在河北省張家口市黃帝城小鎮，我國首個跨季節儲熱供熱項目成功投運，成為當地代表新能源科技的新名片。有人說，“首個”代表了創新與情懷，那么項目的建設者一定是一群用科技去改變世界的理想主義者，他們有溫度、有力量、有情懷，胸懷英雄情結，用科技的力量，打造了一個太陽能“夏熱冬用”+信息網絡技術的新場景，用新科技釋放出溫暖，減少碳排；從而使黃帝城這個厚重的中華古老文明發源之地，又成為“太陽能夏熱冬用”的發源之地；項目成功運行，改變不只是供應方式，更有望為太陽能集中零碳供熱提供可復制、可參考的建設路徑。

黃帝城塔式太陽能集熱跨季節儲熱供熱項目是在中國科學院戰略性先導科技專項（A類）《變革性清潔能源關鍵技術與示范》和國家發改委《張家口可再生能源示范區產業創新發展專項》的支持下，由國家光熱聯盟理事長單位——中國科學院電工研究所與達華工程管理（集團）有限公司合作設計建設。該項目結合塔式太陽能集熱和跨季節水體儲熱技術，為張家口黃帝城達華建國酒店供熱，自2022年8月份以來進入正式運行。

項目建設圖

項目實景圖

隨后，中國電工研究所研究員、中國科學院太陽能熱利用及光伏系統重點實驗室主任王志峰博士帶領太陽能熱利用技術團隊，于2012年建成我國首座MW級塔式太陽能熱發電實驗示范電站；2017年，建成國內首座槽式光熱電站，為太陽能熱利用集熱技術奠定了基石。2015年，在中國科學院STS項目和2018年潔凈能源先導A項目，國家發改委張家口專項資金的支持，2017年，建立我國首個大型太陽能水體跨季節儲熱示范系統，包括760m2塔式集熱場和3000m3實驗水體，并于2018年投入建筑供熱運行；在沒有任何輔助能源的條件下，為達華建國酒店共計3000m2的建筑供暖，供暖效果顯著，成功將多年研發的集中型太陽能供熱技術推向示范應用。

據介紹，將夏天熱量移到冬天是解決采暖的革命性方法主要技術包括：

1、封閉空腔內周期性強迫/自然混合對流：水/池體壁面流動與熱邊界層結構和周期性變化機制，與集熱場溫度耦合的動態進出水;

2、保溫頂蓋熱學和力學設計：萬平方米級大型柔性頂蓋浮力分析和頂蓋受力分析，400kg/m2；

3、源荷系統設計和經濟分析：“源”：年均太陽輻照量，最低輻照量；“荷”：年均熱負荷，尖峰負荷;對太陽能熱場面、儲熱體體積、投資經濟性分析；

4、逆溫度場儲熱體設計：頂蓋成本大幅度下降，冬季散熱減少60%，溫度場倒置，上低溫下高溫度場；

5、定溫聚光型太陽能集熱器：塔式容積式，管式吸熱器，出水溫度恒定，和儲熱體溫度分層配合；

6、跨季節儲熱體壽命分析：達到目標壽命50年，廉價耐溫防水材料，池體防水層溫度控制，溫度對防水材料性能和壽命，進出口水管與防水材料的交接方式。

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作為中國科學院先導A項目《太陽能跨季節儲熱采暖》課題負責人，王志峰博士認為“夏熱冬用，源網荷儲一體化技術”是黃帝城塔式太陽能集熱跨季節儲熱供熱項目最大的優勢。項目利用源網荷儲協同技術合理分配熱能，以2200m2的集熱場給4.7萬m2的酒店供熱，科學用能，配合信息化技術才能實現。

無人值守的中控室，遠程監控的自動化運維系統

該項目的負責人——中國電工研究所楊軍峰老師從事太陽能熱利用技術研究已有28年，從業之初便在北京市太陽能研究所創始人、第一任所長龔堡，光熱研究室主任何梓年直接領導下工作。隨后與中國科學院電工研究所王志峰研究員一道從事太陽能熱利用研究工作。在該項目建設期間，他一心“扎”在了項目中，對項目每個技術點都了如指掌：首創采用定日鏡采用倒扣設計，不結霜、減少清洗成本。全自動化運行，做到無人值守。

以人為本，帶著人文的溫度與科技進步和諧共生。這一份優秀的成績單，離不開項目投資者、開發建設者與酒店運營者的努力。為助力更多優秀的項目落地，中國科學院電工研究所提供涵蓋“設計、開發、運營、分析”的應用全生命周期數據與分析，讓應用的內容價值進一步凸顯及放大。楊軍峰博士透露，目前他們團隊籌備在內蒙古自治區建設百萬立方米的跨季節儲熱系統，讓更多的人在凜冽的寒冬中享受到夏日暖陽。

正如盧梅總經理在采訪中所言，“氣候變化與低碳是當今國際社會正面發展主流方向和最迫切需求，‘零碳’是經濟可持續的。對于用戶而言，不是做成一種情懷，而是做成一種產品，社會發展必需的一種產品。”

黃帝城塔式太陽能集熱跨季節儲熱供熱項目建設不是高新技術的堆砌，也不是大量資金的投入，而是通過課題研究轉化為技術成果應用并加以推廣。政策為大、項目為王、環境為本、創新為要，環環相扣，定能極大地促進產業高質量發展。

雖然太陽能能跨季節儲技術成熟、項目建設也沒有難點。然而在項目建設過程中仍會需要當地政策的大力支持，諸如土地政策、針對太陽能采暖的特點制定針對性政策（而不是按照煤改電的政策）、從政策上明確太陽能熱利用技術供暖的作用等；并在張家口達華建國酒店的示范效應下，讓更多的項目在中國大地上落地生花，讓科技與人文在雙向奔赴中惠及更多人。（作者：董清風）