中廣核在光熱領域創新實踐的引領性、示范性已累計帶動產業鏈上下游約600家企業共同高質量發展。
國務院國資委研究中心主任衣學東表示,中廣核新能源在光熱發電領域已經具備較為明顯的技術優勢,在光熱電站建設、運維與科技研發等方面具有先發優勢與平臺優勢,中廣核德令哈項目的示范效應和項目牽引能力也逐步顯現,為后續推動光熱產業創新發展提供了生動的央企實踐樣品。
“光熱發電以其獨特的技術優勢,兼具調峰電源和儲能的雙重功能,是新能源安全可靠替代傳統能源的有效手段,是加快規劃建設新型能源體系的有效支撐。在加快構建中國式現代化進程中,光熱產業的崛起,不僅關乎能源產業結構的深度變革,更關乎新質生產力的孕育與釋放。”中國廣核集團有限公司黨委常委、副總經理李亦倫表示,中廣核將繼續秉承“創新、協調、綠色、開放、共享”的發展理念,加強與業內各方的合作,共同推動光熱技術的研發和應用,為實現國家能源轉型和可持續發展貢獻力量。
01
國內最大熔鹽槽式集熱器原型機完成試制,全球最大槽式集熱器太陽法向輻射跟蹤平臺建成
中廣核已開發出具備自主知識產權的大開口熔鹽介質槽式集熱器系統,該集熱器系統原型機已于2024年1月完成試制,于4月15日在剛剛建成的槽式集熱器太陽法向輻射跟蹤平臺完成組裝,目前正在開展聯合調試。其集熱器開口為8.6米,集熱溫度550攝氏度,是目前國內最大的使用熔鹽介質的槽式集熱器,徹底突破了槽式集熱器需國外授權使用的技術瓶頸,解決了傳統集熱器支架用鋼量大、成本高昂的問題,后續將通過型號研發,牽引國內產業鏈快速發展。
“槽式集熱器太陽法向輻射跟蹤平臺是目前全球僅有的可按ISO9806-2017標準來測試采光口寬度超5.7米的槽式集熱器穩態熱性能測試臺,可測集熱器的長度也是目前國際現有測試臺的2倍。”中國科學院電工研究所研究員、中國科學院大學教授、博士生導師王志峰表示,該測試臺為優化槽式集熱器光熱轉換性能,降低槽式熱發電成本的研究提供了重要手段,意義重大。
槽式集熱器太陽法向輻射跟蹤平臺還能驗證大開口硅油介質的槽式集熱器系統性能,拓展光熱在高寒、高海拔及供熱、供氣等多場景應用。
“中廣核將加強與設計院合作,通過設計牽引產業鏈,建設未來產業技術創新中心,成立多個研發實驗場所,聯合上下游產業鏈合作伙伴,共同開展強鏈工程,共享新成果,激發產業發展原動力。”中廣核新能源黨委書記、董事長張志武說。
▲中廣核德令哈50兆瓦光熱發電示范項目
中廣核正在依托德令哈項目建設青海綜合性原創光熱基地,以適應光熱儲項目大規模、高參數、低成本、多場景應用及支撐電網穩定性的發展。同時,中廣核在華北區域規劃建設華北綜合性原創光熱基地,通過塔式系統控制技術的研究,打造光熱設計驗證中心、光熱裝備論證中心、塔式技術試驗中心。
02
16項光熱科技創新成果、4項運維技術包集中展示,多項達到國際領先水平
中廣核新能源黨委副書記、總經理李光明表示,中廣核充分發揮自身優勢,攜手產業鏈單位推進光熱產業降本增效,在光熱發電系統集成與設計、核心裝備制造、電站建設與運行等領域形成了具備自主知識產權的核心競爭力。
中廣核聚焦光熱行業發展的痛點和難點,集聚科研力量實現多項技術突破,在關鍵創新技術、工藝、方法、設備方面分別開展了研究應用及實證,目前在光熱領域取得科技成果鑒定16項。
“槽式太陽能發電集熱器球形接頭具有自主知識產權,其維護性能等技術指標達到國際領先水平,已具備在槽式太陽能光熱電站批量化應用條件,可完全實現國產化替代,打破了國外技術壟斷,造價僅為國外同類產品的50%。”中廣核德令哈項目總經理劉一丁表示,以5萬千瓦槽式太陽能熱發電站為例,安裝4000臺國產化球形接頭,可節省成本1000萬元。
依托中廣核德令哈項目開展流量調平“卡脖子”問題、導熱油凈化前沿技術、導熱油全壽命質量運營管理、多應用場景下電網友好性驗證等專項技術攻關,形成了成套高效運維技術包,其中高效負壓凈化技術包、流量調平運維技術包、集熱場控制運維技術包、導熱油全壽命周期的質量管理技術包等4項突破了國外技術封鎖。
通過成套高效運維技術的有效應用,中廣核德令哈項目發電機組于2021年9月至2022年5月連續運行230天,創造了光熱電站連續運行的世界紀錄,并且在2023年創造了機組單日上網電量突破100萬千瓦時,以及月度上網電量1626萬千瓦時的最高紀錄,體現了光熱連續穩定的發電能力與輔助服務能力。
03
29項標準,提升光熱產業全流程標準化水平
“中廣核新能源是國內最早深度介入光熱領域的電力央企,歷經十余年的技術探索與產業布局,形成了較完整的運維技術標準體系。”中廣核新能源黨委委員、副總經理丁業良表示,中廣核主導建立的光熱標準29項,其中主導制定光熱國際標準1項、國家標準1項,對支撐我國槽式光熱發電技術發展具有重要意義。
同時,中廣核牽頭,聯合首批光熱示范項目業主單位共同編寫了光熱發電技術監督標準14項,其中4項已完成立項。該系列技術監督標準,將填補國內行業空白,有效提升光熱產業運行核心能力。
此外,中廣核深度參與完成生態環境部首批CCER自愿減排光熱項目方法學的編制與論證,從實施、審定和減排量核算、核查等方面開展頂層設計,并將光熱納入首批四個溫室氣體自愿減排項目,兼具綠色發電、經濟效益等多重功能及價值,印證了光熱發電的低碳屬性,改善了項目收益,促進光熱技術應用,推動光熱產業規模化發展。以5萬千瓦光熱發電項目為例,每年可增加收益300萬元~500萬元。
04
規劃到2030年“光熱+”項目裝機達到4000萬千瓦,高質量建設清潔能源產業高地
中廣核德令哈項目是國家首批20個光熱示范項目中第一個開工建設,第一個并網發電的大型商業化光熱電站,我國也由此成為全球第八個擁有大規模光熱技術的國家。歷經多年發展,完成了太陽能熱發電從科技創新示范到工程實證應用再到產業化推廣的過程。
▲中廣核德令哈50兆瓦光熱發電示范項目
在光熱產業布局方面,中廣核堅持“光熱+”差異化發展策略,充分發揮國家能源太陽能熱發電技術研發中心的平臺優勢和德令哈示范項目的先發優勢,積極打造“光熱+”一體化項目,以光熱(儲能)為核心,因地制宜開發槽式、塔式和菲涅爾式光熱項目。
目前,中廣核正在青海、吉林、西藏等地推動一批光熱一體化項目建設,另外還在甘肅、新疆等地區開發布局新的光熱項目。
“雙方自2022年簽訂戰略合作協議以來,已在光熱發電前沿技術交流、行業標準規范制定、光熱項目建設等領域開展了廣泛的合作。”浙江可勝技術股份有限公司總裁兼總工程師徐能表示,未來雙方還將共同推進新項目的開發落地,同時在科研攻關上展開進一步合作,共同開展塔式光熱發電及熔鹽儲能核心技術的開發、專項技術研究的課題申報、國際標準的制定工作,促進彼此在高質量發展中取得新突破。
截至2023年底,中廣核已取得“光熱+”容量指標351.5萬千瓦。規劃到2030年“光熱+”項目裝機達到4000萬千瓦,投資金額超過2100億元,協同產業鏈企業帶動社會投資1500億元,創造就業崗位1萬余個。