16項光熱科技創(chuàng)新成果、4項運維技術(shù)包集中展示，多項達到國際領(lǐng)先水平，這是4月18日于青海省德令哈市舉辦的光熱產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新發(fā)展論壇上，中廣核向外界展示的創(chuàng)新成績單。

隨著國家積極穩(wěn)妥推進碳達峰碳中和，加快規(guī)劃建設(shè)新型能源體系，打造具備靈活調(diào)節(jié)能力的新能源發(fā)電系統(tǒng)，已成為大型發(fā)電集團的必然發(fā)展路徑。光熱發(fā)電以其獨特的技術(shù)優(yōu)勢，兼具調(diào)峰電源和儲能的雙重功能，成為新能源安全可靠替代傳統(tǒng)能源的有效手段，可為新型能源體系的建設(shè)提供有效支撐。

為豐富新能源產(chǎn)業(yè)布局，發(fā)掘新的增長點，中廣核于2011年進入光熱發(fā)電領(lǐng)域。十余年間，中廣核不斷加強與業(yè)內(nèi)各方合作，共同推動光熱技術(shù)的研發(fā)和應(yīng)用，在光熱電站的設(shè)計、建設(shè)、運維、科技研發(fā)、商務(wù)采購、團隊建設(shè)等方面形成了業(yè)內(nèi)領(lǐng)先的技術(shù)、資源與平臺優(yōu)勢，為實現(xiàn)中國能源轉(zhuǎn)型和可持續(xù)發(fā)展貢獻了積極力量。

01

自主創(chuàng)新多年磨一劍

與常見的光伏發(fā)電相比，光熱發(fā)電并不為人們所熟知。光伏發(fā)電是利用太陽能電池將太陽能直接轉(zhuǎn)化為電能，光熱發(fā)電則是將太陽能轉(zhuǎn)化為熱能，再通過熱功轉(zhuǎn)換進行發(fā)電。

光熱發(fā)電的優(yōu)勢在于兼具調(diào)峰電源和儲能的雙重功能。光熱發(fā)電機組配置了儲熱功能，可利用加熱熔鹽的方式存儲一部分熱量，并保存在特制的保溫儲罐中，需要時再進行使用，可以實現(xiàn)光熱機組連續(xù)穩(wěn)定提供電力輸出。

在當前可再生能源大幅增長的背景下，光熱發(fā)電是解決電力系統(tǒng)靈活性和調(diào)節(jié)能力不足的重要手段。國家能源局2023年發(fā)布的《關(guān)于推動光熱發(fā)電規(guī)?；l(fā)展有關(guān)事項的通知》提出，結(jié)合沙漠、戈壁、荒漠地區(qū)新能源基地建設(shè)，盡快落地一批光熱發(fā)電項目。力爭“十四五”期間，全國光熱發(fā)電每年新增開工規(guī)模達到300萬千瓦左右。

不過，長期以來，我國光熱發(fā)電在規(guī)模化發(fā)展中面臨一系列的問題和挑戰(zhàn)，包括價格機制尚未健全，產(chǎn)業(yè)發(fā)展和技術(shù)升級較慢，成本下降不及預期，標準化水平有待提升，產(chǎn)業(yè)鏈發(fā)展仍需完善，等等。

2011年進入光熱發(fā)電領(lǐng)域以來，中廣核聚焦光熱行業(yè)發(fā)展的痛點和難點，集聚科研力量，實現(xiàn)了多項技術(shù)突破，在關(guān)鍵技術(shù)、工藝、方法、設(shè)備等方面開展了一系列的研究應(yīng)用和實證，在光熱發(fā)電領(lǐng)域取得科技成果鑒定16項，其中7項國際領(lǐng)先，5項國際先進，4項國內(nèi)領(lǐng)先。

近日，《國資報告》記者赴青海省德令哈市，實地參觀考察了中廣核德令哈50兆瓦光熱示范項目和諸多創(chuàng)新成果。

中廣核德令哈50兆瓦光熱示范項目

“槽式光熱發(fā)電集熱器球形接頭具有自主知識產(chǎn)權(quán)，其維護性能等技術(shù)指標達到國際領(lǐng)先水平，已具備在槽式太陽能光熱電站批量化應(yīng)用條件，打破了國外技術(shù)壟斷，造價僅為國外同類產(chǎn)品的50%。”中廣核德令哈50兆瓦光熱示范項目總經(jīng)理劉一丁向記者介紹說，以50兆瓦槽式光熱電站為例，安裝4000臺國產(chǎn)化球形接頭，可節(jié)省成本1000萬元。

在中廣核德令哈50兆瓦光熱示范項目現(xiàn)場記者看到，一排排槽式集熱器整齊排列，源源不斷地把戈壁灘上的太陽能轉(zhuǎn)化為熱能。記者在現(xiàn)場了解到，中廣核自主創(chuàng)新的槽式集熱場智慧巡檢一體化平臺，包括槽式集熱器缺陷光學檢測及評估系統(tǒng)和槽式光熱電站智能監(jiān)控系統(tǒng)，也達到了國際領(lǐng)先水平。

現(xiàn)場技術(shù)人員告訴《國資報告》記者，該平臺可對集熱管、反射鏡、軸銷、旋轉(zhuǎn)接頭、熱力管道等在內(nèi)的故障進行自動巡檢和分析，檢測效率較人工巡檢提高了5倍，檢測精度和安全性也大幅提高。槽式光熱電站監(jiān)控系統(tǒng)則將紅外熱成像測溫設(shè)備與可見光攝像系統(tǒng)有機結(jié)合，可對集熱場關(guān)鍵設(shè)備進行全天候在線精準監(jiān)測和故障診斷，解決了傳統(tǒng)監(jiān)測技術(shù)滯后性和盲區(qū)問題，相關(guān)技術(shù)具有完全自主的知識產(chǎn)權(quán)，填補了國內(nèi)空白。

走進中廣核德令哈50兆瓦光熱示范項目現(xiàn)場，記者看到一輛造型獨特的工具車。車頭前方有多個金屬傳動臂，傳動臂的末端是用于清潔的毛刷。這就是中廣核自主研發(fā)的大型光熱電站特殊環(huán)境智能清洗裝備，該裝備創(chuàng)新使用了蒸汽清洗的方式，解決了集熱場反射鏡冬季低溫環(huán)境無法清洗的難題，打破了國外技術(shù)封鎖，在集熱器低溫清洗技術(shù)方面達到國際領(lǐng)先水平，量產(chǎn)后較進口裝備降低成本約100萬元/臺。

此外，中國廣核自主研發(fā)的導熱油關(guān)鍵測試技術(shù)成果，包括泄漏監(jiān)測裝置、混油試驗方法、導熱油檢測技術(shù)等三部分，均達到國際領(lǐng)先水平。高寒地區(qū)光熱儲能系統(tǒng)關(guān)鍵技術(shù)研究及應(yīng)用等5項成果達到國際先進水平，槽式光熱電站集熱效率提升技術(shù)研究等4項成果國內(nèi)領(lǐng)先。

記者從中廣核了解到，以上創(chuàng)新成果均完成了實證應(yīng)用，大幅提高了光熱電站的運行效率，有利于行業(yè)技術(shù)水平的提升，對于促進國內(nèi)光熱技術(shù)創(chuàng)新及配套產(chǎn)業(yè)發(fā)展起到了良好的示范和引領(lǐng)作用。

通過上述運維技術(shù)的有效應(yīng)用，中廣核德令哈50兆瓦光熱示范項目發(fā)電機組于2021年9月至2022年5月連續(xù)運行230天，創(chuàng)造了光熱電站連續(xù)運行的世界紀錄，體現(xiàn)了連續(xù)穩(wěn)定的發(fā)電能力。

在中廣核德令哈50兆瓦光熱示范項目現(xiàn)場，記者還看到了一個比一般槽式集熱器尺寸更大的裝置，這就是中廣核自主研發(fā)的大開口熔鹽介質(zhì)槽式集熱器。該集熱器開口為8.6米，設(shè)計集熱溫度為550攝氏度，是目前國內(nèi)最大的熔鹽介質(zhì)槽式集熱器，突破了槽式集熱器需國外授權(quán)使用的技術(shù)瓶頸，解決了傳統(tǒng)集熱器支架用鋼量大、成本高昂的問題，后續(xù)將通過新型號的研發(fā)，牽引國內(nèi)產(chǎn)業(yè)鏈快速發(fā)展。

目前，該集熱器原型機已于2024年1月完成試制，4月15日在剛剛建成的槽式集熱器太陽法向輻射跟蹤平臺完成組裝，目前正在開展聯(lián)合測試。

“槽式集熱器太陽法向輻射跟蹤平臺是目前全球僅有的可按國際標準來測試、采光口寬度超5.7米的槽式集熱器穩(wěn)態(tài)熱性能測試臺，可測集熱器的長度也是目前國際現(xiàn)有測試臺的2倍?！敝袊茖W院電工研究所研究員王志峰表示，該測試平臺為優(yōu)化槽式集熱器光熱轉(zhuǎn)換性能，降低槽式熱發(fā)電成本的研究提供了重要手段，具有重要意義。

目前，中廣核正在依托德令哈項目建設(shè)青海綜合性原創(chuàng)光熱基地，以適應(yīng)光熱儲項目大規(guī)模、高參數(shù)、低成本、多場景應(yīng)用及支撐電網(wǎng)穩(wěn)定性發(fā)展。青海光熱基地已建成投運CNAS認證的油化實驗室，并且取得了相關(guān)資質(zhì)和授權(quán)，后續(xù)可自行開展相關(guān)技術(shù)監(jiān)督檢驗服務(wù)，有效降低電站運營成本。同時，中廣核在華北區(qū)域規(guī)劃了華北綜合性原創(chuàng)光熱基地，打造光熱設(shè)計驗證中心、光熱裝備論證中心和先進技術(shù)試驗中心。

“中廣核將加強與設(shè)計院合作，通過設(shè)計牽引產(chǎn)業(yè)鏈，建設(shè)未來產(chǎn)業(yè)技術(shù)創(chuàng)新中心，成立多個研發(fā)實驗場所，聯(lián)合上下游產(chǎn)業(yè)鏈合作伙伴，共同開展強鏈工程，共享新成果，激發(fā)產(chǎn)業(yè)發(fā)展原動力?！敝袊鴱V核新能源控股有限公司黨委書記、董事長張志武說。

國務(wù)院國資委研究中心主任衣學東表示，中廣核新能源在光熱發(fā)電領(lǐng)域已經(jīng)具備較為明顯的技術(shù)優(yōu)勢，在光熱電站建設(shè)、運維與科技研發(fā)等方面具有先發(fā)優(yōu)勢與平臺優(yōu)勢，中廣核德令哈50兆瓦光熱示范項目的示范效應(yīng)和項目牽引能力也逐步顯現(xiàn)，為后續(xù)推動光熱產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新發(fā)展提供了生動的央企實踐樣板。

02

發(fā)揮行業(yè)引領(lǐng)作用

在論壇現(xiàn)場，中廣核與產(chǎn)業(yè)鏈合作伙伴共同發(fā)布了《太陽能熱發(fā)電產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新發(fā)展德令哈宣言》，大家共同表示，將聯(lián)合開展核心技術(shù)攻關(guān)，降低光熱發(fā)電成本，推動產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新和科技創(chuàng)新深度融合，為光熱產(chǎn)業(yè)高質(zhì)量發(fā)展注入新動能。

光熱產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新發(fā)展論壇現(xiàn)場

據(jù)了解，中廣核通過在光熱領(lǐng)域開展創(chuàng)新實踐，發(fā)揮引領(lǐng)性、示范性作用，已累計帶動產(chǎn)業(yè)鏈上下游約600家企業(yè)共同實現(xiàn)高質(zhì)量發(fā)展。

與此同時，中廣核還積極發(fā)揮央企使命擔當，大力推進行業(yè)標準建設(shè)。

“中廣核新能源是國內(nèi)最早深度介入光熱領(lǐng)域的電力央企，歷經(jīng)十余年的技術(shù)探索與產(chǎn)業(yè)布局，形成了較完整的運維技術(shù)和標準體系?！敝袊鴱V核新能源控股有限公司黨委委員、副總經(jīng)理丁業(yè)良介紹說，中廣核主編參編光熱各級標準29項，其中主導制定光熱國際標準1項，對支撐我國槽式光熱發(fā)電技術(shù)發(fā)展具有重要意義。

中廣核光熱研究院副院長尹航表示，IEC國際標準《槽式太陽能光熱發(fā)電站集熱系統(tǒng)性能試驗規(guī)程》于2020年10月完成立項，該標準基于中廣核相關(guān)項目的創(chuàng)新實踐，凝練了集熱系統(tǒng)調(diào)試、測試和運行的寶貴經(jīng)驗，力爭解決槽式光熱電站集熱場效率檢測技術(shù)難題，是我國自主槽式光熱發(fā)電技術(shù)獲得國際認可的重要標志。國家標準《太陽能光熱發(fā)電站直接與間接式主動顯熱儲熱系統(tǒng)特性》于2022年12月完成立項，中廣核在其中亦發(fā)揮了重要作用，該標準將為國內(nèi)光熱發(fā)電儲熱系統(tǒng)測試驗證、技術(shù)驗收提供統(tǒng)一方法，有助于完善國內(nèi)光熱發(fā)電、熔鹽儲熱系統(tǒng)性能測試評估方法。

同時，中廣核牽頭并聯(lián)合首批光熱示范項目業(yè)主單位共同編寫了多項光熱發(fā)電技術(shù)監(jiān)督標準，其中4項已完成立項。該系列技術(shù)監(jiān)督標準將填補國內(nèi)行業(yè)空白，有效提升光熱產(chǎn)業(yè)運行核心能力。

此外，中廣核深度參與完成生態(tài)環(huán)境部首批CCER自愿減排光熱項目方法學的編制與論證，從實施、審定和減排量核算、核查等方面開展頂層設(shè)計，并將光熱納入首批四個溫室氣體自愿減排項目，改善了項目收益，促進了光熱技術(shù)應(yīng)用和光熱產(chǎn)業(yè)的規(guī)?；l(fā)展。以5萬千瓦光熱發(fā)電項目為例，每年可增加收益300萬元～500萬元。

03

為國家能源轉(zhuǎn)型貢獻新的力量

中廣核德令哈50兆瓦光熱示范項目是國家首批20個光熱示范項目中第一個開工建設(shè)、第一個并網(wǎng)發(fā)電的大型商業(yè)化光熱電站。中廣核德令哈50兆瓦光熱示范項目黨支部書記楊濤介紹說，歷經(jīng)多年發(fā)展，該項目完成了太陽能熱發(fā)電從科技創(chuàng)新示范到工程實證應(yīng)用再到產(chǎn)業(yè)化推廣的過程，自2018年投產(chǎn)以來，累計發(fā)電4.3億千瓦時，等效減少標煤消耗12.93萬噸，減少二氧化碳排放33.2萬噸，相當于植樹造林15000畝，經(jīng)濟效益與環(huán)保效益顯著。

在光熱產(chǎn)業(yè)布局方面，中廣核堅持“光熱+”差異化發(fā)展策略，充分發(fā)揮國家能源太陽能熱發(fā)電技術(shù)研發(fā)中心的平臺優(yōu)勢和中廣核德令哈50兆瓦光熱示范項目的先發(fā)優(yōu)勢，積極打造“光熱+”一體化項目，即以光熱（儲能）為核心，因地制宜開發(fā)槽式、塔式和菲涅爾式光熱項目。據(jù)了解，中廣核正在青海、吉林、西藏等地推動一批“光熱+”一體化項目建設(shè)，并在甘肅、新疆等地區(qū)開發(fā)布局新的光熱項目。

數(shù)據(jù)顯示，截至2023年底，中廣核已取得“光熱+”容量指標351.5萬千瓦。規(guī)劃到2030年“光熱+”項目裝機達到4000萬千瓦，投資金額超過2100億元，協(xié)同產(chǎn)業(yè)鏈企業(yè)帶動社會投資1500億元，創(chuàng)造就業(yè)崗位1萬余個。

在加快構(gòu)建中國式現(xiàn)代化進程中，光熱產(chǎn)業(yè)的崛起，不僅關(guān)乎能源產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)的深度變革，更關(guān)乎新質(zhì)生產(chǎn)力的孕育與釋放。

中國廣核集團有限公司黨委常委、副總經(jīng)理李亦倫表示，中廣核將繼續(xù)秉承“創(chuàng)新、協(xié)調(diào)、綠色、開放、共享”的發(fā)展理念，加強與業(yè)內(nèi)各方的合作，共同推動光熱技術(shù)的研發(fā)和應(yīng)用，為實現(xiàn)國家能源轉(zhuǎn)型和可持續(xù)發(fā)展貢獻力量。