塔式熔鹽光熱發電技術日趨成熟
來源：中國電力報 | 0評論 | 3495查看 | 2018-01-25 09:53:00
“光熱的前途是光明的，道路是曲折的，對光熱發電技術我們充滿信心?！北本┦缀桨瑔⑼澞芗夹g股份有限公司（簡稱“首航節能”）副董事長黃文博在近日舉辦的“中國光熱發電產業回顧與展望領導者峰會暨CSPPLAZA2018新年匯”上說，光熱是一個技術密集型、資金密集型、人才密集型的產業，它涉及到多個專業、多個學科、多個領域、多個系統之間的協調與配合。各個環節之間必須協調好、配合好，尤其是企業內部與企業之間的合作項目，涉及到的環節很多，無論哪個環節出問題都會導致整體項目達不到預期目標。
光熱系統研究取得重大成果
太陽能熱發電站使用太陽能來產生電力，是一種非常有前景的發電方式，其最具競爭力的優點就是易于和儲熱系統結合在一起，通過儲熱系統，電站發電可以擺脫太陽光不穩定帶來的影響，使電站所發的電更加滿足電網需求。中國科學院電工研究所研究員王志峰表示，如今的光熱發電產業技術風險主要集中在系統集成方面，當前我國光熱產業鏈中集成技術方面并沒有完整跑完全程，欠缺此項能力。
作為集成技術的供應商，首航節能自2010年起，就依托企業技術中心和博士后科研工作站，組建國際化光熱研發、設計、制造及工程管理團隊，不斷致力于光熱發電系統的研究與開發。6年來，首航節能針對聚光系統、吸熱器系統、儲熱系統、換熱系統和光熱電一體化控制系統進行了系統的研究和開發，分別建設塔式、槽式、碟式光熱發電“小試”“中試”試驗系統。經多年實驗與測試，首航節能收集了大量實測數據，編制光熱電站設計、制造、施工相關企業標準和規范，光熱技術研究取得重大成果。
首航節能依托扎實的研究與開發成果，投資建設1萬千瓦塔式熔鹽光熱發電項目，已于2016年底成功一次并網發電。敦煌10萬千瓦光熱項目也獲批為國家光熱電站示范項目。首航節能采用世界上最先進的流水線，高精度、全自動化定日鏡組裝、檢驗一體化生產線。對于核心部件———傳動裝置，為確保其交貨期和控制精度，首航節能采用高精度機器人轉動關節，并要求采用大量的高精度加工中心進行生產。對于一個百萬平米的鏡場，該公司可在核心島建設周期內完成安裝，保證項目進度。
“在定日鏡系統中，要做到把鏡子的效率發揮到極致。首航節能的傳動裝置效率能達到80%，它保證了整個系統的高精度與低耗能。”黃文博介紹說，我們鏡子比較大，柱高就有六米，一個個鏡子組成的鏡場，在夜幕降臨時仿佛在沙漠中看到了碧波蕩漾。
憑借技術優勢打造光熱核心
目前，大部分光熱電站使用熔鹽吸熱儲熱系統，在陽光充足的時候熔鹽獲得熱量溫度升高，儲存在高溫熔鹽罐中；當陽光不足的時候，高溫熔鹽罐中的熔鹽提供能量，使電站持續穩定的發電，熔鹽溫度變低，流入低溫熔鹽罐中。在儲熱系統中，熔鹽罐是關鍵設備之一。
高溫熔鹽具有良好的導熱和流動特性，而且該流體具有較高的比熱容和密度，因此工業界應用該物質作為傳熱介質和儲存熱量。而塔式熔鹽技術就是利用這些特點把不穩定的太陽能儲存成熱能。據了解，首航節能國內團隊已經掌握了塔式熔鹽光熱電站的聚光、吸熱、儲熱和換熱的完整技術，并能夠獨立進行設計和制造。
“關于熔鹽儲熱設施，我們專門有一個熔鹽試驗臺，針對熔鹽罐做了很多實驗。從設計開始，就首先考慮到如何隔熱、耐腐蝕與保障安全；熔鹽罐設計出之后，還要加入一個保障熱量均勻的系統，并做出包括熔鹽罐內的流體分析、高溫狀態下熔鹽罐的應力分析等相關數據?！秉S文博表示，熔鹽罐制造時最容易出問題是焊道，為保證整個熔鹽罐的制作與加工過程安全可靠，首航節能采用完全自動化、機械化的生產車間，只要保證程序和機器人不出錯，整體的焊接工藝也會是穩定的。
首航節能與寶鋼經過幾年的探索，研發出了牌號為SHBG—2的材料。該材料具有非常好的抗熔鹽腐蝕、耐受高溫熱疲勞的特性。該材料已批量生產，應用在首航節能敦煌1萬千瓦熔鹽塔式項目上，整個吸熱器的設計完全實現了自主。
“首航節能為研究吸熱器里的流體專門開發了一個軟件，可以準確分析出有關焦點和流體里面的熱量流動等相關數據，這個軟件將聚光系統和吸熱系統耦合分析，可以測算出吸熱器每分鐘效率到底有多少，方便時刻監控光熱電站整體效率?！秉S文博介紹說。
作為國內自有技術代表的首航節能，依賴其自身對光熱電站集成技術的長期研究和示范，積累了豐富經驗，由此具有了自我完成項目的能力，其對光熱產業的探索也將為我國光熱產業的后續發展提供寶貴經驗。
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