做出包括熔盐罐内的流体分析、高温状态下熔盐罐的应力分析等相关数据。”黄文博表示，熔盐罐制造时最容易出问题是焊道，为保证整个熔盐罐的制作与加工过程安全可靠，首航节能采用完全自动化、机械化的生产车间，只要保证程序和机器人不出错，整体的焊接工艺也会是稳定的。

首航节能与宝钢经过几年的探索，研发出了牌号为SHBG—2的材料。该材料具有非常好的抗熔盐腐蚀、耐受高温　  热疲劳的特性。该材料已批量生产，应用在首航节能敦煌1万千瓦熔盐塔式项目上，整个吸热器的设计完全实现了自主。

“首航节能为研究吸热器里的流体专门开发了一个软件，可以准确分析出有关焦点和流体里面的热量流动等相关数据，这个软件将聚光系统和吸热系统耦合分析，可以测算出吸热器每分钟效率到底有多少，方便时刻监控光热电站整体效率。”黄文博介绍说。

作为国内自有技术代表的首航节能，依赖其自身对光热电站集成技术的长期研究和示范，积累了丰富经验，由此具有了自我完成项目的能力，其对光热产业的探索也将为我国光热产业的后续发展提供宝贵经验。