近期,由敦煌首航節能新能源有限公司和中國科學院蘭州化學物理研究所聯合研制的SolarShot1108納米高熵太陽能吸收涂層,經西安熱工研究院有限公司在敦煌首航節能100MW塔式熔鹽光熱電站吸熱器的熱性能測試評估,測試結果顯示涂層太陽能吸收率可達0.975,整體吸熱率比國外產品提升約3.9%。與國外產品相比,SolarShot1108具有更高的吸收率、低的熱發射率和極低的光學衰減率,可有效提高光熱轉換效率和提高電站收益,綜合性能優于國外產品。
高溫吸熱器是塔式光熱發電系統的核心部件,吸熱器表面涂覆的高溫太陽能吸收涂層被認為是光熱發電系統的“核芯”黑體材料,對實現太陽光的高效熱吸收起著至關重要的作用。美國能源部將高溫太陽能吸收涂層列為未來光熱發電急需突破的核心技術之一。長期以來,國內塔式太陽能熱發電吸熱器使用的“黑體”吸收涂層均采用國外產品。雖然國內塔式光熱發電裝備的國產化率已達90%,但作為光學“黑體”材料的高溫太陽能吸收涂層卻完全依靠進口。因此,突破光熱發電高溫太陽能吸收涂層關鍵技術,對保障行業安全和構建以新能源為主的電力體系具有重要意義。
2020年,敦煌首航節能新能源有限公司和中國科學院蘭州化學物理研究所共同承擔實施甘肅省科技重大專項“高溫熔鹽聚光發電技術儲熱調峰關鍵技術研究與示范”。2021年,SolarShot1108納米高熵太陽能吸收涂層在敦煌首航節能10MW塔式熔鹽光熱電站開展工程驗證并取得光熱電站使用業績。2023年,該涂層在敦煌首航節能100MW塔式熔鹽光熱電站進行應用。
如何在現役塔式熔鹽光熱電站、測試太陽能吸收涂層的吸熱效率是國內外光熱發電行業急需突破的關鍵技術之一。首航高科能源技術股份有限公司聯合西安熱工研究院有限公司和中國科學院蘭州化學物理研究所共同制定了科學嚴謹的測試方案和計算方法,得到了行業內專家認可。
2023年國家能源局發布的《關于推動光熱發電規模化發展有關事項的通知》提出,結合沙漠、戈壁、荒漠地區新能源基地建設,盡快落地一批光熱發電項目。力爭“十四五”期間,全國光熱發電每年新增開工規模達到300萬千瓦左右。該項技術成果將為光熱發電規模化發展提供技術支撐,確保我國光熱發電行業發展安全。
該技術成果得到西安熱工研究院有限公司和甘肅省科技重大專項的大力支持。
注:本文來自中國科學院蘭州化學物理研究所、首航高科能源技術股份有限公司。