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CSPPLAZA光熱發電網訊：6月13日，2023中國國際光熱大會暨CSPPLAZA第十屆年會在浙江杭州盛大召開，蘭州大成科技股份有限公司副總經理范玉磊出席會議并帶來主題報告《含熔鹽線性菲涅爾式光熱電站的大基地項目進展及未來規劃》。

圖：范玉磊

范玉磊向與會來賓分享了蘭州大成科技股份有限公司（以下簡稱“蘭州大成”）熔鹽線性菲涅爾式光熱電站建設技術以及對該技術未來規模化的思考。

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

據范玉磊介紹，蘭州大成的熔鹽線性菲涅爾式聚光集熱系統主要由主反射鏡陣列、跟蹤控制裝置和接收器三部分組成，主反射鏡陣列實時跟蹤匯聚太陽光加熱吸熱裝置中流動的熔鹽，由于聚光比高，熱損較低，熔鹽工質通過單個聚光支路就可以加熱至額定的550℃高溫，從而將低能流密度的太陽輻射能匯聚成高能流密度的熱能。

光熱電站用集熱產生高溫熔鹽換熱產生高溫高壓蒸汽，驅動常規的汽輪發電機組發電，由于熔鹽線性菲涅爾式技術采用熔鹽作為集熱、傳熱和儲熱的統一工質，集熱產生的熱量儲存后可以與發電過程實現完全解耦，從而實現可調節、穩定的“光能－熱能－電能”轉化，使光熱電站能夠承擔儲能和調峰功能。

圖：線性菲涅爾技術

圖：熔鹽線性菲涅爾式太陽能光熱發電技術特點

▋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

上圖為在光照并不穩定時配合電網進行調峰的發電曲線（紅色為太陽輻射曲線，綠色為出力曲線）。由圖可知，即便天氣狀況不好，配合電網的發電功率曲線也可穩定、向后平移以滿足電網要求。

如上圖所示，以電站全發電曲線為例（由于線路調試，中途幾天暫停發電），基本可實現連續多日、每日啟停發電，因此光熱電站的運行策略相對靈活。

敦煌50MW熔鹽工質光熱電站能夠實現商業化運行，范玉磊總結出了以下技術特點：

1、集熱場低熱損運行工藝

創新線聚焦集熱場低熱損運行的新模式，防凝技術安全可靠，集熱場防凝能耗顯著下降，可解決熔鹽線聚焦集熱場凍堵風險和防凝能耗之間的矛盾以及大規模線聚焦集熱場高溫管線長造成的防凝能耗大的難題。

2、可靠便捷的運維方案

由于系統實現集熱、換熱儲熱統一工質，因此運行系統簡潔、設備操作簡單，可靠性高，維護方便，人員配置少。

高效的清洗機器人自動清洗方案，保證大規模集熱場快速清洗、自動化干濕結合清洗，少人值守，簡便高效。

3、主要關鍵件制備能力

二次反射鏡

該二次反射鏡采用整體成型及復雜曲面磁控濺射鍍反射膜工藝。

一次反射鏡制造

目前，蘭州大成的一次反射鏡建設產能已達到300萬㎡/年，即每年可供應3-4個100兆瓦MW的光熱項目，并已計劃進一步擴大產能。

熔鹽真空集熱管

蘭州大成聚焦熔鹽真空集熱管的高溫性能以及膜系耐久性，實現了熔鹽工質大口徑集熱管同等流量下傳熱量大幅提高。目前，選擇性吸收膜系已經過超600℃的高溫實驗。

范玉磊表示，蘭州大成敦煌50MW光熱項目和熔鹽線性菲涅爾式太陽能光熱發電技術已經過國際權威第三方——德國弗朗霍夫太陽能研究所(Fraunhofer ISE)檢測和評估，結果顯示系統性能卓越。同時，國內也做了技術成果鑒定，專家一致認為該項目熔鹽線性菲涅爾式的技術成果，整體處于國際領先水平。

（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光熱發電工程采用熔鹽線性菲涅爾式技術路線，由中國電力工程顧向集團西北電力設計院有限公司和蘭州大成下屬全資子公司敦煌大成晟能新能源科技有限公司聯合總包建設，本期工程建設130萬㎡線性菲涅爾太陽能集熱場，工程于2022年8月開工建設，預計2023年12月底建成投產，目前項目已進入建設高峰期。

項目整體效果圖

該項目與第一個示范項目在集熱場布置上已發生變化，整個常規島開始進行偏側布置，方便了整體項目運維以及項目的成本優化。

該項目建設歷程如下：

2022年3月25日舉行奠基儀式；

2022年8月29日監理單位正式進場，項目集熱島建設全面開展；

2022年10月10日開始組裝車間內設備框架搭建與設備安裝；

2023年5月31日，集熱場土建工程順利竣工，比原計劃提前3個月完成；

本項目預計2023年12月建成。

據范玉磊披露，目前，該項目已全部完成集熱島的土建工作，其余各項建設正在有序的快速推進。

（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“光熱儲能+光伏”一體化項目10萬千瓦光熱儲能工程地處甘肅省敦煌市七里鎮，規劃總裝機容量700MW，其中包括一座100MW熔鹽線性菲涅爾光熱發電項目工程，預計建設110萬㎡線性菲涅爾太陽能集熱場，目前項目正在施工準備，預計近期全面開展建設工作。

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光熱發電規模化發展有關事項的通知》，意味著光熱發電邁入規模化發展新時代。

范玉磊認為規模化發展是光熱發電目前成本降低最有效、最快速的可行路徑，光熱發電的成本降低路徑大致可分為兩方面：技術創新和規模化發展。

圖：光熱發電規模化發展的多樣形式

她指出，規模化發展對光熱發電行業促進作用體現在：

1、規模化發展促進光熱發電產業鏈參與者迅速完成經驗積累，進入學習曲線生產平穩周期，生產成本大幅降低。

2、規模化發展才能帶來光熱發電行業整體議價能力的提高。

3、規模化發展使更多產業鏈參與者參與光熱發電發展，提高行業整體競爭水平和技術水平。

以熔鹽菲涅爾式聚光集熱器作為參考，目前一體化項目的建設階段，經測算，線性菲涅爾式集熱器本身的成本與示范項目建設階段相比下降了約15%。在未來光熱行業更大的規模體量促使下，設備的成本，包括集熱場、儲換熱、發電等各項設備成本都會快速下降，設備和系統性能更加可靠，進入性能穩定、價格合理的區間。

此外，熔鹽線性菲涅爾式聚光集熱技術還是適合建設單機大規模調峰儲能式光熱電站的光熱技術。

線聚焦聚光器效率與規模的弱相關性使其適合建設單機大規模光熱電站。線聚焦集熱系統的光熱效率由聚光器單體的光學效率和標準集熱支路的集熱效率確定，大規模集熱場是由多個標準集熱支路并聯組成，集熱場的整體光熱轉化效率與鏡場規模弱相關，集熱場規模的擴大不會造成系統集熱效率的下降，可兼顧分區布置的靈活性和可靠性。

會上蘭州大成也提出2×35萬千瓦熔鹽線菲光熱儲能電站方案設想，如下圖：

圖：蘭州大成2×35萬千瓦熔鹽線菲光熱儲能電站方案

項目建設布置設想：

熔鹽線菲集熱場分區對稱設置，呈“田字型”布局，每個分區支路均勻布置，集熱島場平面設計為緩坡面，儲罐和發電島設置在廠址中心，方便整個集熱場進行進退鹽的設置，以及進行防凝操作。

范玉磊認為光熱發電規模化發展也會同時顯著促進光熱供熱成本下降。光熱電站大型熔鹽儲熱系統建設運行經驗也可以應用于其他高品質供熱領域，比如火電靈活性改造以及熔鹽集成供熱的項目。

蘭州大成屋頂式聚光集熱熱電聯供電站案例

電站采用聚光太陽能+谷電的聯合熱源方案，配合水儲熱系統，滿足了蘭州大成蘭州新區園區2萬余平米生產基地冬季全部供熱需求。其余季節發電，電功率為1MW，集熱場布置于廠區屋頂，集熱工質為水工質。如此一來，項目運營成本較原煤鍋爐供熱成本降低了70%。

蘭州大成屋頂式太陽能集中供熱系統

關于蘭州大成科技股份有限公司

蘭州大成科技股份有限公司成立于1998年，2009年進行股份制改革，是一家混合所有制企業。公司國有股占比24.86%，國有股東包括蘭州交通大學、甘肅省戰略新興產業基金等；主要業務板塊包括綠色鍍膜裝備，軌道交通自動控制，聚光太陽能發電供熱技術及系統集成建設。

蘭州大成長期在我國西部地區進行產業技術轉化工作，在聚光太陽能方向已進行超過15年的技術研發、裝備設備制造以及項目建設運行等工作，在光熱方向的核心競爭力是通過30多年的長期積累形成的，并緊緊圍繞綠色真空鍍膜和自動控制核心技術這兩條主線。

蘭州大成綠色真空鍍膜裝備代表產品

蘭州大成全電子化鐵路信號計算機聯鎖系統

蘭州大成在太陽能光熱領域提供的產品和方案

部分技術研究成果

蘭州大成聚光太陽能平臺