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。