16項(xiàng)光熱科技創(chuàng)新成果、4項(xiàng)運(yùn)維技術(shù)包集中展示，多項(xiàng)達(dá)到國際領(lǐng)先水平，這是4月18日于青海省德令哈市舉辦的光熱產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新發(fā)展論壇上，中廣核向外界展示的創(chuàng)新成績單。

隨著國家積極穩(wěn)妥推進(jìn)碳達(dá)峰碳中和，加快規(guī)劃建設(shè)新型能源體系，打造具備靈活調(diào)節(jié)能力的新能源發(fā)電系統(tǒng)，已成為大型發(fā)電集團(tuán)的必然發(fā)展路徑。光熱發(fā)電以其獨(dú)特的技術(shù)優(yōu)勢，兼具調(diào)峰電源和儲能的雙重功能，成為新能源安全可靠替代傳統(tǒng)能源的有效手段，可為新型能源體系的建設(shè)提供有效支撐。

為豐富新能源產(chǎn)業(yè)布局，發(fā)掘新的增長點(diǎn)，中廣核于2011年進(jìn)入光熱發(fā)電領(lǐng)域。十余年間，中廣核不斷加強(qiáng)與業(yè)內(nèi)各方合作，共同推動光熱技術(shù)的研發(fā)和應(yīng)用，在光熱電站的設(shè)計(jì)、建設(shè)、運(yùn)維、科技研發(fā)、商務(wù)采購、團(tuán)隊(duì)建設(shè)等方面形成了業(yè)內(nèi)領(lǐng)先的技術(shù)、資源與平臺優(yōu)勢，為實(shí)現(xiàn)中國能源轉(zhuǎn)型和可持續(xù)發(fā)展貢獻(xiàn)了積極力量。

01

自主創(chuàng)新多年磨一劍

與常見的光伏發(fā)電相比，光熱發(fā)電并不為人們所熟知。光伏發(fā)電是利用太陽能電池將太陽能直接轉(zhuǎn)化為電能，光熱發(fā)電則是將太陽能轉(zhuǎn)化為熱能，再通過熱功轉(zhuǎn)換進(jìn)行發(fā)電。

光熱發(fā)電的優(yōu)勢在于兼具調(diào)峰電源和儲能的雙重功能。光熱發(fā)電機(jī)組配置了儲熱功能，可利用加熱熔鹽的方式存儲一部分熱量，并保存在特制的保溫儲罐中，需要時再進(jìn)行使用，可以實(shí)現(xiàn)光熱機(jī)組連續(xù)穩(wěn)定提供電力輸出。

在當(dāng)前可再生能源大幅增長的背景下，光熱發(fā)電是解決電力系統(tǒng)靈活性和調(diào)節(jié)能力不足的重要手段。國家能源局2023年發(fā)布的《關(guān)于推動光熱發(fā)電規(guī)模化發(fā)展有關(guān)事項(xiàng)的通知》提出，結(jié)合沙漠、戈壁、荒漠地區(qū)新能源基地建設(shè)，盡快落地一批光熱發(fā)電項(xiàng)目。力爭“十四五”期間，全國光熱發(fā)電每年新增開工規(guī)模達(dá)到300萬千瓦左右。

不過，長期以來，我國光熱發(fā)電在規(guī)模化發(fā)展中面臨一系列的問題和挑戰(zhàn)，包括價格機(jī)制尚未健全，產(chǎn)業(yè)發(fā)展和技術(shù)升級較慢，成本下降不及預(yù)期，標(biāo)準(zhǔn)化水平有待提升，產(chǎn)業(yè)鏈發(fā)展仍需完善，等等。

2011年進(jìn)入光熱發(fā)電領(lǐng)域以來，中廣核聚焦光熱行業(yè)發(fā)展的痛點(diǎn)和難點(diǎn)，集聚科研力量，實(shí)現(xiàn)了多項(xiàng)技術(shù)突破，在關(guān)鍵技術(shù)、工藝、方法、設(shè)備等方面開展了一系列的研究應(yīng)用和實(shí)證，在光熱發(fā)電領(lǐng)域取得科技成果鑒定16項(xiàng)，其中7項(xiàng)國際領(lǐng)先，5項(xiàng)國際先進(jìn)，4項(xiàng)國內(nèi)領(lǐng)先。

近日，《國資報(bào)告》記者赴青海省德令哈市，實(shí)地參觀考察了中廣核德令哈50兆瓦光熱示范項(xiàng)目和諸多創(chuàng)新成果。

中廣核德令哈50兆瓦光熱示范項(xiàng)目

“槽式光熱發(fā)電集熱器球形接頭具有自主知識產(chǎn)權(quán)，其維護(hù)性能等技術(shù)指標(biāo)達(dá)到國際領(lǐng)先水平，已具備在槽式太陽能光熱電站批量化應(yīng)用條件，打破了國外技術(shù)壟斷，造價僅為國外同類產(chǎn)品的50%。”中廣核德令哈50兆瓦光熱示范項(xiàng)目總經(jīng)理劉一丁向記者介紹說，以50兆瓦槽式光熱電站為例，安裝4000臺國產(chǎn)化球形接頭，可節(jié)省成本1000萬元。

在中廣核德令哈50兆瓦光熱示范項(xiàng)目現(xiàn)場記者看到，一排排槽式集熱器整齊排列，源源不斷地把戈壁灘上的太陽能轉(zhuǎn)化為熱能。記者在現(xiàn)場了解到，中廣核自主創(chuàng)新的槽式集熱場智慧巡檢一體化平臺，包括槽式集熱器缺陷光學(xué)檢測及評估系統(tǒng)和槽式光熱電站智能監(jiān)控系統(tǒng)，也達(dá)到了國際領(lǐng)先水平。

現(xiàn)場技術(shù)人員告訴《國資報(bào)告》記者，該平臺可對集熱管、反射鏡、軸銷、旋轉(zhuǎn)接頭、熱力管道等在內(nèi)的故障進(jìn)行自動巡檢和分析，檢測效率較人工巡檢提高了5倍，檢測精度和安全性也大幅提高。槽式光熱電站監(jiān)控系統(tǒng)則將紅外熱成像測溫設(shè)備與可見光攝像系統(tǒng)有機(jī)結(jié)合，可對集熱場關(guān)鍵設(shè)備進(jìn)行全天候在線精準(zhǔn)監(jiān)測和故障診斷，解決了傳統(tǒng)監(jiān)測技術(shù)滯后性和盲區(qū)問題，相關(guān)技術(shù)具有完全自主的知識產(chǎn)權(quán)，填補(bǔ)了國內(nèi)空白。

走進(jìn)中廣核德令哈50兆瓦光熱示范項(xiàng)目現(xiàn)場，記者看到一輛造型獨(dú)特的工具車。車頭前方有多個金屬傳動臂，傳動臂的末端是用于清潔的毛刷。這就是中廣核自主研發(fā)的大型光熱電站特殊環(huán)境智能清洗裝備，該裝備創(chuàng)新使用了蒸汽清洗的方式，解決了集熱場反射鏡冬季低溫環(huán)境無法清洗的難題，打破了國外技術(shù)封鎖，在集熱器低溫清洗技術(shù)方面達(dá)到國際領(lǐng)先水平，量產(chǎn)后較進(jìn)口裝備降低成本約100萬元/臺。

此外，中國廣核自主研發(fā)的導(dǎo)熱油關(guān)鍵測試技術(shù)成果，包括泄漏監(jiān)測裝置、混油試驗(yàn)方法、導(dǎo)熱油檢測技術(shù)等三部分，均達(dá)到國際領(lǐng)先水平。高寒地區(qū)光熱儲能系統(tǒng)關(guān)鍵技術(shù)研究及應(yīng)用等5項(xiàng)成果達(dá)到國際先進(jìn)水平，槽式光熱電站集熱效率提升技術(shù)研究等4項(xiàng)成果國內(nèi)領(lǐng)先。

記者從中廣核了解到，以上創(chuàng)新成果均完成了實(shí)證應(yīng)用，大幅提高了光熱電站的運(yùn)行效率，有利于行業(yè)技術(shù)水平的提升，對于促進(jìn)國內(nèi)光熱技術(shù)創(chuàng)新及配套產(chǎn)業(yè)發(fā)展起到了良好的示范和引領(lǐng)作用。

通過上述運(yùn)維技術(shù)的有效應(yīng)用，中廣核德令哈50兆瓦光熱示范項(xiàng)目發(fā)電機(jī)組于2021年9月至2022年5月連續(xù)運(yùn)行230天，創(chuàng)造了光熱電站連續(xù)運(yùn)行的世界紀(jì)錄，體現(xiàn)了連續(xù)穩(wěn)定的發(fā)電能力。

在中廣核德令哈50兆瓦光熱示范項(xiàng)目現(xiàn)場，記者還看到了一個比一般槽式集熱器尺寸更大的裝置，這就是中廣核自主研發(fā)的大開口熔鹽介質(zhì)槽式集熱器。該集熱器開口為8.6米，設(shè)計(jì)集熱溫度為550攝氏度，是目前國內(nèi)最大的熔鹽介質(zhì)槽式集熱器，突破了槽式集熱器需國外授權(quán)使用的技術(shù)瓶頸，解決了傳統(tǒng)集熱器支架用鋼量大、成本高昂的問題，后續(xù)將通過新型號的研發(fā)，牽引國內(nèi)產(chǎn)業(yè)鏈快速發(fā)展。

目前，該集熱器原型機(jī)已于2024年1月完成試制，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(lián)合測試。

“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國際標(biāo)準(zhǔn)來測試、采光口寬度超5.7米的槽式集熱器穩(wěn)態(tài)熱性能測試臺，可測集熱器的長度也是目前國際現(xiàn)有測試臺的2倍。”中國科學(xué)院電工研究所研究員王志峰表示，該測試平臺為優(yōu)化槽式集熱器光熱轉(zhuǎn)換性能，降低槽式熱發(fā)電成本的研究提供了重要手段，具有重要意義。

目前，中廣核正在依托德令哈項(xiàng)目建設(shè)青海綜合性原創(chuàng)光熱基地，以適應(yīng)光熱儲項(xiàng)目大規(guī)模、高參數(shù)、低成本、多場景應(yīng)用及支撐電網(wǎng)穩(wěn)定性發(fā)展。青海光熱基地已建成投運(yùn)CNAS認(rèn)證的油化實(shí)驗(yàn)室，并且取得了相關(guān)資質(zhì)和授權(quán)，后續(xù)可自行開展相關(guān)技術(shù)監(jiān)督檢驗(yàn)服務(wù)，有效降低電站運(yùn)營成本。同時，中廣核在華北區(qū)域規(guī)劃了華北綜合性原創(chuàng)光熱基地，打造光熱設(shè)計(jì)驗(yàn)證中心、光熱裝備論證中心和先進(jìn)技術(shù)試驗(yàn)中心。

“中廣核將加強(qiáng)與設(shè)計(jì)院合作，通過設(shè)計(jì)牽引產(chǎn)業(yè)鏈，建設(shè)未來產(chǎn)業(yè)技術(shù)創(chuàng)新中心，成立多個研發(fā)實(shí)驗(yàn)場所，聯(lián)合上下游產(chǎn)業(yè)鏈合作伙伴，共同開展強(qiáng)鏈工程，共享新成果，激發(fā)產(chǎn)業(yè)發(fā)展原動力。”中國廣核新能源控股有限公司黨委書記、董事長張志武說。

國務(wù)院國資委研究中心主任衣學(xué)東表示，中廣核新能源在光熱發(fā)電領(lǐng)域已經(jīng)具備較為明顯的技術(shù)優(yōu)勢，在光熱電站建設(shè)、運(yùn)維與科技研發(fā)等方面具有先發(fā)優(yōu)勢與平臺優(yōu)勢，中廣核德令哈50兆瓦光熱示范項(xiàng)目的示范效應(yīng)和項(xiàng)目牽引能力也逐步顯現(xiàn)，為后續(xù)推動光熱產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新發(fā)展提供了生動的央企實(shí)踐樣板。

02

發(fā)揮行業(yè)引領(lǐng)作用

在論壇現(xiàn)場，中廣核與產(chǎn)業(yè)鏈合作伙伴共同發(fā)布了《太陽能熱發(fā)電產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新發(fā)展德令哈宣言》，大家共同表示，將聯(lián)合開展核心技術(shù)攻關(guān)，降低光熱發(fā)電成本，推動產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新和科技創(chuàng)新深度融合，為光熱產(chǎn)業(yè)高質(zhì)量發(fā)展注入新動能。

光熱產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新發(fā)展論壇現(xiàn)場

據(jù)了解，中廣核通過在光熱領(lǐng)域開展創(chuàng)新實(shí)踐，發(fā)揮引領(lǐng)性、示范性作用，已累計(jì)帶動產(chǎn)業(yè)鏈上下游約600家企業(yè)共同實(shí)現(xiàn)高質(zhì)量發(fā)展。

與此同時，中廣核還積極發(fā)揮央企使命擔(dān)當(dāng)，大力推進(jìn)行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)建設(shè)。

“中廣核新能源是國內(nèi)最早深度介入光熱領(lǐng)域的電力央企，歷經(jīng)十余年的技術(shù)探索與產(chǎn)業(yè)布局，形成了較完整的運(yùn)維技術(shù)和標(biāo)準(zhǔn)體系。”中國廣核新能源控股有限公司黨委委員、副總經(jīng)理丁業(yè)良介紹說，中廣核主編參編光熱各級標(biāo)準(zhǔn)29項(xiàng)，其中主導(dǎo)制定光熱國際標(biāo)準(zhǔn)1項(xiàng)，對支撐我國槽式光熱發(fā)電技術(shù)發(fā)展具有重要意義。

中廣核光熱研究院副院長尹航表示，IEC國際標(biāo)準(zhǔn)《槽式太陽能光熱發(fā)電站集熱系統(tǒng)性能試驗(yàn)規(guī)程》于2020年10月完成立項(xiàng)，該標(biāo)準(zhǔn)基于中廣核相關(guān)項(xiàng)目的創(chuàng)新實(shí)踐，凝練了集熱系統(tǒng)調(diào)試、測試和運(yùn)行的寶貴經(jīng)驗(yàn)，力爭解決槽式光熱電站集熱場效率檢測技術(shù)難題，是我國自主槽式光熱發(fā)電技術(shù)獲得國際認(rèn)可的重要標(biāo)志。國家標(biāo)準(zhǔn)《太陽能光熱發(fā)電站直接與間接式主動顯熱儲熱系統(tǒng)特性》于2022年12月完成立項(xiàng)，中廣核在其中亦發(fā)揮了重要作用，該標(biāo)準(zhǔn)將為國內(nèi)光熱發(fā)電儲熱系統(tǒng)測試驗(yàn)證、技術(shù)驗(yàn)收提供統(tǒng)一方法，有助于完善國內(nèi)光熱發(fā)電、熔鹽儲熱系統(tǒng)性能測試評估方法。

同時，中廣核牽頭并聯(lián)合首批光熱示范項(xiàng)目業(yè)主單位共同編寫了多項(xiàng)光熱發(fā)電技術(shù)監(jiān)督標(biāo)準(zhǔn)，其中4項(xiàng)已完成立項(xiàng)。該系列技術(shù)監(jiān)督標(biāo)準(zhǔn)將填補(bǔ)國內(nèi)行業(yè)空白，有效提升光熱產(chǎn)業(yè)運(yùn)行核心能力。

此外，中廣核深度參與完成生態(tài)環(huán)境部首批CCER自愿減排光熱項(xiàng)目方法學(xué)的編制與論證，從實(shí)施、審定和減排量核算、核查等方面開展頂層設(shè)計(jì)，并將光熱納入首批四個溫室氣體自愿減排項(xiàng)目，改善了項(xiàng)目收益，促進(jìn)了光熱技術(shù)應(yīng)用和光熱產(chǎn)業(yè)的規(guī)模化發(fā)展。以5萬千瓦光熱發(fā)電項(xiàng)目為例，每年可增加收益300萬元～500萬元。

03

為國家能源轉(zhuǎn)型貢獻(xiàn)新的力量

中廣核德令哈50兆瓦光熱示范項(xiàng)目是國家首批20個光熱示范項(xiàng)目中第一個開工建設(shè)、第一個并網(wǎng)發(fā)電的大型商業(yè)化光熱電站。中廣核德令哈50兆瓦光熱示范項(xiàng)目黨支部書記楊濤介紹說，歷經(jīng)多年發(fā)展，該項(xiàng)目完成了太陽能熱發(fā)電從科技創(chuàng)新示范到工程實(shí)證應(yīng)用再到產(chǎn)業(yè)化推廣的過程，自2018年投產(chǎn)以來，累計(jì)發(fā)電4.3億千瓦時，等效減少標(biāo)煤消耗12.93萬噸，減少二氧化碳排放33.2萬噸，相當(dāng)于植樹造林15000畝，經(jīng)濟(jì)效益與環(huán)保效益顯著。

在光熱產(chǎn)業(yè)布局方面，中廣核堅(jiān)持“光熱+”差異化發(fā)展策略，充分發(fā)揮國家能源太陽能熱發(fā)電技術(shù)研發(fā)中心的平臺優(yōu)勢和中廣核德令哈50兆瓦光熱示范項(xiàng)目的先發(fā)優(yōu)勢，積極打造“光熱+”一體化項(xiàng)目，即以光熱（儲能）為核心，因地制宜開發(fā)槽式、塔式和菲涅爾式光熱項(xiàng)目。據(jù)了解，中廣核正在青海、吉林、西藏等地推動一批“光熱+”一體化項(xiàng)目建設(shè)，并在甘肅、新疆等地區(qū)開發(fā)布局新的光熱項(xiàng)目。

數(shù)據(jù)顯示，截至2023年底，中廣核已取得“光熱+”容量指標(biāo)351.5萬千瓦。規(guī)劃到2030年“光熱+”項(xiàng)目裝機(jī)達(dá)到4000萬千瓦，投資金額超過2100億元，協(xié)同產(chǎn)業(yè)鏈企業(yè)帶動社會投資1500億元，創(chuàng)造就業(yè)崗位1萬余個。

在加快構(gòu)建中國式現(xiàn)代化進(jìn)程中，光熱產(chǎn)業(yè)的崛起，不僅關(guān)乎能源產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)的深度變革，更關(guān)乎新質(zhì)生產(chǎn)力的孕育與釋放。

中國廣核集團(tuán)有限公司黨委常委、副總經(jīng)理李亦倫表示，中廣核將繼續(xù)秉承“創(chuàng)新、協(xié)調(diào)、綠色、開放、共享”的發(fā)展理念，加強(qiáng)與業(yè)內(nèi)各方的合作，共同推動光熱技術(shù)的研發(fā)和應(yīng)用，為實(shí)現(xiàn)國家能源轉(zhuǎn)型和可持續(xù)發(fā)展貢獻(xiàn)力量。