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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

隨著第(di)一批光熱(re)示范(fan)項目(mu)(mu)的(de)建成，光熱(re)產業(ye)進入到(dao)追求“降本增(zeng)效，平價上網”的(de)發(fa)展階(jie)段(duan)。近(jin)年來，部(bu)分光熱(re)發(fa)電投產項目(mu)(mu)已完成調試工作進入商業(ye)化運行階(jie)段(duan)，發(fa)電能力良(liang)好，并成功(gong)達(da)到(dao)額(e)定出力和(he)最小技術出力，實(shi)現連(lian)續發(fa)電兩百小時(shi)以(yi)上。

近幾年，光熱(re)(re)產(chan)業培養出掌(zhang)握光熱(re)(re)發(fa)電(dian)集成(cheng)能力的(de)國內(nei)企(qi)業，這些企(qi)業還通過自主研發(fa)在(zai)核心技(ji)術(shu)領域形成(cheng)了自主知識產(chan)權，成(cheng)功走(zou)出國門幫助中東、北非等(deng)“一(yi)帶一(yi)路”沿線地區建設(she)(she)光熱(re)(re)項(xiang)目。此外，國內(nei)光熱(re)(re)產(chan)業已建立起(qi)光熱(re)(re)發(fa)電(dian)設(she)(she)備(bei)制造全產(chan)業鏈(lian)，相關企(qi)事業單位超過500家，反射鏡、槽式(shi)集熱(re)(re)管等(deng)主要設(she)(she)備(bei)產(chan)能均超過200萬千瓦，國內(nei)已投(tou)運項(xiang)目的(de)設(she)(she)備(bei)國產(chan)化率超過90%。

在國(guo)(guo)家首批(pi)光熱示范項(xiang)目(mu)的進程中，當(dang)時(shi)(shi)的諸多客(ke)觀(guan)因(yin)素(su)掣肘了項(xiang)目(mu)開發進度，而在新的項(xiang)目(mu)中，這些客(ke)觀(guan)影(ying)響因(yin)素(su)都(dou)已不復(fu)存(cun)在，國(guo)(guo)內光熱行業(ye)的成敗(bai)將完全(quan)取(qu)決于(yu)產業(ye)自身(shen)。此時(shi)(shi)，對于(yu)國(guo)(guo)產化技術路線的摸索就顯得尤(you)為重要。

首(shou)航(hang)高(gao)科敦(dun)煌100兆瓦(wa)熔鹽塔式光(guang)熱電(dian)站作(zuo)為(wei)全國(guo)首(shou)個100兆瓦(wa)級光(guang)熱項(xiang)目，自投運(yun)(yun)(yun)(yun)以(yi)來，以(yi)積累(lei)(lei)(lei)運(yun)(yun)(yun)(yun)行示(shi)范數據為(wei)主(zhu)，短期收益(yi)為(wei)輔，有效積累(lei)(lei)(lei)各大(da)系統(tong)的(de)各大(da)核心裝(zhuang)備不同工況的(de)運(yun)(yun)(yun)(yun)行數據、運(yun)(yun)(yun)(yun)行曲(qu)線和運(yun)(yun)(yun)(yun)行規(gui)律，有序推進各項(xiang)系統(tong)性能優化(hua)和發電(dian)量(liang)穩步提升，積累(lei)(lei)(lei)了大(da)量(liang)運(yun)(yun)(yun)(yun)行經(jing)營并取得良好的(de)示(shi)范效果。

該熔(rong)(rong)鹽光熱(re)電(dian)(dian)站應用的(de)(de)“100兆瓦(wa)級塔式光熱(re)電(dian)(dian)站熔(rong)(rong)鹽儲熱(re)裝(zhuang)置技術”不僅實現(xian)了(le)讓發(fa)(fa)電(dian)(dian)與天(tian)氣(qi)解耦，使光熱(re)發(fa)(fa)電(dian)(dian)輸(shu)出更(geng)加穩定，并且沒有配置政策允許的(de)(de)天(tian)然氣(qi)補燃系統(tong)，使得在平價上網(wang)背景下(xia)，該系統(tong)將實現(xian)更(geng)高(gao)的(de)(de)經(jing)濟效益。

同時，作(zuo)為目前國(guo)內單體(ti)儲罐儲熱容(rong)量(liang)最大的熔鹽儲熱系統，具有容(rong)量(liang)大、成本低、參數(shu)高、損(sun)耗(hao)小等特(te)點(dian)，其核(he)心(xin)技術將可應(ying)(ying)用(yong)于(yu)火(huo)電靈(ling)活性改造等領域，未來應(ying)(ying)用(yong)前景廣闊。

國產熔鹽閥實現關鍵技術突破

自2016年(nian)開始，北(bei)京佳潔能新節(jie)能技術(shu)有(you)(you)限公(gong)司（以下簡稱(cheng)“佳潔能”）與蘇州(zhou)德蘭能源科技股份有(you)(you)限公(gong)司攜手聯(lian)(lian)合研發，同(tong)時(shi)聯(lian)(lian)合多(duo)個(ge)(ge)科研院(yuan)所(suo)，通過多(duo)年(nian)的(de)技術(shu)攻關(guan)，結合光(guang)熱(re)熔(rong)(rong)(rong)(rong)鹽物(wu)性和具(ju)體工況，通過計算機(ji)模擬計算，對材(cai)料(liao)腐蝕性能、力學評定、冷熱(re)交變材(cai)料(liao)匹配(pei)等方面(mian)進行分析(xi)，成功研發了高溫熔(rong)(rong)(rong)(rong)鹽截止閥(fa)、熔(rong)(rong)(rong)(rong)鹽調節(jie)閥(fa)、下降(jiang)管(guan)大(da)壓差熔(rong)(rong)(rong)(rong)鹽調節(jie)閥(fa)、熔(rong)(rong)(rong)(rong)鹽逆止閥(fa)、熔(rong)(rong)(rong)(rong)鹽蝶(die)閥(fa)及熔(rong)(rong)(rong)(rong)鹽儀表(biao)閥(fa)，取(qu)得(de)了十多(duo)項熔(rong)(rong)(rong)(rong)鹽閥(fa)門(men)的(de)專利，并在多(duo)個(ge)(ge)試驗平臺和首(shou)批(pi)示范項目應用近300臺。

在熔(rong)(rong)鹽光熱技術中(zhong)，熔(rong)(rong)鹽閥(fa)(fa)門(men)占有舉足輕重的地位(wei)。據(ju)了(le)解，熔(rong)(rong)鹽閥(fa)(fa)門(men)一直被國際(ji)少數品牌壟斷，首批(pi)發(fa)電的示(shi)范項目熔(rong)(rong)鹽閥(fa)(fa)門(men)大多依賴進口(kou)。該(gai)閥(fa)(fa)門(men)價格昂貴(gui)，交貨周期(qi)長，售后(hou)(hou)亦無保障，特別是在國外出現新(xin)冠肺炎疫情(qing)后(hou)(hou)，交貨周期(qi)更是被無限期(qi)延長，售后(hou)(hou)服務(wu)更是無從談起。

“熔(rong)(rong)鹽閥(fa)(fa)門(men)作為熔(rong)(rong)鹽光熱電(dian)站(zhan)中的(de)(de)關(guan)鍵(jian)(jian)設備，不僅要(yao)在(zai)復(fu)雜苛刻的(de)(de)工(gong)況(kuang)下運(yun)(yun)行(xing)，還(huan)要(yao)避免閥(fa)(fa)門(men)內(nei)漏外(wai)漏、啟閉卡澀及(ji)沖蝕等問(wen)題。”陳金環指出，熔(rong)(rong)鹽閥(fa)(fa)的(de)(de)可靠(kao)性和安(an)全性關(guan)乎整(zheng)個(ge)電(dian)站(zhan)的(de)(de)正(zheng)常運(yun)(yun)行(xing)和電(dian)站(zhan)效益的(de)(de)保證，關(guan)鍵(jian)(jian)部位熔(rong)(rong)鹽閥(fa)(fa)出了(le)問(wen)題，可能導致整(zheng)個(ge)電(dian)站(zhan)停運(yun)(yun)，很可能拖累整(zheng)個(ge)工(gong)程(cheng)，熔(rong)(rong)鹽系(xi)統對高(gao)溫(wen)熔(rong)(rong)鹽閥(fa)(fa)的(de)(de)質(zhi)量提(ti)出了(le)相(xiang)當高(gao)的(de)(de)要(yao)求。

據介(jie)紹，作為(wei)熔(rong)(rong)鹽(yan)儲罐的熔(rong)(rong)鹽(yan)泵(beng)出口，為(wei)了防止(zhi)泵(beng)停機反轉(zhuan)，熔(rong)(rong)鹽(yan)光(guang)(guang)(guang)熱(re)(re)系統需(xu)要一臺熔(rong)(rong)鹽(yan)專(zhuan)用(yong)逆止(zhi)閥做保(bao)護。由于(yu)在第一批光(guang)(guang)(guang)熱(re)(re)示(shi)范(fan)項(xiang)目(mu)期(qi)間，放眼全球都(dou)(dou)找(zhao)不到適用(yong)熔(rong)(rong)鹽(yan)的逆止(zhi)閥，所(suo)以大部(bu)分熔(rong)(rong)鹽(yan)光(guang)(guang)(guang)熱(re)(re)示(shi)范(fan)項(xiang)目(mu)只能(neng)在冷泵(beng)和熱(re)(re)泵(beng)出口都(dou)(dou)選用(yong)進(jin)口品牌電液動快關(guan)蝶(die)閥代(dai)替逆止(zhi)閥。電液動快關(guan)蝶(die)閥液壓驅動裝置(zhi)由液壓泵(beng)站、控制閥組、蓄(xu)能(neng)器、快速油缸、電氣控制箱(xiang)等5部(bu)分組成，系統復雜(za)，實際運(yun)行中故障不少，且價格昂貴。

針(zhen)對這種情(qing)況，佳潔能與蘇州德蘭技術團隊(dui)(dui)與項目現場技術團隊(dui)(dui)協(xie)作(zuo)開(kai)(kai)發(fa)出一種新型(xing)熔(rong)鹽(yan)專用逆止(zhi)閥(fa)。該閥(fa)門依靠介(jie)(jie)質(zhi)本身流動而(er)自(zi)動開(kai)(kai)、閉閥(fa)瓣，用來防止(zhi)介(jie)(jie)質(zhi)倒(dao)流，結構簡(jian)單，無熔(rong)鹽(yan)殘留死角，無需外部動力，故障率低。

2017年，哈鍋與浙(zhe)江大學、山東(dong)電力建(jian)設(she)第三工程公司共同(tong)合(he)(he)作(zuo)，在浙(zhe)江大學校(xiao)內聯合(he)(he)搭建(jian)了一個塔式光(guang)熱(re)(re)實驗(yan)平(ping)臺(tai)(tai)，該平(ping)臺(tai)(tai)主要進行(xing)(xing)熔(rong)(rong)鹽儲熱(re)(re)釋熱(re)(re)試(shi)驗(yan)，試(shi)驗(yan)運(yun)行(xing)(xing)過程中熔(rong)(rong)鹽最低溫度(du)為235攝氏度(du)，最高溫度(du)為565攝氏度(du)，所用熔(rong)(rong)鹽閥(fa)門(men)26臺(tai)(tai)全部采用佳(jia)(jia)潔能(neng)的產品(pin)。試(shi)驗(yan)臺(tai)(tai)從2018年6月(yue)開(kai)始運(yun)行(xing)(xing)，已運(yun)行(xing)(xing)45個月(yue)，運(yun)行(xing)(xing)期間無(wu)出現(xian)內漏和外漏，無(wu)出現(xian)動作(zuo)滯澀等質量問題，啟閉順暢，調節(jie)性能(neng)較(jiao)好，達到設(she)計(ji)要求。佳(jia)(jia)潔能(neng)熔(rong)(rong)鹽閥(fa)可以滿足(zu)光(guang)熱(re)(re)發電集熱(re)(re)儲熱(re)(re)換熱(re)(re)系統使用，該項(xiang)目負責(ze)人浙(zhe)江大學熱(re)(re)能(neng)工程研究(jiu)所教授(shou)周昊對佳(jia)(jia)潔能(neng)熔(rong)(rong)鹽閥(fa)給予高度(du)評價。

塔式下降管調(diao)節(jie)閥(fa)(fa)是全電站(zhan)最貴的(de)技(ji)(ji)(ji)術(shu)含量最高的(de)一(yi)臺熔(rong)鹽閥(fa)(fa)門，是保證電站(zhan)正常(chang)運行的(de)關(guan)鍵，目(mu)前需(xu)要定期更換閥(fa)(fa)內件，且價格昂貴，交貨(huo)周期長。2018年(nian)底，我(wo)們了(le)(le)解(jie)到某項目(mu)該閥(fa)(fa)出(chu)(chu)現(xian)一(yi)些問題，通過(guo)和項目(mu)技(ji)(ji)(ji)術(shu)人(ren)員充分溝通，了(le)(le)解(jie)現(xian)場(chang)實際(ji)運行工(gong)況，技(ji)(ji)(ji)術(shu)團(tuan)隊經過(guo)多(duo)月(yue)努(nu)力，終于取得了(le)(le)重大技(ji)(ji)(ji)術(shu)突破，德蘭工(gong)廠趕(gan)制了(le)(le)一(yi)臺下降管大壓差(cha)調(diao)節(jie)閥(fa)(fa)，并順利了(le)(le)發到現(xian)場(chang)安裝，經過(guo)一(yi)年(nian)多(duo)的(de)運行，該閥(fa)(fa)并無(wu)出(chu)(chu)現(xian)閥(fa)(fa)內件沖(chong)刷和汽蝕(shi)、調(diao)節(jie)卡(ka)澀等(deng)現(xian)象(xiang)，運行可靠，調(diao)節(jie)性能良好。該閥(fa)(fa)也是世(shi)界上第(di)一(yi)臺以循環對流為(wei)特點(dian)的(de)下塔下降管大壓差(cha)調(diao)節(jie)閥(fa)(fa)。

在首航的(de)一期(qi)二期(qi)項目改造上，大范圍采用佳潔能熔(rong)(rong)鹽閥(fa)門，運行(xing)良好(hao)(hao)，未出(chu)現故(gu)障。“佳潔能于2019年5月(yue)投入項目的(de)閥(fa)門使(shi)用效果良好(hao)(hao)，就使(shi)用情況來(lai)看，國產(chan)熔(rong)(rong)鹽閥(fa)完全(quan)可以代替進口熔(rong)(rong)鹽閥(fa)。”

首航高科(ke)熔鹽光(guang)熱項目技術負責人于2021年12月4日在《佳(jia)潔能熔鹽閥使用評價》文(wen)件中(zhong)表示。

2019年4月15日，蘭州大成(cheng)敦(dun)煌(huang)50兆瓦光(guang)熱發(fa)電示范項目首批運(yun)(yun)行(xing)集熱系(xi)統(tong)建(jian)成(cheng)，并成(cheng)功實(shi)現(xian)550攝氏度高(gao)溫運(yun)(yun)行(xing)測試(shi)。系(xi)統(tong)各項指(zhi)標均達到設計要求，全(quan)部實(shi)驗系(xi)統(tong)運(yun)(yun)行(xing)正常(chang)，為項目全(quan)面(mian)建(jian)成(cheng)運(yun)(yun)行(xing)打下了堅(jian)實(shi)基(ji)礎。該試(shi)驗系(xi)統(tong)所用熔(rong)鹽(yan)閥門皆(jie)為佳(jia)潔(jie)能國產熔(rong)鹽(yan)閥。

得益于國(guo)(guo)產(chan)(chan)(chan)熔(rong)鹽閥在該實驗系(xi)統的成(cheng)功(gong)應用和蘭(lan)州(zhou)大(da)成(cheng)對國(guo)(guo)產(chan)(chan)(chan)化產(chan)(chan)(chan)品的信心，隨(sui)后蘭(lan)州(zhou)大(da)成(cheng)敦煌(huang)50兆瓦(wa)光熱發(fa)(fa)電示范項目采用了佳潔能近200臺(tai)的熔(rong)鹽閥門(men)，這也是國(guo)(guo)內首批示范項目較(jiao)大(da)規模采用國(guo)(guo)產(chan)(chan)(chan)熔(rong)鹽閥的光熱發(fa)(fa)電，為(wei)后續光熱發(fa)(fa)電關(guan)鍵(jian)技(ji)術國(guo)(guo)產(chan)(chan)(chan)化開了個好頭。

近(jin)期，光(guang)(guang)伏、風電(dian)的(de)(de)(de)(de)(de)快速發(fa)展(zhan)為(wei)(wei)光(guang)(guang)熱發(fa)電(dian)帶來了發(fa)展(zhan)機遇(yu)，同時也對行業提出了新(xin)(xin)的(de)(de)(de)(de)(de)要求。在構建以(yi)新(xin)(xin)能源為(wei)(wei)主體的(de)(de)(de)(de)(de)新(xin)(xin)型電(dian)力系統的(de)(de)(de)(de)(de)發(fa)展(zhan)目標下，各相關行業領(ling)域(yu)都在積(ji)極努力，爭取(qu)有所作(zuo)為(wei)(wei)。其(qi)中，光(guang)(guang)熱發(fa)電(dian)關鍵技術的(de)(de)(de)(de)(de)國(guo)產化勢必在我國(guo)走(zou)向“3060”目標中成(cheng)為(wei)(wei)披荊斬棘的(de)(de)(de)(de)(de)“利劍”，為(wei)(wei)示(shi)范項目添翼(yi)，開辟屬于(yu)光(guang)(guang)熱發(fa)電(dian)的(de)(de)(de)(de)(de)新(xin)(xin)生態。熔鹽(yan)閥(fa)門作(zuo)為(wei)(wei)光(guang)(guang)熱發(fa)電(dian)的(de)(de)(de)(de)(de)關鍵設(she)備，其(qi)關鍵技術的(de)(de)(de)(de)(de)成(cheng)功國(guo)產化，也將為(wei)(wei)后(hou)續光(guang)(guang)熱發(fa)電(dian)項目的(de)(de)(de)(de)(de)投資成(cheng)本的(de)(de)(de)(de)(de)降低發(fa)揮舉足(zu)輕(qing)重的(de)(de)(de)(de)(de)作(zuo)用。