2013年7月5日，中控太陽(yáng)能德令哈10MW水工質(zhì)塔式光熱電站正式并網(wǎng)發(fā)電，作為國(guó)內(nèi)第一座并網(wǎng)發(fā)電的光熱電站，當(dāng)時(shí)被視為中國(guó)光熱發(fā)電技術(shù)的第一次重大突破。

　　2016年8月20日，中控太陽(yáng)能德令哈10MW熔鹽塔式光熱電站一次性打通全流程并成功并網(wǎng)發(fā)電，實(shí)現(xiàn)了熔鹽塔式光熱發(fā)電全流程技術(shù)的完全國(guó)產(chǎn)化，徹底打破了國(guó)外技術(shù)壁壘，實(shí)現(xiàn)了中國(guó)光熱發(fā)電技術(shù)的又一次重大突破，創(chuàng)造了光熱發(fā)電行業(yè)新的里程碑。

　　63000平方米定日鏡在鏡場(chǎng)集群控制系統(tǒng)的自動(dòng)調(diào)節(jié)下，將低密度太陽(yáng)能聚焦至92米高的熔鹽吸熱器上，將熔鹽加熱至565℃的高溫，進(jìn)入高溫熔鹽罐儲(chǔ)存，再由高溫熔鹽與水換熱，產(chǎn)出510℃/9MPa的高壓過(guò)熱蒸汽，驅(qū)動(dòng)一臺(tái)10MW的汽輪發(fā)電機(jī)組，輸出高品質(zhì)的綠色電能，由于配置了儲(chǔ)能系統(tǒng)，可實(shí)現(xiàn)陰雨天或夜間連續(xù)穩(wěn)定發(fā)電。

　　3017米海拔的青藏高原腹地，年均氣溫4℃，我國(guó)首座成功投運(yùn)的熔鹽塔式光熱電站就誕生于這樣的自然環(huán)境下，其成功證明了熔鹽塔式光熱技術(shù)在中國(guó)特殊自然氣候環(huán)境下運(yùn)行的可行性。

　　來(lái)之不易的“順利”

　　8月26日17:00，DNI 950W/㎡，CSPPLAZA記者在中控德令哈10MW熔鹽塔式電站的控制室看到，汽輪機(jī)輸出功率達(dá)到8.04MW，轉(zhuǎn)速8512rpm，運(yùn)行情況良好。事實(shí)上，當(dāng)天德令哈的上空依然陰云籠罩，導(dǎo)致電站未能運(yùn)行，直到15：30，天氣突然放晴，到16：00電站即實(shí)現(xiàn)正常運(yùn)行。

　　“由于該項(xiàng)目臨時(shí)接入當(dāng)?shù)剞r(nóng)網(wǎng)系統(tǒng)，可用負(fù)荷較小，目前只允許上網(wǎng)8MW，實(shí)際上在現(xiàn)在的輻照條件下，滿功率輸出是沒(méi)有任何問(wèn)題的。”中控太陽(yáng)能公司副總裁徐能如是表示。

　　該電站是在原10MW水工質(zhì)光熱電站的基礎(chǔ)上進(jìn)行的熔鹽系統(tǒng)改造工程，于2014年底正式啟動(dòng)相關(guān)的設(shè)計(jì)、專項(xiàng)設(shè)備采購(gòu)工作，2015年中期開(kāi)始鏡場(chǎng)安裝和土建施工工作，總計(jì)歷時(shí)約一年零8個(gè)月、直接耗資約8000萬(wàn)元完成改造。

　　“項(xiàng)目在7月初進(jìn)入調(diào)試階段，7月20日開(kāi)始化鹽，8月12日啟動(dòng)系統(tǒng)調(diào)試，8月16日順利完成熔鹽上塔以及熔鹽回收實(shí)驗(yàn)，經(jīng)過(guò)幾天的消缺工作，8月20日正式并網(wǎng)發(fā)電，至21日15：45各項(xiàng)指標(biāo)達(dá)到設(shè)計(jì)值。”徐能告訴記者。

　　熔鹽上塔以及熔鹽回收是熔鹽塔式光熱發(fā)電技術(shù)的關(guān)鍵，更是難點(diǎn)。對(duì)采用二元鹽為工質(zhì)的熔鹽塔式光熱電站而言，由于二元鹽的凝固點(diǎn)為220℃，管路中的熔鹽若低于該溫度，就很容易發(fā)生凍堵管路事故；另外，如果鏡場(chǎng)反射至吸熱器的能量控制不均，吸熱器上的吸熱管局部受熱過(guò)強(qiáng)，導(dǎo)致熔鹽氣化，也極易發(fā)生重大事故。

　　對(duì)此問(wèn)題，徐能表示，“對(duì)熔鹽上塔及熔鹽回收的試驗(yàn)我們非常謹(jǐn)慎，在8月16日的上午和下午分別進(jìn)行了試驗(yàn)，各設(shè)備運(yùn)行沒(méi)有發(fā)現(xiàn)問(wèn)題，熔鹽吸熱器的表面溫升達(dá)到設(shè)計(jì)要求。當(dāng)天進(jìn)行的熔鹽上塔試驗(yàn)的溫度監(jiān)測(cè)顯示這些指標(biāo)均在控制范圍之內(nèi)，這說(shuō)明我們對(duì)鏡場(chǎng)能量的控制達(dá)到了設(shè)計(jì)要求，可以保證系統(tǒng)是安全的，于是我們?cè)?月20日才啟動(dòng)全流程發(fā)電運(yùn)行，并取得了成功。”

　　“我也沒(méi)有想到會(huì)如此順利。”在回憶起獲悉該項(xiàng)目成功并網(wǎng)發(fā)電的消息后，中控太陽(yáng)能董事長(zhǎng)金建祥如是描述了當(dāng)時(shí)的心情，“很難用一句話來(lái)表達(dá)，在整個(gè)調(diào)試過(guò)程中沒(méi)有出現(xiàn)大的問(wèn)題，我感到很幸運(yùn)，這個(gè)項(xiàng)目能夠這么快就達(dá)到各項(xiàng)設(shè)計(jì)技術(shù)參數(shù)，也讓我很意外。”

　　對(duì)此“意外”，徐能表示：“我們從2011年即開(kāi)始研究塔式熔鹽系統(tǒng)的核心技術(shù)，前期調(diào)研了國(guó)內(nèi)大量化工熔鹽系統(tǒng)的使用單位，在杭州建設(shè)了一套完整的塔式熔鹽系統(tǒng)聚光、吸熱、儲(chǔ)熱、換熱全流程試驗(yàn)平臺(tái)，在這個(gè)平臺(tái)上對(duì)塔式熔鹽系統(tǒng)的各個(gè)環(huán)節(jié)進(jìn)行了長(zhǎng)時(shí)間、系統(tǒng)性的試驗(yàn)，對(duì)運(yùn)行過(guò)程中如熔鹽凍堵、泄漏以及吸熱器的堵管等等可能出現(xiàn)的問(wèn)題進(jìn)行了深入研究，并對(duì)各種應(yīng)對(duì)策略進(jìn)行了反復(fù)驗(yàn)證，對(duì)各項(xiàng)關(guān)鍵設(shè)備的性能進(jìn)行了詳盡的測(cè)試與改進(jìn)。光是熔鹽管道的電伴熱系統(tǒng)，就進(jìn)行了數(shù)十次改進(jìn)。”正是基于這些細(xì)瑣、扎實(shí)的基礎(chǔ)性工作，才有了項(xiàng)目實(shí)施過(guò)程的“如此順利”。

　　事實(shí)上，在“沒(méi)有想到”的背后，項(xiàng)目技術(shù)團(tuán)隊(duì)同樣付出了他人“想象不到”的努力，承受了非常大的壓力。在進(jìn)行上述各項(xiàng)調(diào)試工作的幾天內(nèi)，徐能的心情和當(dāng)天接受采訪時(shí)的輕松完全相反，“那幾天我基本都睡不好覺(jué)，每天只能睡三四個(gè)小時(shí)，睡不著，精神壓力很大。”這種壓力在20日項(xiàng)目實(shí)現(xiàn)并網(wǎng)發(fā)電后得到了釋放，當(dāng)天徐能在他的朋友圈留下了一句話，“今天應(yīng)該能稍微睡個(gè)好覺(jué)了。”

　　100%純太陽(yáng)能發(fā)電

　　時(shí)間回溯至2013年7月，中控德令哈10MW水工質(zhì)電站并網(wǎng)發(fā)電為中控帶來(lái)了諸多聲譽(yù)，但也引來(lái)了少數(shù)人的質(zhì)疑，這種質(zhì)疑集中于此電站并非一個(gè)真正的純太陽(yáng)能電站。理由是其吸熱器僅能產(chǎn)出約313℃的飽和蒸汽，還需利用天然氣將其過(guò)熱至510℃再進(jìn)入汽輪機(jī)發(fā)電，這一觀點(diǎn)在一段時(shí)間內(nèi)成為行業(yè)內(nèi)私下議論的話題。

　　金建祥說(shuō)：“其實(shí)國(guó)外不少光熱電站也是采用天然氣補(bǔ)燃的，一般不超過(guò)總能量的15%，我們補(bǔ)燃量設(shè)計(jì)值也不超過(guò)15%，國(guó)內(nèi)的垃圾發(fā)電也是允許添加少量燃煤的，實(shí)際上這個(gè)問(wèn)題不是我們關(guān)注的焦點(diǎn)，也不在意同行的議論。其實(shí)我們一開(kāi)始就計(jì)劃要上熔鹽蓄能系統(tǒng)，只是第一步優(yōu)先解決鏡場(chǎng)聚光控制問(wèn)題，而這個(gè)產(chǎn)生飽和蒸汽的水工質(zhì)電站完全可以達(dá)到這個(gè)目的，因此我們也沒(méi)有必要再去花精力在水工質(zhì)吸熱器上直接產(chǎn)生過(guò)熱蒸汽”。

　　也有一些專家能理性看待這一問(wèn)題：這是中控推進(jìn)熔鹽塔式光熱發(fā)電技術(shù)應(yīng)用的第一步，在水工質(zhì)技術(shù)實(shí)踐的基礎(chǔ)上，實(shí)現(xiàn)熔鹽技術(shù)的成功應(yīng)用，可以最大限度地降低技術(shù)風(fēng)險(xiǎn)。“中控太陽(yáng)能是一家穩(wěn)健又低調(diào)的研發(fā)型公司，做任何事都要有八成以上的把握才會(huì)去干。”有業(yè)內(nèi)人士如是評(píng)論道，這也是中控太陽(yáng)能選擇先從水工質(zhì)做起的原因。

　　金建祥強(qiáng)調(diào)：“其實(shí)，中控太陽(yáng)能從成立伊始，就對(duì)技術(shù)路線有著清晰的規(guī)劃，明確以熔鹽塔式光熱發(fā)電作為其技術(shù)研發(fā)方向。盡管有中控、杭鍋、杭汽等股東在各自領(lǐng)域多年的積累作為技術(shù)支撐，對(duì)于熔鹽塔式光熱發(fā)電這一涉及專業(yè)領(lǐng)域眾多、系統(tǒng)高度復(fù)雜的全新發(fā)電方式，仍然面臨著非常大的挑戰(zhàn)。所以我們選擇先從最擅長(zhǎng)的控制入手，通過(guò)建設(shè)10MW水工質(zhì)電站，目的在于重點(diǎn)解決塔式光熱發(fā)電最大的難題——鏡場(chǎng)聚光控制，取得成功之后，再集中精力突破熔鹽吸熱、儲(chǔ)熱和換熱等技術(shù)難關(guān)，最終實(shí)現(xiàn)熔鹽塔式光熱發(fā)電技術(shù)的全流程貫通”。

　　在此次完成熔鹽系統(tǒng)改造后，在電站主機(jī)廠房一側(cè)矗立著的燃?xì)忮仩t已經(jīng)停運(yùn)。徐能指著眼前的燃?xì)忮仩t對(duì)記者說(shuō)，“目前我們已經(jīng)完全不需要這個(gè)燃?xì)忮仩t了，現(xiàn)在我們用熔鹽換熱系統(tǒng)就可以將2號(hào)塔輸出的飽和蒸汽過(guò)熱為510℃的過(guò)熱蒸汽。”

　　自主化技術(shù)+高國(guó)產(chǎn)化率

　　早在2010年中控太陽(yáng)能成立之初，就確立了熔鹽塔式光熱發(fā)電技術(shù)這一研發(fā)方向，當(dāng)時(shí)在全球范圍內(nèi)尚無(wú)任何商業(yè)化熔鹽塔項(xiàng)目運(yùn)行。在德令哈項(xiàng)目投運(yùn)之前，全球范圍內(nèi)在運(yùn)行的熔鹽塔式光熱電站僅2011年投運(yùn)的西班牙GemaSolar電站，裝機(jī)19.9MW，以及2016年2月投運(yùn)的美國(guó)新月沙丘電站，裝機(jī)110MW，這兩個(gè)項(xiàng)目的技術(shù)供應(yīng)方西班牙Sener和美國(guó)SolarReserve被認(rèn)為是掌握熔鹽塔式光熱發(fā)電技術(shù)的兩大公司，但中國(guó)公司若要引入這項(xiàng)技術(shù)，往往需要付出很高的成本，