——從“導熱油”到“導熱鹽”槽式熔鹽發電技術創新發展探索

作為最成熟的太陽能聚光發電技術之一——線聚焦拋物面槽式光熱發電技術，目前在國內開展沙漠戈壁風電、光伏大基地進展中，作為容量型光熱熔鹽儲能調峰電站應用技術，需要被更多專家們和投資商們認可和信賴，需要更多創新思維和先進技術的融合應用。

一個成熟穩定的聚光集熱技術，從最初的集熱開口2500mm，發展到開口5000mm，再到成熟應用最多的5770mm集熱器，以及創新路上的6770mm，再到更大集熱開口7500mm，跨越到新時代世界目前最大規模迪拜項目的開口8200mm，到中國企業自主研發創新的更大開口8600mm集熱器，彰顯大國重器創新精神。在國家“雙控”任務“雙碳”目標的多重政策利好下，結合沙漠地區光熱、光伏、風電大基地，需要如何才能讓更廣大投資商，特別是以國家隊央企發電集團帶領的諸多發電企業成熟槽式技術的多重應用。透過首批示范項目諸多產業鏈上下游的企業健全，給槽式技術的創新發展帶來了前所未有機遇。如何還能夠重新出發，腳踏實地，創造嶄新的機遇，打造成熟技術的新時代應用典范，顛覆認知，需要在總結歷史的基礎上，探索出可行之路。

作為太陽能光-熱-電的多次轉換發電方式利用，按照火電發展技術模式推進聚光太陽能，從中溫中壓——高溫高壓——超臨界——超超臨界的更高發電機組效率思維，更需要站在不同視角下，看問題，需要研究太陽能的本質問題，也有相對熟悉太陽能的專家觀點，太陽能一定是在合適的溫度下優先利用，針對真空管熱水器一定是在低溫區的范圍內效率更高，聚光倍數的不同，使用溫度范圍不同，最終會有他適合的溫度區間，或者叫更高效率下的溫區利用才是發揮最大的價值。

圖1槽式光熱電站儲發電島（圖片來源于網路）

目前一般火電機組的發電小時數是7500多小時的利用設計，和光熱電站2000小時（按照國內環境下不考慮增加太陽能倍數評估，目前來看大基地項目后面增加太陽倍數越大項目經濟性有可能越差，除非國家再給更高儲能電價補貼，或者參與電力現貨交易晚高峰的高價發電小時數再延長，目前看基本上不太可能的樣子，一般晚高峰3-4小時就很好了，如果大基地的區域看起來更低而不是更高）左右的利用設計，來追求汽輪發電機組一樣的更高效率提升思維，顯然需要數學經濟專家們來分析評估經濟性的取舍和高低。槽式技術需要在自己適合的溫度區間發揮自身的優勢，從中溫中壓的全系統裝備成本更低考慮，從更低溫度利用、系統模塊靈活性，從更高利用小時數上面下更多功夫，而不是一味追求汽輪機的發電效率，放棄自身的綜合優勢。

欲與儲能融一體，集傳儲熱于一身。創新利用熔鹽儲熱的本質，挖掘熔鹽集熱、導熱、傳熱、儲熱一體化，并追求熔鹽溫差的更大溫區利用，采用更低熔鹽新材料徹底解決系統的多次換熱難題。技術創新支撐行業和產業的快速發展，放棄目前二元熔鹽產品的較高熔點難題，加速降低熔鹽的低熔點溫度，從220℃降低到140℃以下，增加80℃的溫差就接近了槽式技術目前熔鹽儲熱溫差的90℃，再加上啟動防凝加熱的溫度空間，就讓溫差加上了至少一倍，存取同樣的熱量，成本降低顯著。更利于熔鹽集熱導熱傳熱的匹配，減少高溫鹽導熱對于全集熱系統的裝備整體性能提高帶來的大幅成本增加難題，放棄二元鹽的集熱導熱傳熱，更是線聚焦槽式技術目前唯一可再次發展的基石，也是讓更多光熱發電小時數大幅提升，更高效率利用太陽能技術的最佳方式。

圖2槽式熔鹽發電示意圖（圖片來自于網絡）

目前槽式熔鹽儲熱的溫差利用不足100℃是制約槽式熔鹽材料利用更大量的困境，通過低熔點、低成本、低氯離子熔鹽新型儲能材料的綜合利用，增大溫差220℃以上減少熔鹽使用量。槽式熔鹽電站系統設計中減少導熱油板塊，多次換熱系統改為一次鹽水換熱系統，采用高溫罐、低溫罐、增設恒溫罐的方式來平衡集熱場與儲熱島、常規島之前的匹配設計利用，實現槽式光熱發電技術本質的飛躍。加上在能源大基地項目中，增加利用棄風棄光電加熱熔鹽儲能技術的融合利用，打通集光熱、光伏、風電為一體化綜合熔鹽儲能發電技術的降本增效，多能互補綜合利用優勢，為成熟槽式技術的生存發展創造更多空間。

成熟的槽式熔鹽儲能發電技術充分發揮自身技術特點，在加快構建清潔低碳、安全高效的能源體系中，充分發揮光熱熔鹽儲能技術在構建新型電力系統中的平臺和樞紐作用，支持沙漠戈壁地區能源大基地項目發揮積極接入和消納新能源。爭取調峰調頻電源補償機制，深入挖掘需求響應潛力，提高負荷側對新能源的調節能力。

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