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“由于國內光熱熔鹽系統閥門產業無前例可循，國內熔鹽光熱電站熔鹽儲罐泵出口大多會選用進口電液動快關蝶閥代替逆止閥。”北京佳潔能新節能技術有限公司董事長陳金環說，這種閥門結構較為復雜，特別是驅動裝置容易出現故障，且維修價格昂貴。該閥國產化后，不僅作為熔鹽專用閥門提高了運行可靠性，同時也降低了成本。據相關數據顯示，對于100兆瓦光熱電站而言，可在此項節省投資近五百萬元。

光熱設備國產化率穩步提升

隨著(zhu)第(di)一批光熱示范項目的建成，光熱產業進(jin)入到追(zhui)求“降本增效，平價(jia)上網”的發展階段。近年(nian)來，部分(fen)光熱發電投產項目已完(wan)成調試工作(zuo)進(jin)入商業化(hua)運行(xing)階段，發電能(neng)力(li)良好(hao)，并成功(gong)達到額(e)定出力(li)和最小技術(shu)出力(li)，實(shi)現連續發電兩百小時以上。

近幾年，光(guang)熱(re)(re)產(chan)業(ye)(ye)培養出掌握光(guang)熱(re)(re)發電集(ji)成(cheng)能(neng)力的國內企(qi)業(ye)(ye)，這些企(qi)業(ye)(ye)還通過(guo)自主(zhu)研發在核(he)心技術(shu)領(ling)域(yu)形(xing)成(cheng)了自主(zhu)知識(shi)產(chan)權(quan)，成(cheng)功走(zou)出國門幫助中東、北非等“一(yi)帶一(yi)路”沿線地區建設光(guang)熱(re)(re)項目。此(ci)外，國內光(guang)熱(re)(re)產(chan)業(ye)(ye)已(yi)建立(li)起光(guang)熱(re)(re)發電設備制造全產(chan)業(ye)(ye)鏈，相關企(qi)事業(ye)(ye)單(dan)位超(chao)過(guo)500家，反射鏡、槽式集(ji)熱(re)(re)管等主(zhu)要設備產(chan)能(neng)均超(chao)過(guo)200萬千(qian)瓦，國內已(yi)投運項目的設備國產(chan)化(hua)率超(chao)過(guo)90%。

在(zai)國(guo)家(jia)首批(pi)光熱示范(fan)項(xiang)目的(de)(de)進程中，當時的(de)(de)諸多客觀(guan)因(yin)素(su)(su)掣(che)肘(zhou)了項(xiang)目開(kai)發進度，而在(zai)新的(de)(de)項(xiang)目中，這些客觀(guan)影響(xiang)因(yin)素(su)(su)都已(yi)不復存(cun)在(zai)，國(guo)內光熱行業的(de)(de)成敗將(jiang)完全取(qu)決于產業自(zi)身(shen)。此時，對于國(guo)產化技術路線的(de)(de)摸索(suo)就顯得尤為(wei)重要。

首(shou)航高科(ke)敦煌100兆(zhao)瓦熔(rong)鹽塔式(shi)光熱電站作(zuo)為全國首(shou)個100兆(zhao)瓦級光熱項目，自投(tou)運以來，以積(ji)累運行示(shi)范數(shu)據為主，短(duan)期(qi)收益為輔，有(you)效(xiao)積(ji)累各(ge)大系(xi)統(tong)的各(ge)大核心裝(zhuang)備不(bu)同工況的運行數(shu)據、運行曲線(xian)和運行規律，有(you)序推進各(ge)項系(xi)統(tong)性能優化(hua)和發電量(liang)穩(wen)步(bu)提升，積(ji)累了大量(liang)運行經營并取得(de)良好的示(shi)范效(xiao)果。

該熔鹽(yan)光熱電(dian)站應用的(de)“100兆瓦級塔式光熱電(dian)站熔鹽(yan)儲熱裝置(zhi)技術”不僅實(shi)現(xian)了讓發電(dian)與天(tian)氣解耦，使光熱發電(dian)輸出更(geng)加穩(wen)定，并且(qie)沒有配(pei)置(zhi)政策允(yun)許的(de)天(tian)然氣補燃系(xi)統(tong)，使得在平價(jia)上(shang)網背景下(xia)，該系(xi)統(tong)將實(shi)現(xian)更(geng)高的(de)經濟效益(yi)。

同(tong)時，作為目前國內單體儲(chu)罐(guan)儲(chu)熱(re)容量(liang)最大的熔鹽儲(chu)熱(re)系統，具有容量(liang)大、成本低(di)、參數(shu)高、損耗小等(deng)特點，其核心技術將(jiang)可(ke)應(ying)用(yong)于火電靈活性改(gai)造等(deng)領域(yu)，未來應(ying)用(yong)前景(jing)廣闊。

國產熔鹽閥實現關鍵技術突破

自2016年(nian)開始，北京佳潔(jie)能(neng)(neng)新節(jie)能(neng)(neng)技(ji)(ji)術(shu)(shu)有(you)限(xian)公司（以下簡稱(cheng)“佳潔(jie)能(neng)(neng)”）與蘇(su)州德蘭能(neng)(neng)源科技(ji)(ji)股份有(you)限(xian)公司攜手聯合(he)研(yan)發(fa)，同(tong)時聯合(he)多個(ge)科研(yan)院所，通(tong)過多年(nian)的技(ji)(ji)術(shu)(shu)攻(gong)關，結合(he)光熱熔鹽物性和具體工況(kuang)，通(tong)過計(ji)算機(ji)模擬計(ji)算，對材料腐蝕性能(neng)(neng)、力(li)學(xue)評定、冷熱交變材料匹配等方面進(jin)行分析，成功研(yan)發(fa)了高(gao)溫熔鹽截止(zhi)閥、熔鹽調(diao)節(jie)閥、下降管大(da)壓(ya)差熔鹽調(diao)節(jie)閥、熔鹽逆止(zhi)閥、熔鹽蝶閥及(ji)熔鹽儀表閥，取(qu)得了十多項(xiang)熔鹽閥門(men)的專(zhuan)利，并在多個(ge)試驗平臺(tai)和首批(pi)示范(fan)項(xiang)目應用近300臺(tai)。

在熔(rong)鹽(yan)(yan)光熱技術中(zhong)，熔(rong)鹽(yan)(yan)閥(fa)門(men)占有舉足輕重(zhong)的(de)地位。據(ju)了(le)解，熔(rong)鹽(yan)(yan)閥(fa)門(men)一直被(bei)國(guo)際(ji)少(shao)數品牌壟斷，首批發(fa)電的(de)示范項(xiang)目熔(rong)鹽(yan)(yan)閥(fa)門(men)大多(duo)依賴進口(kou)。該閥(fa)門(men)價格昂貴，交貨(huo)周(zhou)期長，售后(hou)亦無保(bao)障(zhang)，特別是在國(guo)外(wai)出現新冠肺(fei)炎疫情后(hou)，交貨(huo)周(zhou)期更是被(bei)無限(xian)期延長，售后(hou)服務更是無從談起。

“熔(rong)(rong)鹽閥(fa)(fa)門作為熔(rong)(rong)鹽光(guang)熱電(dian)(dian)站(zhan)中(zhong)的(de)(de)關鍵(jian)設(she)備，不僅(jin)要(yao)在復雜苛刻(ke)的(de)(de)工(gong)況(kuang)下運行(xing)，還要(yao)避免閥(fa)(fa)門內漏(lou)外漏(lou)、啟閉(bi)卡(ka)澀及沖(chong)蝕等問題。”陳金環指出，熔(rong)(rong)鹽閥(fa)(fa)的(de)(de)可靠(kao)性(xing)(xing)和安全(quan)性(xing)(xing)關乎(hu)整個(ge)電(dian)(dian)站(zhan)的(de)(de)正常運行(xing)和電(dian)(dian)站(zhan)效益(yi)的(de)(de)保證，關鍵(jian)部位熔(rong)(rong)鹽閥(fa)(fa)出了問題，可能(neng)導致整個(ge)電(dian)(dian)站(zhan)停運，很可能(neng)拖累整個(ge)工(gong)程，熔(rong)(rong)鹽系統對高溫熔(rong)(rong)鹽閥(fa)(fa)的(de)(de)質量提出了相(xiang)當高的(de)(de)要(yao)求(qiu)。

據介紹，作為熔(rong)鹽(yan)儲(chu)罐的(de)熔(rong)鹽(yan)泵出口(kou)，為了防止(zhi)泵停(ting)機反轉，熔(rong)鹽(yan)光熱系統需(xu)要一臺熔(rong)鹽(yan)專用(yong)(yong)逆止(zhi)閥做保(bao)護。由(you)于在第(di)一批光熱示范項目期間(jian)，放眼(yan)全球都(dou)找不(bu)到適(shi)用(yong)(yong)熔(rong)鹽(yan)的(de)逆止(zhi)閥，所以大部(bu)分熔(rong)鹽(yan)光熱示范項目只能在冷泵和熱泵出口(kou)都(dou)選用(yong)(yong)進(jin)口(kou)品牌電液動(dong)快關蝶閥代替逆止(zhi)閥。電液動(dong)快關蝶閥液壓(ya)驅動(dong)裝置由(you)液壓(ya)泵站、控制(zhi)閥組、蓄能器、快速(su)油缸、電氣控制(zhi)箱等5部(bu)分組成，系統復雜(za)，實際運(yun)行中(zhong)故障不(bu)少，且價(jia)格昂貴。

針對這種情況，佳(jia)潔能與蘇州德蘭技術團隊與項目現場技術團隊協作開發出一種新(xin)型熔鹽專用逆(ni)止(zhi)(zhi)閥(fa)。該(gai)閥(fa)門依(yi)靠介(jie)質本(ben)身流(liu)動(dong)而自(zi)動(dong)開、閉閥(fa)瓣，用來(lai)防止(zhi)(zhi)介(jie)質倒流(liu)，結構簡單，無熔鹽殘留死(si)角，無需外部(bu)動(dong)力，故障率低。

2017年，哈鍋(guo)與浙江(jiang)大學(xue)、山(shan)東電力(li)建(jian)設(she)第三(san)工程公(gong)司(si)共同合(he)作，在(zai)浙江(jiang)大學(xue)校內聯(lian)合(he)搭建(jian)了一個塔式光(guang)熱(re)(re)(re)實驗(yan)(yan)平(ping)臺(tai)(tai)，該(gai)平(ping)臺(tai)(tai)主要進行(xing)熔(rong)鹽儲熱(re)(re)(re)釋熱(re)(re)(re)試(shi)驗(yan)(yan)，試(shi)驗(yan)(yan)運(yun)行(xing)過程中熔(rong)鹽最低溫(wen)度(du)為235攝氏度(du)，最高溫(wen)度(du)為565攝氏度(du)，所用(yong)(yong)熔(rong)鹽閥(fa)門(men)26臺(tai)(tai)全部采(cai)用(yong)(yong)佳潔(jie)能(neng)(neng)(neng)的產品。試(shi)驗(yan)(yan)臺(tai)(tai)從2018年6月開始運(yun)行(xing)，已運(yun)行(xing)45個月，運(yun)行(xing)期間無(wu)出現內漏(lou)和(he)外(wai)漏(lou)，無(wu)出現動作滯澀(se)等質量問(wen)題，啟閉(bi)順暢，調節性能(neng)(neng)(neng)較好，達到設(she)計(ji)要求。佳潔(jie)能(neng)(neng)(neng)熔(rong)鹽閥(fa)可以滿足(zu)光(guang)熱(re)(re)(re)發(fa)電集熱(re)(re)(re)儲熱(re)(re)(re)換熱(re)(re)(re)系統使(shi)用(yong)(yong)，該(gai)項目負責(ze)人浙江(jiang)大學(xue)熱(re)(re)(re)能(neng)(neng)(neng)工程研究(jiu)所教授(shou)周昊(hao)對佳潔(jie)能(neng)(neng)(neng)熔(rong)鹽閥(fa)給予(yu)高度(du)評價。

塔(ta)式下(xia)(xia)降(jiang)管(guan)(guan)調節(jie)閥(fa)是(shi)全(quan)電(dian)站最貴的(de)技(ji)術含量最高(gao)的(de)一(yi)(yi)(yi)臺熔(rong)鹽閥(fa)門，是(shi)保證電(dian)站正常運(yun)行(xing)的(de)關鍵，目(mu)(mu)前需要定期(qi)更換閥(fa)內件，且價格昂貴，交貨(huo)周期(qi)長。2018年底，我們了(le)(le)解到某項目(mu)(mu)該(gai)閥(fa)出(chu)現(xian)一(yi)(yi)(yi)些問題，通(tong)過和項目(mu)(mu)技(ji)術人員(yuan)充分溝(gou)通(tong)，了(le)(le)解現(xian)場實際運(yun)行(xing)工(gong)況，技(ji)術團隊經(jing)過多(duo)月努(nu)力，終于取得了(le)(le)重大(da)技(ji)術突(tu)破，德蘭工(gong)廠趕制(zhi)了(le)(le)一(yi)(yi)(yi)臺下(xia)(xia)降(jiang)管(guan)(guan)大(da)壓差調節(jie)閥(fa)，并順利了(le)(le)發到現(xian)場安裝，經(jing)過一(yi)(yi)(yi)年多(duo)的(de)運(yun)行(xing)，該(gai)閥(fa)并無(wu)出(chu)現(xian)閥(fa)內件沖刷(shua)和汽蝕、調節(jie)卡(ka)澀等現(xian)象，運(yun)行(xing)可靠，調節(jie)性能良(liang)好。該(gai)閥(fa)也是(shi)世(shi)界上第一(yi)(yi)(yi)臺以(yi)循環(huan)對流為(wei)特點(dian)的(de)下(xia)(xia)塔(ta)下(xia)(xia)降(jiang)管(guan)(guan)大(da)壓差調節(jie)閥(fa)。

在(zai)首航的(de)一(yi)期二期項目改(gai)造上，大范(fan)圍采(cai)用佳潔能(neng)熔(rong)鹽閥(fa)(fa)門，運(yun)行(xing)良(liang)好，未(wei)出現(xian)故障。“佳潔能(neng)于2019年(nian)5月(yue)投(tou)入項目的(de)閥(fa)(fa)門使(shi)(shi)用效果良(liang)好，就使(shi)(shi)用情況來看(kan)，國產熔(rong)鹽閥(fa)(fa)完(wan)全可以(yi)代(dai)替進口熔(rong)鹽閥(fa)(fa)。”

首航(hang)高科熔鹽(yan)光熱項目技術負責人于2021年12月4日在(zai)《佳潔能(neng)熔鹽(yan)閥使用評價》文件中表示(shi)。

2019年(nian)4月15日，蘭州(zhou)大成(cheng)敦煌50兆瓦光熱發電示范項目首批運行集熱系(xi)統(tong)建成(cheng)，并成(cheng)功實現550攝氏度高溫運行測試。系(xi)統(tong)各項指標均達到設(she)計要求，全(quan)部(bu)實驗系(xi)統(tong)運行正(zheng)常，為項目全(quan)面(mian)建成(cheng)運行打下(xia)了堅(jian)實基礎。該試驗系(xi)統(tong)所用熔鹽(yan)閥(fa)門皆為佳(jia)潔能(neng)國產(chan)熔鹽(yan)閥(fa)。

得益于國(guo)產(chan)熔(rong)鹽閥在(zai)該實(shi)驗(yan)系(xi)統的成功(gong)應用和蘭州(zhou)大成對國(guo)產(chan)化產(chan)品的信(xin)心，隨后蘭州(zhou)大成敦煌50兆瓦(wa)光(guang)(guang)熱發電示(shi)范項目采用了佳潔能(neng)近200臺的熔(rong)鹽閥門，這也是(shi)國(guo)內首(shou)批(pi)示(shi)范項目較大規模采用國(guo)產(chan)熔(rong)鹽閥的光(guang)(guang)熱發電，為后續光(guang)(guang)熱發電關鍵(jian)技(ji)術國(guo)產(chan)化開了個(ge)好頭。

近期，光(guang)(guang)伏、風電的(de)(de)(de)快速發(fa)(fa)(fa)(fa)展為(wei)(wei)(wei)光(guang)(guang)熱發(fa)(fa)(fa)(fa)電帶來了發(fa)(fa)(fa)(fa)展機遇，同時(shi)也(ye)對行業提(ti)出了新(xin)(xin)的(de)(de)(de)要求。在(zai)(zai)構建以(yi)新(xin)(xin)能源為(wei)(wei)(wei)主體(ti)的(de)(de)(de)新(xin)(xin)型電力系統的(de)(de)(de)發(fa)(fa)(fa)(fa)展目標下，各相關行業領(ling)域都在(zai)(zai)積極努力，爭取有所作為(wei)(wei)(wei)。其中(zhong)，光(guang)(guang)熱發(fa)(fa)(fa)(fa)電關鍵(jian)(jian)技術的(de)(de)(de)國產化勢必在(zai)(zai)我國走向“3060”目標中(zhong)成為(wei)(wei)(wei)披(pi)荊(jing)斬棘的(de)(de)(de)“利劍(jian)”，為(wei)(wei)(wei)示范項(xiang)(xiang)目添(tian)翼，開辟屬于光(guang)(guang)熱發(fa)(fa)(fa)(fa)電的(de)(de)(de)新(xin)(xin)生態(tai)。熔鹽(yan)閥門作為(wei)(wei)(wei)光(guang)(guang)熱發(fa)(fa)(fa)(fa)電的(de)(de)(de)關鍵(jian)(jian)設備，其關鍵(jian)(jian)技術的(de)(de)(de)成功國產化，也(ye)將(jiang)為(wei)(wei)(wei)后續光(guang)(guang)熱發(fa)(fa)(fa)(fa)電項(xiang)(xiang)目的(de)(de)(de)投(tou)資成本的(de)(de)(de)降(jiang)低發(fa)(fa)(fa)(fa)揮舉足輕重的(de)(de)(de)作用。