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CSPPLAZA光熱發電網訊：6月13日，2023中國(guo)國(guo)際光(guang)熱(re)大會(hui)暨CSPPLAZA第十屆年會(hui)在浙(zhe)江杭(hang)州盛大召開，蘭(lan)州大成科(ke)技股份有限(xian)公司(si)副總(zong)經理范玉磊出席會(hui)議并(bing)帶來(lai)主題(ti)報告《含熔(rong)鹽線性菲(fei)涅爾式光(guang)熱(re)電(dian)站的大基地項(xiang)目進展(zhan)及(ji)未來(lai)規劃》。

圖：范玉磊

范(fan)玉(yu)磊向與會來賓分享了蘭(lan)州(zhou)大成科技股份(fen)有限公司（以下簡稱(cheng)“蘭(lan)州(zhou)大成”）熔鹽(yan)線性(xing)菲(fei)涅爾(er)式(shi)光熱電站建設(she)技術以及對(dui)該技術未來規模化(hua)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(fan)玉(yu)磊介(jie)紹，蘭州大成的熔鹽線性菲涅爾式(shi)聚(ju)(ju)光(guang)集熱(re)系統主(zhu)(zhu)要(yao)由主(zhu)(zhu)反(fan)射(she)鏡陣(zhen)列(lie)、跟(gen)蹤控制裝(zhuang)置和接收器三部分(fen)組(zu)成，主(zhu)(zhu)反(fan)射(she)鏡陣(zhen)列(lie)實時跟(gen)蹤匯聚(ju)(ju)太陽光(guang)加(jia)熱(re)吸熱(re)裝(zhuang)置中流(liu)動的熔鹽，由于聚(ju)(ju)光(guang)比高(gao)，熱(re)損較低，熔鹽工質通(tong)過單個聚(ju)(ju)光(guang)支路就可以加(jia)熱(re)至(zhi)額定(ding)的550℃高(gao)溫，從而將低能流(liu)密(mi)度的太陽輻射(she)能匯聚(ju)(ju)成高(gao)能流(liu)密(mi)度的熱(re)能。

光熱(re)(re)電(dian)站用(yong)集熱(re)(re)產生(sheng)高溫(wen)熔鹽(yan)換熱(re)(re)產生(sheng)高溫(wen)高壓蒸汽(qi)，驅動常規的汽(qi)輪發電(dian)機組發電(dian)，由于熔鹽(yan)線性菲涅爾式技術采用(yong)熔鹽(yan)作為集熱(re)(re)、傳(chuan)熱(re)(re)和儲熱(re)(re)的統一(yi)工質(zhi)，集熱(re)(re)產生(sheng)的熱(re)(re)量(liang)儲存后可(ke)以與發電(dian)過程實(shi)(shi)現完全解耦(ou)，從而(er)實(shi)(shi)現可(ke)調(diao)節、穩定的“光能(neng)－熱(re)(re)能(neng)－電(dian)能(neng)”轉(zhuan)化，使光熱(re)(re)電(dian)站能(neng)夠承擔儲能(neng)和調(diao)峰功能(neng)。

圖：線性菲涅爾技術

圖：熔(rong)鹽(yan)線(xian)性菲涅(nie)爾(er)式(shi)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(shang)圖(tu)(tu)為(wei)在光照并不穩定時配(pei)合電(dian)網(wang)進(jin)行調峰的(de)發電(dian)曲(qu)(qu)(qu)線(xian)（紅色為(wei)太陽輻射(she)曲(qu)(qu)(qu)線(xian)，綠色為(wei)出力曲(qu)(qu)(qu)線(xian)）。由(you)圖(tu)(tu)可(ke)(ke)知(zhi)，即便天(tian)氣狀況不好，配(pei)合電(dian)網(wang)的(de)發電(dian)功(gong)率曲(qu)(qu)(qu)線(xian)也可(ke)(ke)穩定、向后(hou)平移以滿(man)足(zu)電(dian)網(wang)要(yao)求。

如上圖所示(shi)，以電(dian)(dian)站(zhan)全發(fa)(fa)電(dian)(dian)曲線為例（由于線路調試，中途幾天暫(zan)停發(fa)(fa)電(dian)(dian)），基本(ben)可實現(xian)連續多日、每日啟停發(fa)(fa)電(dian)(dian)，因此光(guang)熱電(dian)(dian)站(zhan)的運行策略相對(dui)靈活。

敦(dun)煌50MW熔鹽工質光熱電站能夠實現商業化運行，范玉磊總(zong)結出了以下技術特點：

1、集熱(re)場低熱(re)損運行(xing)工藝

創新線(xian)(xian)聚(ju)焦(jiao)集(ji)熱(re)場(chang)低熱(re)損運行的(de)新模式，防(fang)凝(ning)技術安(an)全可靠(kao)，集(ji)熱(re)場(chang)防(fang)凝(ning)能(neng)耗顯著(zhu)下(xia)降(jiang)，可解決(jue)熔鹽線(xian)(xian)聚(ju)焦(jiao)集(ji)熱(re)場(chang)凍(dong)堵風(feng)險(xian)和(he)防(fang)凝(ning)能(neng)耗之間的(de)矛盾以及(ji)大規(gui)模線(xian)(xian)聚(ju)焦(jiao)集(ji)熱(re)場(chang)高溫管線(xian)(xian)長(chang)造成的(de)防(fang)凝(ning)能(neng)耗大的(de)難(nan)題。

2、可(ke)靠便捷的運維方案

由于系統(tong)(tong)實(shi)現集熱(re)、換熱(re)儲熱(re)統(tong)(tong)一工質，因此運行系統(tong)(tong)簡潔(jie)、設備操作簡單，可靠性高，維護方便，人員配置少。

高效的清(qing)洗(xi)(xi)機器人(ren)自動清(qing)洗(xi)(xi)方案，保證大規模集熱場快速清(qing)洗(xi)(xi)、自動化干濕結合清(qing)洗(xi)(xi)，少人(ren)值守(shou)，簡便高效。

3、主(zhu)要關鍵件制(zhi)備(bei)能力

二次反射鏡

該二次反射(she)(she)鏡采用整體成型及復雜曲面磁控濺射(she)(she)鍍反射(she)(she)膜工藝(yi)。

一次反射鏡制造

目(mu)前，蘭州大成的(de)一(yi)次反射鏡建(jian)設(she)產(chan)能(neng)已達到(dao)300萬㎡/年，即(ji)每(mei)年可供(gong)應3-4個100兆瓦MW的(de)光熱項目(mu)，并已計劃進一(yi)步擴大產(chan)能(neng)。

熔鹽真空集熱管

蘭州大(da)成聚焦熔鹽真空集熱(re)(re)管的高(gao)溫性(xing)能以及膜系耐久性(xing)，實(shi)現(xian)了(le)熔鹽工質大(da)口徑(jing)集熱(re)(re)管同等流(liu)量(liang)下傳熱(re)(re)量(liang)大(da)幅提高(gao)。目前，選擇性(xing)吸收膜系已(yi)經過(guo)超600℃的高(gao)溫實(shi)驗。

范(fan)玉(yu)磊表示(shi)，蘭州大成(cheng)敦煌50MW光熱(re)項(xiang)目和(he)熔鹽(yan)線(xian)(xian)性(xing)(xing)(xing)菲涅爾式太陽能光熱(re)發電技(ji)(ji)術已經過(guo)國際(ji)權威第三方——德國弗朗霍夫(fu)太陽能研究所(Fraunhofer ISE)檢測(ce)和(he)評估，結果顯示(shi)系(xi)統性(xing)(xing)(xing)能卓越。同(tong)時，國內(nei)也做了技(ji)(ji)術成(cheng)果鑒定，專家一致認(ren)為(wei)該項(xiang)目熔鹽(yan)線(xian)(xian)性(xing)(xing)(xing)菲涅爾式的技(ji)(ji)術成(cheng)果，整體處于國際(ji)領(ling)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(dian)工程(cheng)采(cai)用熔鹽線(xian)(xian)(xian)性菲涅爾式技術路線(xian)(xian)(xian)，由中(zhong)國(guo)電(dian)力(li)工程(cheng)顧向集團西(xi)北電(dian)力(li)設(she)(she)計院(yuan)有限(xian)公(gong)司和蘭州大成下屬全資子公(gong)司敦煌大成晟能(neng)新能(neng)源(yuan)科技有限(xian)公(gong)司聯合總包建(jian)(jian)(jian)設(she)(she)，本期工程(cheng)建(jian)(jian)(jian)設(she)(she)130萬㎡線(xian)(xian)(xian)性菲涅爾太陽(yang)能(neng)集熱場(chang)，工程(cheng)于2022年8月開工建(jian)(jian)(jian)設(she)(she)，預計2023年12月底建(jian)(jian)(jian)成投產，目前(qian)項目已進(jin)入建(jian)(jian)(jian)設(she)(she)高峰期。

項目整體效果圖

該(gai)項目與第一(yi)個(ge)示范(fan)項目在集熱(re)場布(bu)置(zhi)(zhi)上已(yi)發生變化，整(zheng)個(ge)常規島開始進行偏(pian)側布(bu)置(zhi)(zhi)，方便了(le)整(zheng)體項目運維以(yi)及項目的成(cheng)本優(you)化。

該項(xiang)目建設歷程如下：

2022年3月25日(ri)舉行奠基儀式；

2022年8月29日監理單位正式進(jin)場，項目集熱島建設全面開展(zhan)；

2022年10月10日開始組(zu)裝(zhuang)車間內設(she)備框架搭建與設(she)備安裝(zhuang)；

2023年5月(yue)31日，集熱(re)場(chang)土建工程(cheng)順利竣工，比原(yuan)計劃提前3個月(yue)完成；

本項目預計2023年12月建(jian)成。

據(ju)范玉磊(lei)披露(lu)，目前，該項(xiang)目已(yi)全部(bu)完(wan)成集熱島(dao)的土建工作(zuo)，其(qi)余(yu)各項(xiang)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(chu)能(neng)(neng)+光伏(fu)”一體化項目(mu)(mu)10萬千瓦光熱儲(chu)能(neng)(neng)工(gong)程地處甘肅省(sheng)敦煌市七里鎮，規劃總裝機容量700MW，其中包(bao)括一座(zuo)100MW熔鹽(yan)線性(xing)菲涅(nie)爾光熱發(fa)電(dian)項目(mu)(mu)工(gong)程，預計建設110萬㎡線性(xing)菲涅(nie)爾太陽能(neng)(neng)集熱場，目(mu)(mu)前項目(mu)(mu)正在施工(gong)準備，預計近(jin)期(qi)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(jia)能(neng)源局發(fa)布《國家(jia)能(neng)源局綜合(he)司關(guan)于推動(dong)光熱發(fa)電規模化發(fa)展(zhan)有(you)關(guan)事項的通(tong)知》，意味著光熱發(fa)電邁入規模化發(fa)展(zhan)新時代。

范玉磊(lei)認為(wei)規模化發展(zhan)是(shi)光熱發電目前成(cheng)本(ben)降低最有效、最快速的(de)可(ke)行路徑(jing)，光熱發電的(de)成(cheng)本(ben)降低路徑(jing)大致(zhi)可(ke)分為(wei)兩方面：技(ji)術創新和規模化發展(zhan)。

圖(tu)：光(guang)熱發電規(gui)模化發展的多樣形式

她指出，規模化發(fa)展對光(guang)熱發(fa)電行業促進作用體現(xian)在：

1、規模化發展促進光熱發電(dian)產(chan)業鏈參與者(zhe)迅速完成經驗積累，進入學習曲線生產(chan)平穩周期，生產(chan)成本大(da)幅降低。

2、規模化(hua)發展才能(neng)帶(dai)來(lai)光熱發電行業(ye)整(zheng)體議(yi)價能(neng)力(li)的(de)提(ti)高。

3、規模化發(fa)展(zhan)使更多(duo)產業鏈參與者參與光(guang)熱發(fa)電發(fa)展(zhan)，提高(gao)行(xing)業整體競爭水平(ping)和(he)技(ji)術(shu)水平(ping)。

以熔鹽菲涅(nie)爾(er)式聚光(guang)集(ji)熱(re)(re)器作為參(can)考，目前一(yi)體化項目的建設(she)階(jie)段，經測算，線性(xing)菲涅(nie)爾(er)式集(ji)熱(re)(re)器本身的成本與示范項目建設(she)階(jie)段相(xiang)比(bi)下降了(le)約15%。在未來光(guang)熱(re)(re)行業更(geng)大的規模體量(liang)促使(shi)下，設(she)備(bei)的成本，包括集(ji)熱(re)(re)場、儲換熱(re)(re)、發電等(deng)各項設(she)備(bei)成本都會快速下降，設(she)備(bei)和系統性(xing)能(neng)更(geng)加可靠，進入性(xing)能(neng)穩(wen)定(ding)、價格合理(li)的區間。

此外，熔(rong)鹽(yan)線性菲涅爾式聚光(guang)(guang)集(ji)熱(re)(re)技術還是(shi)適合建設單機大規(gui)模調峰儲能式光(guang)(guang)熱(re)(re)電站的光(guang)(guang)熱(re)(re)技術。

線(xian)聚焦聚光(guang)(guang)(guang)器效(xiao)(xiao)率與規(gui)(gui)模的(de)(de)(de)(de)弱相關性使(shi)其適合建設(she)單(dan)機大(da)(da)規(gui)(gui)模光(guang)(guang)(guang)熱(re)(re)電站。線(xian)聚焦集(ji)(ji)熱(re)(re)系統的(de)(de)(de)(de)光(guang)(guang)(guang)熱(re)(re)效(xiao)(xiao)率由(you)聚光(guang)(guang)(guang)器單(dan)體的(de)(de)(de)(de)光(guang)(guang)(guang)學(xue)效(xiao)(xiao)率和(he)標準集(ji)(ji)熱(re)(re)支路(lu)的(de)(de)(de)(de)集(ji)(ji)熱(re)(re)效(xiao)(xiao)率確(que)定，大(da)(da)規(gui)(gui)模集(ji)(ji)熱(re)(re)場(chang)(chang)是由(you)多個標準集(ji)(ji)熱(re)(re)支路(lu)并聯組(zu)成，集(ji)(ji)熱(re)(re)場(chang)(chang)的(de)(de)(de)(de)整體光(guang)(guang)(guang)熱(re)(re)轉化效(xiao)(xiao)率與鏡場(chang)(chang)規(gui)(gui)模弱相關，集(ji)(ji)熱(re)(re)場(chang)(chang)規(gui)(gui)模的(de)(de)(de)(de)擴大(da)(da)不會造(zao)成系統集(ji)(ji)熱(re)(re)效(xiao)(xiao)率的(de)(de)(de)(de)下降，可兼(jian)顧分區布置(zhi)的(de)(de)(de)(de)靈(ling)活性和(he)可靠性。

會上蘭州大成也提出2×35萬千瓦熔鹽線菲光熱(re)儲能電站方案(an)設想，如下圖(tu)：

圖：蘭州大成2×35萬千瓦(wa)熔鹽(yan)線(xian)菲光(guang)熱儲能電(dian)站(zhan)方(fang)案

項目建設布置設想：

熔(rong)鹽線(xian)菲集熱(re)場分(fen)區(qu)對稱設(she)(she)置，呈“田字型(xing)”布(bu)局(ju)，每(mei)個分(fen)區(qu)支路均勻布(bu)置，集熱(re)島場平面(mian)(mian)設(she)(she)計為緩坡(po)面(mian)(mian)，儲罐(guan)和發電島設(she)(she)置在廠址中心，方便整(zheng)個集熱(re)場進(jin)行(xing)進(jin)退鹽的設(she)(she)置，以及(ji)進(jin)行(xing)防(fang)凝(ning)操(cao)作。

范玉磊認(ren)為光(guang)(guang)熱(re)(re)發電(dian)規模化發展也會同時(shi)顯著促進光(guang)(guang)熱(re)(re)供熱(re)(re)成本下(xia)降。光(guang)(guang)熱(re)(re)電(dian)站(zhan)大型熔鹽儲熱(re)(re)系統建設運行經驗也可以(yi)應用于其他高品(pin)質供熱(re)(re)領域(yu)，比(bi)如火電(dian)靈活(huo)性改造以(yi)及熔鹽集成供熱(re)(re)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(yong)聚(ju)光太(tai)陽能+谷電的聯合熱(re)(re)(re)(re)源方案，配合水儲熱(re)(re)(re)(re)系統(tong)，滿(man)足了蘭(lan)州(zhou)大(da)成(cheng)蘭(lan)州(zhou)新區(qu)園區(qu)2萬(wan)余平米(mi)生(sheng)產基地冬季全(quan)部(bu)供熱(re)(re)(re)(re)需(xu)求。其余季節發電，電功(gong)率為1MW，集熱(re)(re)(re)(re)場(chang)布置(zhi)于廠區(qu)屋頂，集熱(re)(re)(re)(re)工(gong)質為水工(gong)質。如此一(yi)來，項目(mu)運營成(cheng)本(ben)較(jiao)原煤鍋爐供熱(re)(re)(re)(re)成(cheng)本(ben)降低(di)了70%。

蘭(lan)州大成屋頂(ding)式太陽(yang)能集中(zhong)供熱(re)系統

關于蘭州大成科技股份有限公司

蘭(lan)州大成(cheng)科技股(gu)(gu)份有限公司(si)(si)成(cheng)立于1998年(nian)，2009年(nian)進行股(gu)(gu)份制改革(ge)，是一家混合所(suo)有制企業(ye)。公司(si)(si)國(guo)(guo)有股(gu)(gu)占比24.86%，國(guo)(guo)有股(gu)(gu)東包括(kuo)蘭(lan)州交通(tong)大學、甘(gan)肅省戰略新(xin)興產業(ye)基金等；主要業(ye)務板塊(kuai)包括(kuo)綠色鍍膜(mo)裝備，軌道(dao)交通(tong)自動(dong)控制，聚(ju)光(guang)太(tai)陽能發電供熱技術及系統集成(cheng)建設(she)。

蘭州大成(cheng)長(chang)期(qi)在我國西(xi)部地區進(jin)行(xing)(xing)產業技(ji)術轉化工(gong)作，在聚光太(tai)陽能(neng)方(fang)向已進(jin)行(xing)(xing)超過(guo)15年的技(ji)術研發、裝備設(she)備制造以及項目(mu)建設(she)運行(xing)(xing)等(deng)工(gong)作，在光熱方(fang)向的核心(xin)競爭力(li)是通過(guo)30多年的長(chang)期(qi)積累形(xing)成(cheng)的，并緊(jin)緊(jin)圍繞綠色真空鍍膜(mo)和自動(dong)控制核心(xin)技(ji)術這(zhe)兩(liang)條主(zhu)線。

蘭州大(da)成綠色真空鍍膜裝(zhuang)備代表產品

蘭州大成全電子化鐵路信(xin)號計算(suan)機聯(lian)鎖系統(tong)

蘭州大成(cheng)在(zai)太陽能光熱領域提供的(de)產品和(he)方案

部分技術研究成果

蘭(lan)州大成聚光太陽能平臺