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CSPPLAZA光熱發電網訊：6月13日，2023中國國際光熱大(da)會暨CSPPLAZA第(di)十屆年會在浙江(jiang)杭(hang)州盛大(da)召開(kai)，蘭州大(da)成科技股份有限公司副總經理(li)范玉磊出席會議并帶(dai)來(lai)主題報(bao)告《含熔鹽線性菲涅(nie)爾式(shi)光熱電(dian)站的(de)大(da)基(ji)地項目進展及未來(lai)規劃》。

圖：范玉磊

范(fan)玉磊向與(yu)會來(lai)賓分享(xiang)了(le)蘭州(zhou)大(da)成科(ke)技(ji)股(gu)份有(you)限(xian)公司（以下簡(jian)稱“蘭州(zhou)大(da)成”）熔鹽(yan)線性菲(fei)涅爾式(shi)光熱電站建設技(ji)術以及對該技(ji)術未來(lai)規(gui)模化的思考。

熔鹽線性菲涅爾式光熱技術及在建項目介紹

▋蘭州大成熔鹽線性菲涅爾式光熱技術介紹

據范玉(yu)磊介(jie)紹，蘭州(zhou)大成(cheng)(cheng)的(de)熔鹽線性菲涅爾式聚光(guang)集熱(re)(re)(re)系統主(zhu)要由(you)(you)主(zhu)反射鏡陣列、跟蹤控制裝置(zhi)和接收(shou)器三(san)部(bu)分組成(cheng)(cheng)，主(zhu)反射鏡陣列實時跟蹤匯聚太陽(yang)光(guang)加(jia)熱(re)(re)(re)吸熱(re)(re)(re)裝置(zhi)中流動的(de)熔鹽，由(you)(you)于(yu)聚光(guang)比高(gao)，熱(re)(re)(re)損較低，熔鹽工(gong)質通過單(dan)個聚光(guang)支(zhi)路(lu)就可(ke)以(yi)加(jia)熱(re)(re)(re)至額定的(de)550℃高(gao)溫，從(cong)而將低能(neng)流密度的(de)太陽(yang)輻射能(neng)匯聚成(cheng)(cheng)高(gao)能(neng)流密度的(de)熱(re)(re)(re)能(neng)。

光(guang)熱(re)(re)(re)電站用集熱(re)(re)(re)產生(sheng)高溫熔(rong)(rong)鹽(yan)(yan)換熱(re)(re)(re)產生(sheng)高溫高壓(ya)蒸汽，驅(qu)動(dong)常(chang)規的汽輪(lun)發(fa)電機組發(fa)電，由于熔(rong)(rong)鹽(yan)(yan)線性菲涅(nie)爾式(shi)技術采用熔(rong)(rong)鹽(yan)(yan)作為集熱(re)(re)(re)、傳熱(re)(re)(re)和(he)儲(chu)熱(re)(re)(re)的統一工質，集熱(re)(re)(re)產生(sheng)的熱(re)(re)(re)量(liang)儲(chu)存后可以與發(fa)電過程實(shi)現(xian)完(wan)全解(jie)耦，從而實(shi)現(xian)可調節、穩定的“光(guang)能(neng)－熱(re)(re)(re)能(neng)－電能(neng)”轉化，使光(guang)熱(re)(re)(re)電站能(neng)夠承擔儲(chu)能(neng)和(he)調峰功(gong)能(neng)。

圖：線性菲涅爾技術

圖：熔(rong)鹽線性菲涅爾式太(tai)陽能光熱(re)發(fa)電技術特(te)點

▋在建項目介紹

（一）蘭州大成敦煌熔鹽線菲光熱發電示范項目

上(shang)圖(tu)為(wei)在光(guang)照并(bing)不(bu)穩定(ding)時配合(he)電網(wang)進行調(diao)峰(feng)的發電曲(qu)(qu)線(xian)（紅色為(wei)太陽輻射曲(qu)(qu)線(xian)，綠色為(wei)出(chu)力曲(qu)(qu)線(xian)）。由圖(tu)可(ke)知，即便(bian)天氣狀況不(bu)好，配合(he)電網(wang)的發電功(gong)率(lv)曲(qu)(qu)線(xian)也可(ke)穩定(ding)、向后平移以滿足電網(wang)要求。

如(ru)上(shang)圖(tu)所示，以電(dian)(dian)(dian)站全發電(dian)(dian)(dian)曲線(xian)為例（由于線(xian)路調試，中途幾天暫停(ting)發電(dian)(dian)(dian)），基本可(ke)實現(xian)連續多日、每(mei)日啟停(ting)發電(dian)(dian)(dian)，因此光熱電(dian)(dian)(dian)站的(de)運行策略相對靈活。

敦煌(huang)50MW熔鹽工(gong)質光(guang)熱電站能(neng)夠實現商業化運行，范玉磊總(zong)結(jie)出(chu)了以下技(ji)術特點：

1、集熱場(chang)低熱損運行工藝

創(chuang)新線(xian)聚焦集(ji)熱場低熱損運行的(de)新模式，防(fang)凝(ning)技術安全(quan)可(ke)(ke)靠，集(ji)熱場防(fang)凝(ning)能(neng)耗顯著下降，可(ke)(ke)解決(jue)熔鹽線(xian)聚焦集(ji)熱場凍堵風(feng)險和防(fang)凝(ning)能(neng)耗之間的(de)矛盾以及大規模線(xian)聚焦集(ji)熱場高溫(wen)管(guan)線(xian)長造成(cheng)的(de)防(fang)凝(ning)能(neng)耗大的(de)難題。

2、可靠(kao)便捷的運維方案

由于系統(tong)實(shi)現集(ji)熱(re)、換熱(re)儲(chu)熱(re)統(tong)一工(gong)質，因此(ci)運行系統(tong)簡(jian)潔(jie)、設(she)備(bei)操作簡(jian)單(dan)，可(ke)靠(kao)性高，維護(hu)方便，人(ren)員配置少。

高效的清洗(xi)機(ji)器人自動清洗(xi)方(fang)案，保證大(da)規(gui)模集熱場快速清洗(xi)、自動化干濕結合清洗(xi)，少人值守，簡便高效。

3、主(zhu)要關鍵件(jian)制備能力

二次反射鏡

該二次反射(she)(she)鏡采用(yong)整(zheng)體(ti)成(cheng)型及復(fu)雜曲面磁(ci)控濺射(she)(she)鍍(du)反射(she)(she)膜(mo)工藝。

一次反射鏡制造

目(mu)前，蘭州大成的一(yi)次反射鏡建(jian)設產能已達到300萬㎡/年(nian)，即每年(nian)可供應3-4個(ge)100兆瓦MW的光(guang)熱(re)項目(mu)，并已計劃進一(yi)步擴大產能。

熔鹽真空集熱管

蘭州大(da)成聚焦熔鹽(yan)(yan)真空(kong)集(ji)熱管(guan)的高(gao)溫性(xing)能以及膜系(xi)耐久性(xing)，實(shi)現(xian)了熔鹽(yan)(yan)工(gong)質大(da)口徑集(ji)熱管(guan)同等流(liu)量下傳熱量大(da)幅提高(gao)。目前，選擇性(xing)吸收膜系(xi)已經過超600℃的高(gao)溫實(shi)驗。

范玉磊表示，蘭州大成(cheng)敦煌50MW光熱項(xiang)目和熔鹽線性(xing)菲(fei)涅(nie)爾式太(tai)(tai)陽能(neng)(neng)光熱發(fa)電技術(shu)已經過國(guo)(guo)際權威第三(san)方(fang)——德國(guo)(guo)弗朗(lang)霍(huo)夫太(tai)(tai)陽能(neng)(neng)研究所(Fraunhofer ISE)檢測(ce)和評估，結果顯(xian)示系(xi)統(tong)性(xing)能(neng)(neng)卓越。同時，國(guo)(guo)內也做(zuo)了技術(shu)成(cheng)果鑒定，專(zhuan)家(jia)一(yi)致認為該項(xiang)目熔鹽線性(xing)菲(fei)涅(nie)爾式的技術(shu)成(cheng)果，整(zheng)體(ti)處于(yu)國(guo)(guo)際領先水平。

（二）玉門“光熱儲能+光伏+風電”一體化項目10萬千瓦光熱儲能工程

該項目100MW光熱(re)發電(dian)工(gong)(gong)程(cheng)采用熔(rong)鹽線(xian)性(xing)菲涅爾式(shi)技(ji)(ji)術路線(xian)，由(you)中國(guo)電(dian)力工(gong)(gong)程(cheng)顧(gu)向(xiang)集團西北電(dian)力設(she)計院有(you)(you)限公(gong)司(si)和蘭(lan)州(zhou)大成下(xia)屬(shu)全(quan)資子公(gong)司(si)敦煌大成晟能新(xin)能源科(ke)技(ji)(ji)有(you)(you)限公(gong)司(si)聯合(he)總包建設(she)，本(ben)期工(gong)(gong)程(cheng)建設(she)130萬㎡線(xian)性(xing)菲涅爾太陽(yang)能集熱(re)場，工(gong)(gong)程(cheng)于2022年(nian)8月開(kai)工(gong)(gong)建設(she)，預(yu)計2023年(nian)12月底建成投產，目前(qian)項目已進入建設(she)高峰期。

項目整體效果圖

該(gai)項(xiang)目(mu)與(yu)第一個示(shi)范項(xiang)目(mu)在集(ji)熱場(chang)布(bu)(bu)置上已發生變(bian)化，整(zheng)個常規島開始進(jin)行偏側布(bu)(bu)置，方便了整(zheng)體項(xiang)目(mu)運維以(yi)及項(xiang)目(mu)的成本優化。

該項目建(jian)設歷程(cheng)如下：

2022年3月25日舉行(xing)奠基儀式；

2022年8月29日監理(li)單(dan)位正式進場(chang)，項目(mu)集熱島建設全面開展(zhan)；

2022年10月10日開始組裝車間內設備框(kuang)架搭建與設備安(an)裝；

2023年(nian)5月31日，集熱場土(tu)建工程順利(li)竣工，比原計劃(hua)提(ti)前3個月完成；

本項目預計2023年12月建(jian)成。

據范玉磊(lei)披露，目(mu)前，該項目(mu)已全部(bu)完成集熱島的土(tu)建工作，其余(yu)各(ge)項建設正在(zai)有序(xu)的快速(su)推(tui)進(jin)。

（三）敦煌“光熱儲能+光伏”一體化項目10萬千瓦光熱儲能工程

敦煌(huang)“光(guang)熱儲(chu)能+光(guang)伏”一體(ti)化項目10萬(wan)(wan)千(qian)瓦光(guang)熱儲(chu)能工(gong)程地(di)處甘肅省敦煌(huang)市七里鎮，規劃總(zong)裝機(ji)容(rong)量700MW，其(qi)中(zhong)包(bao)括一座100MW熔(rong)鹽線性菲涅爾(er)光(guang)熱發電項目工(gong)程，預計(ji)建設110萬(wan)(wan)㎡線性菲涅爾(er)太(tai)陽能集熱場，目前項目正在施工(gong)準備(bei)，預計(ji)近期全面開展建設工(gong)作。

熔鹽線性菲涅爾光熱技術未來規劃及規模化發展

2023年3月，國家能源局發布《國家能源局綜合司關于推動(dong)光熱發電規(gui)(gui)模(mo)化發展(zhan)有關事項的通知》，意味(wei)著(zhu)光熱發電邁入規(gui)(gui)模(mo)化發展(zhan)新時代。

范玉磊(lei)認為規模化發(fa)展是光(guang)熱(re)發(fa)電(dian)(dian)目前成本(ben)降低最有效、最快速的可(ke)行路(lu)徑(jing)，光(guang)熱(re)發(fa)電(dian)(dian)的成本(ben)降低路(lu)徑(jing)大致可(ke)分(fen)為兩方面：技術創新和規模化發(fa)展。

圖(tu)：光熱發電規模化發展的(de)多樣形(xing)式

她指出(chu)，規模化發(fa)展(zhan)對光熱發(fa)電(dian)行業促進作用(yong)體現在(zai)：

1、規模化發(fa)展(zhan)促進(jin)(jin)光(guang)熱發(fa)電產(chan)業鏈參與者迅速完成經驗積累，進(jin)(jin)入學習曲線生(sheng)產(chan)平穩(wen)周期，生(sheng)產(chan)成本大幅降低。

2、規模(mo)化發展才(cai)能帶(dai)來(lai)光熱發電行業整體議價(jia)能力的(de)提高。

3、規模化發展(zhan)使更多(duo)產業(ye)鏈參與(yu)者(zhe)參與(yu)光熱發電發展(zhan)，提(ti)高行業(ye)整體(ti)競爭水平(ping)和(he)技(ji)術水平(ping)。

以熔鹽菲涅爾式聚光集熱(re)器作為參(can)考，目前(qian)一體化項(xiang)(xiang)目的建設(she)階段，經(jing)測算，線性菲涅爾式集熱(re)器本身的成(cheng)本與示(shi)范(fan)項(xiang)(xiang)目建設(she)階段相比下(xia)降了約(yue)15%。在未來光熱(re)行業更大(da)的規模體量(liang)促使下(xia)，設(she)備(bei)的成(cheng)本，包括(kuo)集熱(re)場、儲(chu)換熱(re)、發(fa)電等各項(xiang)(xiang)設(she)備(bei)成(cheng)本都會快速下(xia)降，設(she)備(bei)和(he)系(xi)統性能更加可靠，進入(ru)性能穩定、價(jia)格合理的區(qu)間。

此(ci)外，熔(rong)鹽線(xian)性菲涅(nie)爾式聚(ju)光(guang)集(ji)熱(re)技(ji)術還是適合建(jian)設單機(ji)大規模調峰儲能式光(guang)熱(re)電站的光(guang)熱(re)技(ji)術。

線聚焦(jiao)聚光(guang)(guang)器效(xiao)率(lv)(lv)與(yu)規(gui)模(mo)(mo)(mo)的弱相關性(xing)(xing)使其適合(he)建(jian)設(she)單機大規(gui)模(mo)(mo)(mo)光(guang)(guang)熱(re)(re)(re)(re)電站。線聚焦(jiao)集熱(re)(re)(re)(re)系統的光(guang)(guang)熱(re)(re)(re)(re)效(xiao)率(lv)(lv)由聚光(guang)(guang)器單體的光(guang)(guang)學效(xiao)率(lv)(lv)和標準集熱(re)(re)(re)(re)支路(lu)的集熱(re)(re)(re)(re)效(xiao)率(lv)(lv)確定，大規(gui)模(mo)(mo)(mo)集熱(re)(re)(re)(re)場是由多個(ge)標準集熱(re)(re)(re)(re)支路(lu)并(bing)聯組成，集熱(re)(re)(re)(re)場的整體光(guang)(guang)熱(re)(re)(re)(re)轉化效(xiao)率(lv)(lv)與(yu)鏡場規(gui)模(mo)(mo)(mo)弱相關，集熱(re)(re)(re)(re)場規(gui)模(mo)(mo)(mo)的擴大不會造成系統集熱(re)(re)(re)(re)效(xiao)率(lv)(lv)的下降(jiang)，可兼(jian)顧分區布置(zhi)的靈活性(xing)(xing)和可靠性(xing)(xing)。

會上(shang)蘭(lan)州大(da)成也提出2×35萬千瓦熔鹽(yan)線(xian)菲光熱儲能電站方(fang)案設想(xiang)，如下圖：

圖：蘭州大成2×35萬(wan)千瓦(wa)熔鹽線(xian)菲光熱儲能電站方案

項目建設布置設想：

熔鹽線菲(fei)集(ji)熱(re)場(chang)分(fen)區對稱(cheng)設(she)置，呈“田(tian)字型”布局，每(mei)個分(fen)區支路均勻布置，集(ji)熱(re)島場(chang)平面設(she)計為緩坡面，儲罐和發電島設(she)置在廠址中(zhong)心，方便整個集(ji)熱(re)場(chang)進行(xing)進退鹽的(de)設(she)置，以及(ji)進行(xing)防凝操作。

范玉磊認為光(guang)熱(re)(re)發(fa)電(dian)規(gui)模化發(fa)展也會同(tong)時顯著促進光(guang)熱(re)(re)供(gong)熱(re)(re)成本下(xia)降。光(guang)熱(re)(re)電(dian)站大型熔鹽儲熱(re)(re)系(xi)統建設運行經驗(yan)也可(ke)以應用于(yu)其他(ta)高品質(zhi)供(gong)熱(re)(re)領域，比如火電(dian)靈活性改(gai)造以及熔鹽集成供(gong)熱(re)(re)的項目(mu)。

蘭州大成屋頂式聚光集熱熱電聯供電站案例

電(dian)站采(cai)用聚光太(tai)陽能(neng)+谷電(dian)的(de)聯合熱(re)源(yuan)方案，配合水儲熱(re)系(xi)統，滿足了蘭州(zhou)大成蘭州(zhou)新(xin)區(qu)園區(qu)2萬余平米生產基地冬季全(quan)部(bu)供熱(re)需(xu)求。其余季節發(fa)電(dian)，電(dian)功率(lv)為1MW，集熱(re)場布(bu)置于廠(chang)區(qu)屋頂，集熱(re)工(gong)質(zhi)為水工(gong)質(zhi)。如(ru)此一(yi)來，項目運營(ying)成本(ben)較原煤鍋(guo)爐供熱(re)成本(ben)降低了70%。

蘭州(zhou)大成屋頂式(shi)太陽能集中供熱系統

關于蘭州大成科技股份有限公司

蘭州(zhou)大成科(ke)技(ji)(ji)股(gu)份有(you)限公司成立于1998年(nian)(nian)，2009年(nian)(nian)進行股(gu)份制(zhi)(zhi)(zhi)改革，是一家混合所有(you)制(zhi)(zhi)(zhi)企業。公司國有(you)股(gu)占比24.86%，國有(you)股(gu)東包(bao)括(kuo)蘭州(zhou)交通大學、甘肅(su)省戰略新(xin)興產業基金(jin)等；主(zhu)要業務板塊包(bao)括(kuo)綠色鍍膜裝備，軌(gui)道交通自動控(kong)制(zhi)(zhi)(zhi)，聚(ju)光太陽能發(fa)電供熱技(ji)(ji)術及系(xi)統(tong)集成建(jian)設(she)。

蘭(lan)州大成長(chang)期在我國西(xi)部地區進(jin)行產業(ye)技術轉化工作，在聚光(guang)(guang)太陽能方(fang)向已進(jin)行超過(guo)15年的(de)技術研發、裝備(bei)設備(bei)制造以(yi)及項目建設運行等(deng)工作，在光(guang)(guang)熱方(fang)向的(de)核心競爭力是通過(guo)30多年的(de)長(chang)期積累形成的(de)，并緊(jin)緊(jin)圍繞綠色真空鍍膜和自動控(kong)制核心技術這兩(liang)條主線。

蘭州大(da)成綠(lv)色真空鍍膜裝備代表產品

蘭州大(da)成全電子化鐵路信號計算(suan)機聯(lian)鎖系統

蘭州大成在太陽能(neng)光熱領域提供的(de)產品和方案(an)

部分技術研究成果

蘭(lan)州大(da)成(cheng)聚光太陽能(neng)平臺