太阳能热发电开发建设与运行维护创新技术发展论坛

核心提示:4月16日,中国电力科技网、北京中盛国策新能源技术院主办,中国能源研究会节能减排工作委员会支持,南京促普软件技术有限公司、常州龙腾光


4月16日,中国电力科技网、北京中盛国策新能源技术院主办,中国能源研究会节能减排工作委员会支持,南京促普软件技术有限公司、常州龙腾光热科技股份有限公司、浙江可胜技术股份有限公司共同协办的“太阳能热发电开发建设与运行维护创新技术发展论坛”在杭州顺利召开。

即将到来的“十五五”是可再生能源快速发展的重要窗口期,为太阳能光热产业带来新的生机。24位专家围绕“光热新质范式,解码零碳密钥”主题,从政策驱动、技术突破、系统保障、产业协同等层面发表演讲,同与会嘉宾深入探讨太阳能光热产业发展的实施路径,加强政产学研用商深度融合,推动光热发电降本增效、安全智能化运维,解决新能源消纳难题,促进前沿理论与实践经验的高效对接,为光热产业抢占零碳能源发展先机注入强劲动能。

 


【开幕式】

论坛开幕式由论坛主席——中国电机工程学会太阳能热发电专业委员会副主任委员、电力规划设计总院原副院长孙锐主持,他在主持词中提到,自我国第一座太阳能热发电商业电站投运至今,我国光热发电已经走过了10年的商业化应用路程,10年来光热发电技术创新方面取得了可喜的成果。在2024年青海省组织的招标中,相关企业采用多塔联合、槽塔联合的方式将单机容量提升到了350MW,为全球光热发电历史上竖立起新的里程碑。政策环境方面,“积极发展光热发电”被写入今年开始实施的《中华人民共和国能源法》。今年2月发布的《关于深化新能源上网电价市场化改革 促进新能源高质量发展的通知》中明确:新能源项目(风电、太阳能发电)上网电量原则上全部进入电力市场,上网电价通过市场交易形成,这项政策将使光热发电面临新的挑战。

 


中国电力科技网主任、北京中盛国策新能源技术院院长、东南大学硕士研究生导师魏毓璞,代表主办单位致主题辞:

四月的杭州,科技与人文交织,光与热邀约,全球能源转型的浪潮漫过山海。太阳能热发电恰似一叶轻舟,载着人类对清洁能源的期许,从实验室的微光驶向产业化的浩瀚。根据国际能源署预测,到2030年全球光热发电装机需增长300%才能实现碳中和目标,而中国“十五五”规划提出的10~15GW发展蓝图,正为这一进程注入强劲动力。

本次论坛以“光热新质范式,解码零碳密钥”为主题,聚焦四大核心:技术创新突破——重点探讨聚光集热效率提升、低成本储热系统及AI运维技术;政策市场协同——分析新能源配储政策对光热产业的推动作用;产业链整合——推动设计院、设备商与金融机构的深度合作;零碳解决方案——分享光热-光伏混合电站等创新应用案例。

今天会场升起思想的孔明灯,承载着行业最前沿的微光,有些甚至首次向世界揭开面纱。这些星火将点燃更多探索的炬火,也期待各位以龙井春茶般的清透视角,细品技术突破的醇厚,静观产业生态的舒展。

感谢中国能源研究会,南京促普、常州龙腾、浙江可胜支持!

感谢太阳能热发电开发建设与运行维护的行业先锋倾情参与!

中国电力科技网和北京中盛国策新能源技术院愿与业界同仁,在光热长卷上,以创新为墨,以责任为笔,共同勾勒一幅兼具理性与温情的能源图景。

愿这场论坛如西溪湿地的晨露,折射科技的虹彩,滋养协作的土壤。

 

中国能源研究会节能减排工作委员会主任王凡,代表支持单位致辞。当前,我国正加速推进能源绿色低碳转型,太阳能光热发电作为兼具清洁能源属性和灵活调峰能力的技术,已成为构建新型电力系统的重要支撑。王主任结合两会精神与行业发展现状,围绕“技术突破、政策驱动、产业协同、系统保障”四大方向,与各位分享几点思考。“十四五”末,我国光热发电装机目标为5GW,而“十五五”将迎来翻倍增长,预计2030年达10~15GW。这一目标的实现,离不开技术创新、政策护航、产业协同与系统保障的合力。政治局就新能源技术与我国的能源安全进行第十二次集体学习时,总书记习近平强调,能源安全事关经济社会发展全局。积极发展清洁能源,推动经济社会绿色低碳转型,已经成为国际社会应对全球气候变化的普遍共识。我们要顺势而为、乘势而上,以更大力度推动我国新能源高质量发展,为中国式现代化建设提供安全可靠的能源保障,为共建清洁美丽的世界作出更大贡献。今日的论坛,正是交流技术、汇聚智慧、共谋发展的平台。期待各位专家畅所欲言,建言献策,为光热发电的规模化、智能化、国际化贡献真知灼见!

 

【主旨演讲】

中国能源研究会特邀副理事长,中国大唐集团原董事长、党组书记陈进行,作为特邀嘉宾,发表主旨演讲。新世纪以来,全球能源体系正经历前所未有的深刻调整与重构,发展清洁能源、推进能源转型已成为国际社会普遍共识。光热发电技术凭借“稳定供能与长周期储能耦合”的独特战略价值,成为构建新型电力系统不可或缺的关键支撑。本次论坛以“光热新质范式,解码零碳密钥”为主题,汇聚业界顶尖专家和企业领袖,聚焦光热发电项目开发建设运维管理全周期技术创新与发展趋势,各位专家将以自身前沿洞察与实践经验,为破解行业技术瓶颈、完善产业生态链、提升核心竞争力建言献策。

 

   

中国电机工程学会太阳能热发电委员会副主任委员、浙江可胜技术股份有限公司董事长兼首席科学家金建祥,发表“应用于光热发电的新型熔盐及熔盐储换热系统技术研究”演讲。新型熔盐材料研究是一个复杂的系统工程,需要克服成分复杂、性能要求苛刻、实验周期长、跨学科交叉等难点。同时,也是光热发电技术优化必由之路,有助于提升系统的整体转化效率及经济性。考虑各项技术成熟以及规模化效应后,采用新型高温熔盐、高低位熔盐储罐、PCHE直流式换热技术,未来匹配超超临界机组,最终储换热系统造价可降低39%以上!

孙锐主席在“光热电站在新型电力系统中的作用及工艺系统容量匹配”演讲中提到,光热发电集可再生能源发电、储能及转动惯量为一体,在新型电力系统中将发挥重要的支撑作用,光热电站的工艺系统容量匹配对光热电站的功能、造价及发电成本影响重大,必须根据电力系统对光热电站的功能要求研究确定。根据光热电站的功能要求,通过招标方式确定开发商和上网电价,有利于促光热发电的进技术进步,降低光热发电成本,同时可为相关企业参与国际竞争积累经验。作为新型电力系统中难得的灵活调节电源,建立光热电站发电成本的传导机制,是促进光热发电健康发展的当务之急。


 

【技术演讲】

常州龙腾光热科技股份有限公司技术总监卢智恒,以“槽式光热技术发展与降本路径”为题,带来槽式光热技术当前最新的研发进展,结合龙腾RT86大槽集热器,在产业规模化和新技术的双重加持下展望第三代槽式光热技术及后续发展的降本路径。第三代槽式光热技术是指采用8米以上大开口槽式集热器、熔盐传储热一体化介质、200MW及以上规模机组的新一代光热发电技术。龙腾光热作为光热领域的重要参与者,在RT86系列大开口槽式集热器、熔盐集热管、熔盐柔性连接等核心部件方面取得了振奋人心的技术突破,使得龙腾光热的“第三代槽式光热技术”装备制造引领全球发展。自2009年成立以来,龙腾光热一直专注于槽式光热发电技术的研发与产业化,通过国家第一批光热示范项目——乌拉特100MW光热项目的建设运行,成功掌握了百万平米级集热场集成运行技术以及百兆瓦级储热型光热电站整体解决方案,同时拥有高温真空集热管、槽式聚光器等核心装备的自研制造能力,实现了进口替代并反向输出至国际市场;依托十来年的经验积累,自主研发了RT86系列大槽集热器,采用国际最先进的设计理念,拥有完全自主的专利技术,实现了国产化槽式集热装备的继续迭代。从三千平米的国产化示范,到180万平米的成功商业化应用,龙腾光热用十五年的时间不断实现光热技术的迭代升级与规模化降本。在第三代槽式光热技术的助力下,光热发电的降本空间将被进一步打开,光热技术的大规模市场应用前景将更加广阔。


上海交通大学动力与能源工程系主任代彦军,发表“太阳能光伏/光热联合电站联合运行模式与优化”演讲。国内外正加速推进光热和光伏新能源大基地项目,我国连续出台多项政策和文件用于推动光热电站和光伏电站的建设与发展。主要采用塔式、槽式和线性菲涅尔式等光热形式与光伏组成联合电站,且光热和光伏容量配置比例在2.8:1至1:10之间,需要进一步探索各类型光热电站优势及适用场景。新型卡诺电池技术作为前沿探索性技术,具有多种类型与输入输出选择,本质上是一种基于热质传递输运和热功可逆转化的能量存储技术,可实现电能、热能与化学能的多元耦合,并从技术和经济的角度实现能量的长时跨季节规模化存储。

南京促普软件技术有限公司咨询总监李治家,发表“光热电站智能运维管理系统应用实践”演讲。促普软件成立于2008年,专注能源发电行业智能化技术研究与工程应用。自主研发的CPIS5.0智能发电管理系统,为发电企业的设备管理、运行管理和安全管理提供一体化系统及生态化应用方案。系统以保障安全运行、优化发电效率、延长设备寿命、降低运营成本(LCOE)为目标,为全生命周期内提升能源产出与经济回报,为可再生能源系统提供稳定可靠的电力支撑。提出:根据制度梳理,建立标准化的业务功能和管理流程;建立统一的标准体系。通过考核评价对制度不断进行丰富和完善,体现“制度落地-过程可控-结果可视”的闭环管控思路。打通实时数据与业务数据,避免信息孤岛,实现了实时监控到生产运维业务闭环的全流程管控。


 

   

中国科学院上海应用物理研究所研究员刘伟华,代唐忠锋研究员发表“高温熔盐储能技术的现状及研究进展”演讲。长时硝酸熔盐储热技术可聚能提质,但面临系统成本高、热稳定性待提高等问题,制备均匀、稳定、高性能熔盐是工程应用重要前提。熔盐中合金的腐蚀本质是合金元素被氧化为金属离子,并溶解进入熔盐的过程,合金呈现均匀腐蚀或者优先沿晶界选择性腐蚀。

西北电力设计院有限公司新能源工程公司研发经理王润宇,发表“电热储能与光热发电结合方案分析”演讲。电热储能相较于其他储能技术,形式多样灵活,满足不同场景要求,易与光热系统匹配,技术成熟,规模效应明显,单位投资造价低,寿命长,建设周期短,安全可靠性高,但系统效率较低。演讲分析电热储能技术与光热发电系统的结合方案,重点探讨储热技术路径、关键设备研发、与光热热力系统的耦合设计及匹配优化策略。


 

中国科学院电工研究所助理研究员张剑寒,代表太阳能热利用技术研究部主任雷东强,发表“中国太阳能热发电产业发展现状及行业标准制定进展”演讲,介绍太阳能热发电技术基本原理和技术分类,阐述全球和中国太阳能热发电装机现状,分析2024年并网太阳能热发电站项目细节和技术参数,概括近六年全球太阳能热发电项目进展,分析政策对成本电价的影响。

中国特种设备检测研究院高级工程师胡振龙,发表“太阳能光热装置基于风险的检验及其标准体系建设”演讲。指出光热装置运行中存在的问题,并介绍了中国特种设备检测研究院在光热装置承压设备及系统安全方面研究了腐蚀、疲劳、热冲击等损伤安全评估技术,完成了国内首套光热装置的在线不停车检验,并牵头起草了光热装置基于风险的国家标准等,自主研制了一系列高温在线检测仪器,形成了高温在线监测检测能力,主导了国家/行业标准的制修订。


 

中国电建集团西北勘测设计研究院有限公司二级技术专家、工程建设公司副总工程师/正高级工程师刘建刚,发表“EPC总承包模式下的光热发电项目管理实践”演讲。光热发电项目是复杂的新能源项目,设备不常规,常规岛不常规,调试运行不常规,是火电与新能源的创新融合。分别从设计、采购、现场实施、调试运行方面介绍EPC管控重点,例举西北院EPC模式下在建项目,分享管理实践经验。截止2024年底,中电建西北院完成的光热发电可行性研究设计总装机容量超过400万千瓦,勘察设计阶段工程业绩的总装机容量达85万千瓦,其中EPC工程容量达到65万千瓦,设计和总承包业绩居国内前列。

西安交通大学副教授方嘉宾,发表“基于钙基材料的太阳能高温热化学储能技术”演讲。储能材料:发现掺杂剂的迁移是实现钙基材料长期稳定性的关键,研发Mn/Al共掺杂钙基材料,1000次循环性能下降<10%;装备研制:研制直接吸热选择移动床反应单元,工作温度达1162℃,研制了鼓泡流化床放热反应单元,工作温度达783℃,转化率达90%以上,系统效率77%;系统集成:构建聚光集热-化学储热一体化集成示范系统,综合净发电效率为21.9%,开展基于热化学储能的太阳能热发电系统全年变工况性能预测,平均年发电效率21.8%。


 

西安热工研究院有限公司储能技术研究所研究员付康丽,发表“全光谱太阳能分频利用热电联产技术”演讲。指出现有太阳能利用技术主要有四种:光伏发电、聚光光伏发电、光热发电、太阳能分频利用光伏发电。介绍每种技术优劣势,重点介绍太阳能全光谱分频利用技术原理、成效与核心技术产品和应用场景。本技术可以实现高效热电联产,可为需要热、电联用的用户提供技术支持,对公司绿色转型发展、优化能源结构、促进公司可持续发展、助力双碳目标的实现具有重大意义。

河海大学新能源学院副研究员黄晶,代副院长郭苏,发表“基于资源和出力预测的‘光热+’系统规划运行优化研究进展”演讲。智慧能源研究团队长期从事人工智能、优化理论、先进控制理论及传热学、流体力学等在太阳能光伏、光热、综合智慧能源等系统中的理论及应用研究。介绍团队太阳能资源及出力预测,光热性能评估和运行优化方面研究,分享水风光储多能互补与并网运行科学平台、基于多源大数据的光伏咨询决策系统、塔式光热性能评估软件、综合能源系统优化与管理软件、多能互补规划设计平台等研究成果。


 

东方电气集团东方锅炉股份有限公司新能源总设计师奚正稳,发表“定日镜设计制造及质量控制技术研究”演讲。东方锅炉对多规格定日镜开展风洞试验,获得了不同类型定日镜在多姿态下的阻力、升力、扭转、倾覆体形系数,为受力分析提供依据,通过现场全尺寸产品抗风试验来验证定日镜结构稳定性:对在役高风速定日镜开展现场模态、风振等试验,获得了定日镜真实结构自振频率、关键部件应力应变、重点部位偏转角度,为大风环境中的运行精度提供试验依据。从哈密项目到阿克塞项目,再到共和项目,东方锅炉单条产线的日均产能达到5000平米,实际工程提前完成定日镜的车间组装。

上海锅炉厂有限公司新能源部总经理王刚,发表“塔式光热电站镜场无线控制与分布式供电技术及迪拜项目投运情况”演讲。分析镜场无线控制解决方案及优势,重点介绍迪拜光热电站投运情况。上海电气镜场控制系统无线通讯技术结合各无线技术的特点,实现了一种适用于大规模镜场控制的高可靠性、高安全性、高效率的定制型2.4GHz无线技术。上海电气是光热发电行业装备领军企业,掌握先进可靠的光热发电核心技术,拥有丰富的设备成套、系统集成经验和应用业绩。


北京大学工学院教授张信荣,发表“太阳能热发电产业化的挑战与思考”演讲。超临界二氧化碳循环技术有望突破光热发电效率瓶颈,但需攻克高温材料与热力学系统集成难题。另外,自团队提出超临界二氧化碳太阳能发电技术以来,经过二十多年国内外的发展与推进,未来有望进一步发展成为实现能源转型,满足冷热电动力需求的新型解决方案。

浙江可胜技术股份有限公司研发副总裁兼副总工程师宓霄凌,发表“低成本大容量光热发电技术,助力实现碳中和目标”演讲。格尔木350MW低成本大容量光热发电项目汽轮机功率350MW,镜场总反射面积约330万㎡,储能时长14小时,将创造汽轮机功率、镜场规模、储能规模三个光热行业全球第一。电价0.55元/kWh,自首批示范项目以来,光热发电度电成本已降超50%。随着光热度电成本下降,在沙戈荒大基地中光热可替代煤电机组规模逐步提升,替代4台煤电机组时减碳比例将达到48%,助力实现碳中和目标!


西安热工研究院有限公司研发中心清洁能源技术研究所博士高炜,发表“青海海西地区50万千瓦超临界二氧化碳光热融合示范项目”演讲。从高温储热系统及中间换热器大型化技术可行性论证、动态多变工况下超临界二氧化碳旋转机械技术可靠性论证、光热超临界CO2循环发电机组技术经济可行性研究三方面,介绍青海海西地区50万千瓦超临界CO2光热融合示范项目。海西格尔木50万千万超临界二氧化碳光热融合示范项目,规划建设熔盐储热+超临界二氧化塔发电电站50MW、光伏450MW,按照一体化模式开发建设。1×50MW机组配置额定出力8小时储热系统单塔单镜场。传热流体为熔盐,其组分为60%NaNO3和40%KNO3,镜场采光面积约18.2万m2,剩余热量通过90MW的电加热回收弃电。

中国特种设备检测研究院高级工程师李涌泉,发表“太阳能光热装置风险管控与安全运维技术”演讲。演讲结合槽式、塔式光热装置工艺及运行特点,分析了光热装置特种设备潜在的腐蚀减薄、环境开裂和疲劳蠕变等主要损伤模式,并介绍了光热装置在运行维护过程中已发现的问题。此外,演讲重点介绍了中国特种设备检测研究院在太阳能光热装置风险管控与安全运维技术方向的科研成果,主要包含检测和监测技术研究、动态风险评估方法及技术研究、完整性管理评价方法研究、智能运维辅助决策技术研究和光热装置安全服役完整性运维平台搭建等等。


重庆大学高端装备机械传动全国重点实验室教授陈小安,发表“定日镜传动技术行业困境分析与新技术”演讲。阐述定日镜传动技术面临的困境,分析定日镜传动主流产品技术成本,提出定日镜传动技术创新逻辑,探讨定日镜传动新技术特征、性能和成本优势。定日镜传动新技术新装置主要由跟踪驱动链和储能传动链组成。跟踪驱动链实现定日镜跟踪太阳的运动,跟踪驱动链减速比成数量级减小至x102范围内,用驱动节拍控制跟踪末端输出步长,跟踪运动的精度可靠地保持在亚mrad量级内,跟踪速度极低完全匹配定日镜跟踪太阳的速度要求,跟踪驱动链末级不用精密齿轮/蜗轮蜗杆传动,成本有效降低。储能传动链为跟踪驱动链提供传动所需的势能并不直接参与太阳跟踪运动,因此其性能要求放宽。定日镜传动新技术新装置的势能(储能)驱动一改传统装置电机持续驱动精密跟踪为势能驱动与精密离散驱动,与现有传动技术与装置相比具有非常突出的精度和成本优势。

中国农业大学副教授,兼广州美亚蓄能技术顾问袁小艳,发表“电厂余热回收并储热联动农业温室节能减碳的分析”演讲。重点从设施温室越冬生产环境温度、热负荷需求,电厂冷凝热给与设施温室供热并储热结合的路径分析,日光温室供热热源温度、热负荷需求及可能的途径,10公顷连栋温室所需CO2的需求量分析,双方联动发展的前景几方面展开讲解。


【代表提问·专家答疑】

本届论坛以解决实际问题为导向,实效驱动的核心理念,通过创新设计的互动环节,打造深度交流与思想交锋的前沿平台,行业权威专家现场解答参会者疑问,面对面展开对话,围绕行业热点和难点进行深入探讨,针对热点、焦点问题,从技术研发、项目实践、产业规划等多维度展开对话,各抒己见,分享研究成果和实践经验。


【第一场】

孙锐主持,宏观把控,微观协调,聚焦热点,深度解析,同金建祥、卢智恒围绕光热电站在新型电力系统中的作用、新型熔盐及熔盐储换热系统技术和槽式光热技术发展与降本路径等议题交流研讨,各抒观点;与会嘉宾根据专家研究方向提问,专家针对疑难,案例+经验,多维解读。


【第二场】

李治家主持,通盘全局,合理安排。同代彦军、刘伟华、王润宇、张剑寒、胡振龙,围绕太阳能光伏/光热联合电站联合运行模式与优化、光热电站智能运维管理系统应用实践、高温熔盐储能技术的现状及研究进展、电热储能与光热发电结合方案分析等问题进行探讨,参会者在解决疑难问题的同时,拓展知识面,收获颇丰。

【第三场】

付康丽主持,总体协调,全面解答。同刘建刚、方嘉宾、黄晶、奚正稳、王刚,围绕基于钙基材料的太阳能高温热化学储能技术、基于资源和出力预测的“光热+”系统规划运行优化研究进展、定日镜设计制造及质量控制技术研究、塔式光热电站镜场无线控制与分布式供电技术及迪拜项目投运等议题广泛研讨,一对一、一对多细致剖析,参会者结合工作实际提问,干货满满。

【第四场】

陈小安主持,深度解析,重点突出。同宓霄凌、高炜、李涌泉、袁小艳,围绕低成本大容量光热发电技术、青海海西地区50万千瓦超临界CO2光热融合示范项目、光热装置风险管控与安全运维技术、电厂余热回收并储热联动农业温室节能减碳等问题进行深入浅出讲解,提供解题方案,与会嘉宾对发展思路更加明晰。

最后,论坛在会议主席孙锐的总结中落下帷幕,本次论坛为行业搭建了政、产、学、研、用、商高效对接平台,专家报告全景展现了我国光热发电从技术突破迈向产业化应用的最新图景,不仅为行业搭建了高效资源对接桥梁,更以创新驱动为引擎,生动展现了行业发展的蓬勃态势,助力其在能源转型进程中发挥更大作用。


中国电力科技网对本届论坛进行全程实况录像,供国家能源局、电网、各大发电集团主管部门交流学习;关注中国电力科技网相关栏目、电力月刊和公众号,更多资料供广大电力科技工作者免费下载和在线浏览,保存、共享,传播先进技术和经验,为我国电力发展贡献绵薄之力。


中国电力科技网:www.eptchina.com

北京中盛国策新能源技术院:www.zhongshengguoce.com


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