近期,由中國科學院蘭州化學物理研究所(以下簡稱蘭州化物所)資源化學與能源材料研究中心高祥虎研究員團隊自主研發的塔式光熱發電光學材料傳來最新進展。
三峽恒基能脈瓜州70萬千瓦“光熱儲能+”項目光熱電站成功完成雙吸熱塔之東吸熱塔吸熱器安裝及輻射制冷漫反射涂層施工。全球首座“雙塔一機”2X50MW塔式光熱電站全部采用由蘭州化物所自主研發的SolarShot1108納米高熵太陽能吸收涂層和SolarShot0125輻射制冷漫反射涂層。蘭州化物所全程提供吸熱器管屏吸收涂層制備技術及漫反射涂層涂裝工藝。
圖(tu):三(san)峽(xia)恒基能脈瓜州項目東吸熱塔
太陽能(neng)(neng)光(guang)(guang)熱發(fa)電(dian)(dian)具(ju)有(you)儲能(neng)(neng)和調峰調頻特性,與(yu)光(guang)(guang)伏、風(feng)電(dian)(dian)互補(bu),是(shi)新(xin)(xin)能(neng)(neng)源安全(quan)可(ke)靠替代傳統能(neng)(neng)源的有(you)效(xiao)手段,也是(shi)加快規劃建設新(xin)(xin)型能(neng)(neng)源體系的有(you)效(xiao)支撐(cheng)。塔(ta)式(shi)光(guang)(guang)熱發(fa)電(dian)(dian)具(ju)有(you)良好的經濟(ji)性,是(shi)光(guang)(guang)熱發(fa)電(dian)(dian)主流技術(shu)路(lu)線。吸收塔(ta)的聚光(guang)(guang)集熱系統是(shi)塔(ta)式(shi)光(guang)(guang)熱發(fa)電(dian)(dian)的核心部件,承擔著將太陽能(neng)(neng)轉化為(wei)熱能(neng)(neng)的重要作用。國內塔(ta)式(shi)光(guang)(guang)熱發(fa)電(dian)(dian)裝備(bei)的國產化率已達(da)90%,然(ran)而光(guang)(guang)學材(cai)料卻(que)完全(quan)依賴進口。
近年來,蘭州化物所(suo)低碳能源材料課題組高祥虎研(yan)究員團隊(dui)在塔式光熱(re)發電光學材料與工(gong)程關鍵技術研(yan)發及工(gong)程應用(yong)領域取(qu)得重要進(jin)展。
圖:蘭州化物所研發(fa)的塔(ta)式光熱電站關鍵光學材料和工(gong)程關鍵技術
納米高熵太陽能吸收涂層:引(yin)入(ru)高熵理念(nian),實現(xian)優異的(de)光譜選擇特(te)性(xing)(xing)(高吸收率0.975、低發射(she)率)、極低的(de)光學衰減率、吸熱效率提高3.9%,可(ke)降低平均(jun)度(du)電成本(ben),綜合性(xing)(xing)能優于(yu)國外(wai)產品;
輻(fu)射(she)制冷(leng)高(gao)溫高(gao)反(fan)射(she)涂層(ceng)(ceng):國(guo)內外首次將輻(fu)射(she)制冷(leng)高(gao)反(fan)射(she)涂層(ceng)(ceng)應用于光(guang)熱發電。該(gai)涂層(ceng)(ceng)水性環保,耐(nai)(nai)高(gao)溫、自制冷(leng)、高(gao)反(fan)射(she)率、抗熱震(zhen)、耐(nai)(nai)磨、適(shi)用于不同(tong)基材,可(ke)有(you)效(xiao)保護吸(xi)收塔安(an)全;
輻射制冷(leng)漫(man)反射涂層:國內外(wai)首次將輻射制冷(leng)漫(man)反射涂層應用于光熱發電。該涂層水性環保,具(ju)有優異的(de)自制冷(leng)效果、漫(man)反射效果、耐(nai)紫外(wai)老化(hua)、耐(nai)磨、耐(nai)堿、耐(nai)水和(he)與混凝土(tu)基材相容性等特點,可有效確定每(mei)個定日鏡的(de)光束質(zhi)量(liang)并進行(xing)跟蹤(zong)和(he)校準精度(du);
關(guan)鍵工(gong)程技術:吸熱器管屏制(zhi)造技術、涂(tu)(tu)層(ceng)高(gao)空(kong)原位(wei)修復、太陽(yang)能聚光固化和(he)高(gao)空(kong)光學性(xing)能原位(wei)檢測關(guan)鍵技術;輻射(she)制(zhi)冷高(gao)溫(wen)高(gao)反射(she)涂(tu)(tu)層(ceng)和(he)漫反射(she)涂(tu)(tu)層(ceng)施(shi)工(gong)工(gong)藝,可提供材(cai)料全生命周期的技術支持。
應用(yong)業績:敦煌(huang)首航(hang)高(gao)科10MW、100MW塔(ta)式(shi)(shi)光(guang)熱電(dian)站(zhan)、三峽恒基能脈2X50MW塔(ta)式(shi)(shi)光(guang)熱電(dian)站(zhan)、阿克(ke)塞110MW塔(ta)式(shi)(shi)光(guang)熱電(dian)站(zhan)、共和100MW塔(ta)式(shi)(shi)光(guang)熱電(dian)站(zhan)。
合作伙伴:東(dong)方(fang)鍋爐(lu)、首航高(gao)科、浙江可(ke)勝、西子節能、三峽恒基能脈、哈爾濱(bin)鍋爐(lu)、中(zhong)國(guo)電(dian)建、中(zhong)國(guo)能建、中(zhong)廣核、中(zhong)國(guo)綠發、北京(jing)巴(ba)威(wei)等。
至此,蘭州(zhou)化物所(suo)研(yan)發(fa)(fa)的(de)(de)SolarShot塔(ta)式(shi)光(guang)熱發(fa)(fa)電(dian)(dian)光(guang)學材(cai)(cai)料成為(wei)(wei)國(guo)(guo)內唯(wei)(wei)一(yi)取得光(guang)熱電(dian)(dian)站使用業績(ji)的(de)(de)產品(pin)(pin)。蘭州(zhou)化物所(suo)也(ye)成為(wei)(wei)國(guo)(guo)內唯(wei)(wei)一(yi)擁有全套塔(ta)式(shi)光(guang)熱發(fa)(fa)電(dian)(dian)光(guang)學材(cai)(cai)料核(he)心技術的(de)(de)合格產品(pin)(pin)供(gong)應商。研(yan)究團(tuan)隊將立足(zu)西部,在行業的(de)(de)大(da)力支持下(xia),繼續專注(zhu)于光(guang)學材(cai)(cai)料和關鍵工程技術研(yan)發(fa)(fa)及推(tui)廣應用,助力“光(guang)熱+”新質(zhi)能源生產力,為(wei)(wei)光(guang)熱發(fa)(fa)電(dian)(dian)規模化發(fa)(fa)展提供(gong)技術支撐。