4月16日,中國電力科技網、北京中盛國策新能源技術院主辦,中國能源研究會節能減排工作委員會支持,南京促普軟件技術有限公司、常州龍騰光熱科技股份有限公司、浙江可勝技術股份有限公司共同協辦的“太陽能熱發電開發建設與運行維護創新技術發展論壇”在杭州順利召開。
即將到來的“十五五”是可再生能源快速發展的重要窗口期,為太陽能光熱產業帶來新的生機。24位專家圍繞“光熱新質范式,解碼零碳密鑰”主題,從政策驅動、技術突破、系統保障、產業協同等層面發表演講,同與會嘉賓深入探討太陽能光熱產業發展的實施路徑,加強政產學研用商深度融合,推動光熱發電降本增效、安全智能化運維,解決新能源消納難題,促進前沿理論與實踐經驗的高效對接,為光熱產業搶占零碳能源發展先機注入強勁動能。
【開幕式】
論壇開幕式由論壇主席——中國電機工程學會太陽能熱發電專業委員會副主任委員、電力規劃設計總院原副院長孫銳主持,他在主持詞中提到,自我國第一座太陽能熱發電商業電站投運至今,我國光熱發電已經走過了10年的商業化應用路程,10年來光熱發電技術創新方面取得了可喜的成果。在2024年青海省組織的招標中,相關企業采用多塔聯合、槽塔聯合的方式將單機容量提升到了350MW,為全球光熱發電歷史上豎立起新的里程碑。政策環境方面,“積極發展光熱發電”被寫入今年開始實施的《中華人民共和國能源法》。今年2月發布的《關于深化新能源上網電價市場化改革 促進新能源高質量發展的通知》中明確:新能源項目(風電、太陽能發電)上網電量原則上全部進入電力市場,上網電價通過市場交易形成,這項政策將使光熱發電面臨新的挑戰。
中國電力科技網主任、北京中盛國策新能源技術院院長、東南大學碩士研究生導師魏毓璞,代表主辦單位致主題辭:
四月的杭州,科技與人文交織,光與熱邀約,全球能源轉型的浪潮漫過山海。太陽能熱發電恰似一葉輕舟,載著人類對清潔能源的期許,從實驗室的微光駛向產業化的浩瀚。根據國際能源署預測,到2030年全球光熱發電裝機需增長300%才能實現碳中和目標,而中國“十五五”規劃提出的10~15GW發展藍圖,正為這一進程注入強勁動力。
本次論壇以“光熱新質范式,解碼零碳密鑰”為主題,聚焦四大核心:技術創新突破——重點探討聚光集熱效率提升、低成本儲熱系統及AI運維技術;政策市場協同——分析新能源配儲政策對光熱產業的推動作用;產業鏈整合——推動設計院、設備商與金融機構的深度合作;零碳解決方案——分享光熱-光伏混合電站等創新應用案例。
今天會場升起思想的孔明燈,承載著行業最前沿的微光,有些甚至首次向世界揭開面紗。這些星火將點燃更多探索的炬火,也期待各位以龍井春茶般的清透視角,細品技術突破的醇厚,靜觀產業生態的舒展。
感謝中國能源研究會,南京促普、常州龍騰、浙江可勝支持!
感謝太陽能熱發電開發建設與運行維護的行業先鋒傾情參與!
中國電力科技網和北京中盛國策新能源技術院愿與業界同仁,在光熱長卷上,以創新為墨,以責任為筆,共同勾勒一幅兼具理性與溫情的能源圖景。
愿這場論壇如西溪濕地的晨露,折射科技的虹彩,滋養協作的土壤。
中國能源研究會節能減排工作委員會主任王凡,代表支持單位致辭。當前,我國正加速推進能源綠色低碳轉型,太陽能光熱發電作為兼具清潔能源屬性和靈活調峰能力的技術,已成為構建新型電力系統的重要支撐。王主任結合兩會精神與行業發展現狀,圍繞“技術突破、政策驅動、產業協同、系統保障”四大方向,與各位分享幾點思考。“十四五”末,我國光熱發電裝機目標為5GW,而“十五五”將迎來翻倍增長,預計2030年達10~15GW。這一目標的實現,離不開技術創新、政策護航、產業協同與系統保障的合力。政治局就新能源技術與我國的能源安全進行第十二次集體學習時,總書記習近平強調,能源安全事關經濟社會發展全局。積極發展清潔能源,推動經濟社會綠色低碳轉型,已經成為國際社會應對全球氣候變化的普遍共識。我們要順勢而為、乘勢而上,以更大力度推動我國新能源高質量發展,為中國式現代化建設提供安全可靠的能源保障,為共建清潔美麗的世界作出更大貢獻。今日的論壇,正是交流技術、匯聚智慧、共謀發展的平臺。期待各位專家暢所欲言,建言獻策,為光熱發電的規模化、智能化、國際化貢獻真知灼見!
【主旨演講】
中國能源研究會特邀副理事長,中國大唐集團原董事長、黨組書記陳進行,作為特邀嘉賓,發表主旨演講。新世紀以來,全球能源體系正經歷前所未有的深刻調整與重構,發展清潔能源、推進能源轉型已成為國際社會普遍共識。光熱發電技術憑借“穩定供能與長周期儲能耦合”的獨特戰略價值,成為構建新型電力系統不可或缺的關鍵支撐。本次論壇以“光熱新質范式,解碼零碳密鑰”為主題,匯聚業界頂尖專家和企業領袖,聚焦光熱發電項目開發建設運維管理全周期技術創新與發展趨勢,各位專家將以自身前沿洞察與實踐經驗,為破解行業技術瓶頸、完善產業生態鏈、提升核心競爭力建言獻策。
中國電機工程學會太陽能熱發電委員會副主任委員、浙江可勝技術股份有限公司董事長兼首席科學家金建祥,發表“應用于光熱發電的新型熔鹽及熔鹽儲換熱系統技術研究”演講。新型熔鹽材料研究是一個復雜的系統工程,需要克服成分復雜、性能要求苛刻、實驗周期長、跨學科交叉等難點。同時,也是光熱發電技術優化必由之路,有助于提升系統的整體轉化效率及經濟性。考慮各項技術成熟以及規模化效應后,采用新型高溫熔鹽、高低位熔鹽儲罐、PCHE直流式換熱技術,未來匹配超超臨界機組,最終儲換熱系統造價可降低39%以上!
孫銳主席在“光熱電站在新型電力系統中的作用及工藝系統容量匹配”演講中提到,光熱發電集可再生能源發電、儲能及轉動慣量為一體,在新型電力系統中將發揮重要的支撐作用,光熱電站的工藝系統容量匹配對光熱電站的功能、造價及發電成本影響重大,必須根據電力系統對光熱電站的功能要求研究確定。根據光熱電站的功能要求,通過招標方式確定開發商和上網電價,有利于促光熱發電的進技術進步,降低光熱發電成本,同時可為相關企業參與國際競爭積累經驗。作為新型電力系統中難得的靈活調節電源,建立光熱電站發電成本的傳導機制,是促進光熱發電健康發展的當務之急。
【技術演講】
常州龍騰光熱科技股份有限公司技術總監盧智恒,以“槽式光熱技術發展與降本路徑”為題,帶來槽式光熱技術當前最新的研發進展,結合龍騰RT86大槽集熱器,在產業規模化和新技術的雙重加持下展望第三代槽式光熱技術及后續發展的降本路徑。第三代槽式光熱技術是指采用8米以上大開口槽式集熱器、熔鹽傳儲熱一體化介質、200MW及以上規模機組的新一代光熱發電技術。龍騰光熱作為光熱領域的重要參與者,在RT86系列大開口槽式集熱器、熔鹽集熱管、熔鹽柔性連接等核心部件方面取得了振奮人心的技術突破,使得龍騰光熱的“第三代槽式光熱技術”裝備制造引領全球發展。自2009年成立以來,龍騰光熱一直專注于槽式光熱發電技術的研發與產業化,通過國家第一批光熱示范項目——烏拉特100MW光熱項目的建設運行,成功掌握了百萬平米級集熱場集成運行技術以及百兆瓦級儲熱型光熱電站整體解決方案,同時擁有高溫真空集熱管、槽式聚光器等核心裝備的自研制造能力,實現了進口替代并反向輸出至國際市場;依托十來年的經驗積累,自主研發了RT86系列大槽集熱器,采用國際最先進的設計理念,擁有完全自主的專利技術,實現了國產化槽式集熱裝備的繼續迭代。從三千平米的國產化示范,到180萬平米的成功商業化應用,龍騰光熱用十五年的時間不斷實現光熱技術的迭代升級與規模化降本。在第三代槽式光熱技術的助力下,光熱發電的降本空間將被進一步打開,光熱技術的大規模市場應用前景將更加廣闊。
上海交通大學動力與能源工程系主任代彥軍,發表“太陽能光伏/光熱聯合電站聯合運行模式與優化”演講。國內外正加速推進光熱和光伏新能源大基地項目,我國連續出臺多項政策和文件用于推動光熱電站和光伏電站的建設與發展。主要采用塔式、槽式和線性菲涅爾式等光熱形式與光伏組成聯合電站,且光熱和光伏容量配置比例在2.8:1至1:10之間,需要進一步探索各類型光熱電站優勢及適用場景。新型卡諾電池技術作為前沿探索性技術,具有多種類型與輸入輸出選擇,本質上是一種基于熱質傳遞輸運和熱功可逆轉化的能量存儲技術,可實現電能、熱能與化學能的多元耦合,并從技術和經濟的角度實現能量的長時跨季節規模化存儲。
南京促普軟件技術有限公司咨詢總監李治家,發表“光熱電站智能運維管理系統應用實踐”演講。促普軟件成立于2008年,專注能源發電行業智能化技術研究與工程應用。自主研發的CPIS5.0智能發電管理系統,為發電企業的設備管理、運行管理和安全管理提供一體化系統及生態化應用方案。系統以保障安全運行、優化發電效率、延長設備壽命、降低運營成本(LCOE)為目標,為全生命周期內提升能源產出與經濟回報,為可再生能源系統提供穩定可靠的電力支撐。提出:根據制度梳理,建立標準化的業務功能和管理流程;建立統一的標準體系。通過考核評價對制度不斷進行豐富和完善,體現“制度落地-過程可控-結果可視”的閉環管控思路。打通實時數據與業務數據,避免信息孤島,實現了實時監控到生產運維業務閉環的全流程管控。
中國科學院上海應用物理研究所研究員劉偉華,代唐忠鋒研究員發表“高溫熔鹽儲能技術的現狀及研究進展”演講。長時硝酸熔鹽儲熱技術可聚能提質,但面臨系統成本高、熱穩定性待提高等問題,制備均勻、穩定、高性能熔鹽是工程應用重要前提。熔鹽中合金的腐蝕本質是合金元素被氧化為金屬離子,并溶解進入熔鹽的過程,合金呈現均勻腐蝕或者優先沿晶界選擇性腐蝕。
西北電力設計院有限公司新能源工程公司研發經理王潤宇,發表“電熱儲能與光熱發電結合方案分析”演講。電熱儲能相較于其他儲能技術,形式多樣靈活,滿足不同場景要求,易與光熱系統匹配,技術成熟,規模效應明顯,單位投資造價低,壽命長,建設周期短,安全可靠性高,但系統效率較低。演講分析電熱儲能技術與光熱發電系統的結合方案,重點探討儲熱技術路徑、關鍵設備研發、與光熱熱力系統的耦合設計及匹配優化策略。
中國科學院電工研究所助理研究員張劍寒,代表太陽能熱利用技術研究部主任雷東強,發表“中國太陽能熱發電產業發展現狀及行業標準制定進展”演講,介紹太陽能熱發電技術基本原理和技術分類,闡述全球和中國太陽能熱發電裝機現狀,分析2024年并網太陽能熱發電站項目細節和技術參數,概括近六年全球太陽能熱發電項目進展,分析政策對成本電價的影響。
中國特種設備檢測研究院高級工程師胡振龍,發表“太陽能光熱裝置基于風險的檢驗及其標準體系建設”演講。指出光熱裝置運行中存在的問題,并介紹了中國特種設備檢測研究院在光熱裝置承壓設備及系統安全方面研究了腐蝕、疲勞、熱沖擊等損傷安全評估技術,完成了國內首套光熱裝置的在線不停車檢驗,并牽頭起草了光熱裝置基于風險的國家標準等,自主研制了一系列高溫在線檢測儀器,形成了高溫在線監測檢測能力,主導了國家/行業標準的制修訂。
中國電建集團西北勘測設計研究院有限公司二級技術專家、工程建設公司副總工程師/正高級工程師劉建剛,發表“EPC總承包模式下的光熱發電項目管理實踐”演講。光熱發電項目是復雜的新能源項目,設備不常規,常規島不常規,調試運行不常規,是火電與新能源的創新融合。分別從設計、采購、現場實施、調試運行方面介紹EPC管控重點,例舉西北院EPC模式下在建項目,分享管理實踐經驗。截止2024年底,中電建西北院完成的光熱發電可行性研究設計總裝機容量超過400萬千瓦,勘察設計階段工程業績的總裝機容量達85萬千瓦,其中EPC工程容量達到65萬千瓦,設計和總承包業績居國內前列。
西安交通大學副教授方嘉賓,發表“基于鈣基材料的太陽能高溫熱化學儲能技術”演講。儲能材料:發現摻雜劑的遷移是實現鈣基材料長期穩定性的關鍵,研發Mn/Al共摻雜鈣基材料,1000次循環性能下降<10%;裝備研制:研制直接吸熱選擇移動床反應單元,工作溫度達1162℃,研制了鼓泡流化床放熱反應單元,工作溫度達783℃,轉化率達90%以上,系統效率77%;系統集成:構建聚光集熱-化學儲熱一體化集成示范系統,綜合凈發電效率為21.9%,開展基于熱化學儲能的太陽能熱發電系統全年變工況性能預測,平均年發電效率21.8%。
西安熱工研究院有限公司儲能技術研究所研究員付康麗,發表“全光譜太陽能分頻利用熱電聯產技術”演講。指出現有太陽能利用技術主要有四種:光伏發電、聚光光伏發電、光熱發電、太陽能分頻利用光伏發電。介紹每種技術優劣勢,重點介紹太陽能全光譜分頻利用技術原理、成效與核心技術產品和應用場景。本技術可以實現高效熱電聯產,可為需要熱、電聯用的用戶提供技術支持,對公司綠色轉型發展、優化能源結構、促進公司可持續發展、助力雙碳目標的實現具有重大意義。
河海大學新能源學院副研究員黃晶,代副院長郭蘇,發表“基于資源和出力預測的‘光熱+’系統規劃運行優化研究進展”演講。智慧能源研究團隊長期從事人工智能、優化理論、先進控制理論及傳熱學、流體力學等在太陽能光伏、光熱、綜合智慧能源等系統中的理論及應用研究。介紹團隊太陽能資源及出力預測,光熱性能評估和運行優化方面研究,分享水風光儲多能互補與并網運行科學平臺、基于多源大數據的光伏咨詢決策系統、塔式光熱性能評估軟件、綜合能源系統優化與管理軟件、多能互補規劃設計平臺等研究成果。
東方電氣集團東方鍋爐股份有限公司新能源總設計師奚正穩,發表“定日鏡設計制造及質量控制技術研究”演講。東方鍋爐對多規格定日鏡開展風洞試驗,獲得了不同類型定日鏡在多姿態下的阻力、升力、扭轉、傾覆體形系數,為受力分析提供依據,通過現場全尺寸產品抗風試驗來驗證定日鏡結構穩定性:對在役高風速定日鏡開展現場模態、風振等試驗,獲得了定日鏡真實結構自振頻率、關鍵部件應力應變、重點部位偏轉角度,為大風環境中的運行精度提供試驗依據。從哈密項目到阿克塞項目,再到共和項目,東方鍋爐單條產線的日均產能達到5000平米,實際工程提前完成定日鏡的車間組裝。
上海鍋爐廠有限公司新能源部總經理王剛,發表“塔式光熱電站鏡場無線控制與分布式供電技術及迪拜項目投運情況”演講。分析鏡場無線控制解決方案及優勢,重點介紹迪拜光熱電站投運情況。上海電氣鏡場控制系統無線通訊技術結合各無線技術的特點,實現了一種適用于大規模鏡場控制的高可靠性、高安全性、高效率的定制型2.4GHz無線技術。上海電氣是光熱發電行業裝備領軍企業,掌握先進可靠的光熱發電核心技術,擁有豐富的設備成套、系統集成經驗和應用業績。
北京大學工學院教授張信榮,發表“太陽能熱發電產業化的挑戰與思考”演講。超臨界二氧化碳循環技術有望突破光熱發電效率瓶頸,但需攻克高溫材料與熱力學系統集成難題。另外,自團隊提出超臨界二氧化碳太陽能發電技術以來,經過二十多年國內外的發展與推進,未來有望進一步發展成為實現能源轉型,滿足冷熱電動力需求的新型解決方案。
浙江可勝技術股份有限公司研發副總裁兼副總工程師宓霄凌,發表“低成本大容量光熱發電技術,助力實現碳中和目標”演講。格爾木350MW低成本大容量光熱發電項目汽輪機功率350MW,鏡場總反射面積約330萬㎡,儲能時長14小時,將創造汽輪機功率、鏡場規模、儲能規模三個光熱行業全球第一。電價0.55元/kWh,自首批示范項目以來,光熱發電度電成本已降超50%。隨著光熱度電成本下降,在沙戈荒大基地中光熱可替代煤電機組規模逐步提升,替代4臺煤電機組時減碳比例將達到48%,助力實現碳中和目標!
西安熱工研究院有限公司研發中心清潔能源技術研究所博士高煒,發表“青海海西地區50萬千瓦超臨界二氧化碳光熱融合示范項目”演講。從高溫儲熱系統及中間換熱器大型化技術可行性論證、動態多變工況下超臨界二氧化碳旋轉機械技術可靠性論證、光熱超臨界CO2循環發電機組技術經濟可行性研究三方面,介紹青海海西地區50萬千瓦超臨界CO2光熱融合示范項目。海西格爾木50萬千萬超臨界二氧化碳光熱融合示范項目,規劃建設熔鹽儲熱+超臨界二氧化塔發電電站50MW、光伏450MW,按照一體化模式開發建設。1×50MW機組配置額定出力8小時儲熱系統單塔單鏡場。傳熱流體為熔鹽,其組分為60%NaNO3和40%KNO3,鏡場采光面積約18.2萬m2,剩余熱量通過90MW的電加熱回收棄電。
中國特種設備檢測研究院高級工程師李涌泉,發表“太陽能光熱裝置風險管控與安全運維技術”演講。演講結合槽式、塔式光熱裝置工藝及運行特點,分析了光熱裝置特種設備潛在的腐蝕減薄、環境開裂和疲勞蠕變等主要損傷模式,并介紹了光熱裝置在運行維護過程中已發現的問題。此外,演講重點介紹了中國特種設備檢測研究院在太陽能光熱裝置風險管控與安全運維技術方向的科研成果,主要包含檢測和監測技術研究、動態風險評估方法及技術研究、完整性管理評價方法研究、智能運維輔助決策技術研究和光熱裝置安全服役完整性運維平臺搭建等等。
重慶大學高端裝備機械傳動全國重點實驗室教授陳小安,發表“定日鏡傳動技術行業困境分析與新技術”演講。闡述定日鏡傳動技術面臨的困境,分析定日鏡傳動主流產品技術成本,提出定日鏡傳動技術創新邏輯,探討定日鏡傳動新技術特征、性能和成本優勢。定日鏡傳動新技術新裝置主要由跟蹤驅動鏈和儲能傳動鏈組成。跟蹤驅動鏈實現定日鏡跟蹤太陽的運動,跟蹤驅動鏈減速比成數量級減小至x102范圍內,用驅動節拍控制跟蹤末端輸出步長,跟蹤運動的精度可靠地保持在亞mrad量級內,跟蹤速度極低完全匹配定日鏡跟蹤太陽的速度要求,跟蹤驅動鏈末級不用精密齒輪/蝸輪蝸桿傳動,成本有效降低。儲能傳動鏈為跟蹤驅動鏈提供傳動所需的勢能并不直接參與太陽跟蹤運動,因此其性能要求放寬。定日鏡傳動新技術新裝置的勢能(儲能)驅動一改傳統裝置電機持續驅動精密跟蹤為勢能驅動與精密離散驅動,與現有傳動技術與裝置相比具有非常突出的精度和成本優勢。
中國農業大學副教授,兼廣州美亞蓄能技術顧問袁小艷,發表“電廠余熱回收并儲熱聯動農業溫室節能減碳的分析”演講。重點從設施溫室越冬生產環境溫度、熱負荷需求,電廠冷凝熱給與設施溫室供熱并儲熱結合的路徑分析,日光溫室供熱熱源溫度、熱負荷需求及可能的途徑,10公頃連棟溫室所需CO2的需求量分析,雙方聯動發展的前景幾方面展開講解。
【代表提問·專家答疑】
本屆論壇以解決實際問題為導向,實效驅動的核心理念,通過創新設計的互動環節,打造深度交流與思想交鋒的前沿平臺,行業權威專家現場解答參會者疑問,面對面展開對話,圍繞行業熱點和難點進行深入探討,針對熱點、焦點問題,從技術研發、項目實踐、產業規劃等多維度展開對話,各抒己見,分享研究成果和實踐經驗。
【第一場】
孫銳主持,宏觀把控,微觀協調,聚焦熱點,深度解析,同金建祥、盧智恒圍繞光熱電站在新型電力系統中的作用、新型熔鹽及熔鹽儲換熱系統技術和槽式光熱技術發展與降本路徑等議題交流研討,各抒觀點;與會嘉賓根據專家研究方向提問,專家針對疑難,案例+經驗,多維解讀。
【第二場】
李治家主持,通盤全局,合理安排。同代彥軍、劉偉華、王潤宇、張劍寒、胡振龍,圍繞太陽能光伏/光熱聯合電站聯合運行模式與優化、光熱電站智能運維管理系統應用實踐、高溫熔鹽儲能技術的現狀及研究進展、電熱儲能與光熱發電結合方案分析等問題進行探討,參會者在解決疑難問題的同時,拓展知識面,收獲頗豐。
【第三場】
付康麗主持,總體協調,全面解答。同劉建剛、方嘉賓、黃晶、奚正穩、王剛,圍繞基于鈣基材料的太陽能高溫熱化學儲能技術、基于資源和出力預測的“光熱+”系統規劃運行優化研究進展、定日鏡設計制造及質量控制技術研究、塔式光熱電站鏡場無線控制與分布式供電技術及迪拜項目投運等議題廣泛研討,一對一、一對多細致剖析,參會者結合工作實際提問,干貨滿滿。
【第四場】
陳小安主持,深度解析,重點突出。同宓霄凌、高煒、李涌泉、袁小艷,圍繞低成本大容量光熱發電技術、青海海西地區50萬千瓦超臨界CO2光熱融合示范項目、光熱裝置風險管控與安全運維技術、電廠余熱回收并儲熱聯動農業溫室節能減碳等問題進行深入淺出講解,提供解題方案,與會嘉賓對發展思路更加明晰。
最后,論壇在會議主席孫銳的總結中落下帷幕,本次論壇為行業搭建了政、產、學、研、用、商高效對接平臺,專家報告全景展現了我國光熱發電從技術突破邁向產業化應用的最新圖景,不僅為行業搭建了高效資源對接橋梁,更以創新驅動為引擎,生動展現了行業發展的蓬勃態勢,助力其在能源轉型進程中發揮更大作用。
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