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在風光熱一體化項目開發浪潮的推動下，2024年，中國成為全球光熱發電新增裝機的絕對主力，在全球光熱發電行業的活躍度和影響力繼續提升。

在市場的催化下，我國光熱發電領域的技術創新不斷涌現，據CSPPLAZA統計，自2024年至今，從集熱器到儲熱材料，從技術研發到系統集成，一系列創新技術實現重大突破，本文優選了幾項重大技術創新成果，列舉如下：

▌大開口熔鹽介質槽式集熱器系統

2024年4月18日，中國廣核新能源控股有限公司公開宣布，成功開發出具備自主知識產權的大開口熔鹽介質槽式集熱器系統，其原型機已于2024年1月完成試制，并在建成的槽式集熱器太陽法向輻射跟蹤平臺完成組裝，進入聯合調試。

▲中廣核槽式集熱器太陽法向輻射跟蹤平臺

該集熱器的開口達8.6米，集熱溫度可達550攝氏度。同時，此次配套使用的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ISO9806-2017標準來測試采光口寬度超5.7米的槽式集熱器穩態熱性能測試臺，可測集熱器的長度也是目前國際現有測試臺的2倍，在驗證大開口硅油介質的槽式集熱器系統性能，拓展光熱在高寒、高海拔及供熱、供汽等多場景應用提供可能。

▌首座超臨界二氧化碳光熱發電機組

2024年8月22日，經過5年的技術攻關、工程建設，首座超臨界二氧化碳光熱發電機組研制成功。第三方測試結果表明，該發電機組發電功率、熱工轉換效率等各項指標，全面達到項目任務書要求。

▲北京延慶超臨界二氧化碳太陽能熱發電實驗基地

超臨界二氧化碳工質發電技術是第四代太陽能熱發電技術的代表。針對高溫吸熱器設計理論及方法、儲熱放熱模式對系統性能的影響機理、二氧化碳與透平熱功轉換過程的相互作用機制等三個關鍵科學問題，有以下重要產出：

針對科學問題一：建立了聚光太陽輻射在柔性不連續顆粒流內的時空協同吸收、轉換和傳熱機理；研制了3種聚光器和包括700℃/1MWth顆粒吸熱器在內的4種吸熱器；提出了2種高密度能量測量方法。

針對科學問題二：探索了熔融鹽對金屬腐蝕抑制機理；突破高溫固體吸熱顆與超臨界CO?在變熱流、變溫度和強變物性條件下的換熱特性匹配；研制了包括550℃/1MWth在內的3種儲熱換熱裝置。

針對科學問題三：構建高太陽能流、高溫、高膨脹比、高比功的高效太陽能熱發電系統主要參數本構匹配關系；建立以超臨界CO?流動為核心的光-熱-電能量轉化全系統模型；研制了550℃/200kW超臨界CO?透平發電機組；建立了“光-熱-電”實證系統，并實現運行。

▌新一代國產化集熱器——龍騰RT86大槽集熱器

2024年，常州龍騰光熱科技股份有限公司歷時4年研發的新一代高效低成本槽式集熱器——RT86大槽集熱器，實現了國產化槽式集熱裝備的繼續迭代，RT86大槽集熱器采用國際最先進的空間框架結構，擁有完全自主的專利技術：

可適配導熱油、硅油、熔鹽、水等工質，回路設計出口溫度最高可達565℃；

可適配80、90口徑的新型集熱管，在配置90集熱管時，集熱器光學攔截率≥98%；

加工方式為主要機械成型+部分焊接結構，現場裝配方式為鉚接，生產工時減少約60%；

基于采用龍騰光熱自有專利——可擴展管結構連接技術（ETFH，Extensible Tube Frame Hub）技術，長尺寸部件分解為短尺寸，防腐處理簡便，運輸成本降低約35%；

在與烏拉特100MW項目相同設計荷載條件下，RT86集熱器的單位面積用鋼量下降約20%，

18米長度上的抗扭剛度與5.75m開口12米的常規槽相當。

▲巴彥淖爾RT86大槽集熱器示范項目

目前，在內蒙古巴彥淖爾市龍騰光熱儲能科技創新園區內，采用RT86大槽集熱器的新一代高效低成本槽式集熱系統示范項目，已經完成了全工況連續機械試運行驗收，開始介質熱運行示范。

▌大功率中高壓熔鹽電加熱器產品

2024年6月24日，綠儲科技自主研發制造的國際首臺單機20MW中高壓熔鹽電加熱器發貨至金塔中光太陽能“光熱+光伏”試點項目。目前，綠儲科技研制的面向大容量熔鹽儲能的智能化高壓無級調功熔鹽電加熱器產品已在多個光熱電站、火電靈活性改造項目上得的商業化應用。

綠儲科技研制的中高壓熔鹽電加熱器電壓等級可達6～10kV，突破了國內外熔鹽電加熱行業低壓電阻式加熱方案中輸電線路損耗高的技術瓶頸，熔鹽加熱效率達98.5%，加熱熔鹽溫度可達565℃。產品具有高電壓電網直連、線路損耗小、單體功率大、設備壽命長、均勻換熱、絕緣性能高、換熱效率高的優點。

▌100MW級超高溫二氧化碳熱泵儲能系統

2025年1月13日，首航高科能源技術股份有限公司、北京前沿動力科技有限公司依托山東肥城100MW/400MWh首臺套新型二氧化碳熔鹽冷熱電聯供項目研制的“100MW級超高溫二氧化碳熱泵儲能系統”入選國家能源局第四批能源領域首臺（套）重大技術裝備名單。

山東肥城100MW/400MWh項目采用“高溫熔鹽+壓縮二氧化碳”儲能技術，利用壓縮二氧化碳高溫熱泵將低谷電轉化為熱能存儲于高溫熔鹽中，再通過超臨界二氧化碳發電技術將熱能轉化為電能。同時，實現冷熱電三聯供，能源綜合利用率達85%。

該技術從前端電到熱的轉換過程以及后端熱到電的轉換均大幅提升，解決了熔鹽儲能電-電轉換效率較低的問題。

前端：其前端電到熱的轉換過程采用壓縮二氧化碳高溫熱泵加熱熔鹽，具體為通過逆向循環使用棄風棄光電能將低溫熱源的熱能“泵至”高溫狀態，并存儲轉化為高溫熱能，使用壓縮二氧化碳高溫熱泵技術突破了阻抗型加熱器能效（cop）＜100%的限制，提高了電到熱的轉換效率，是電力系統削峰填谷、提高區域能源系統效率和安全性的關鍵性前沿技術之一。

后端：后端熱到電的轉換可以采用先進的超臨界二氧化碳發電技術，高效地將熱能轉化為電能，根據熔鹽溫度不同以及裝機容量大小，全系統電-電轉換效率近期達到57.5%~65.8%；中遠期（5至10年）達到65%~76.6%，有望超過抽水蓄能轉換效率。

優勢：單位瓦時存儲建造成本1.7元；使用壽命長達30年；完全不受地域限制；具備短期大規模部署的能力；熔鹽與光熱具有天然耦合優勢，若與光熱補熱熔鹽結合，熔鹽-壓縮二氧化碳儲能電-電轉換效率更高。

▌多塔一機塔式光熱電站聚光集熱系統

2025年1月13日，由恒基能脈新能源科技有限公司自主研發、中國三峽新能源（集團）股份有限公司與恒基能脈共同申報的“多塔一機塔式光熱電站聚光集熱系統”成功入選國家能源局第四批能源領域首臺（套）重大技術裝備名單。

“多塔一機塔式光熱電站聚光集熱系統”以瓜州10萬千瓦“雙塔一機”光熱發電項目為依托，采用“雙塔一機塔式光熱電站聚光集熱系統”，該聚光集熱系統包含有兩個聚光集熱單元，每個單元具備獨立的定日鏡場、吸熱塔以及吸熱器系統，兩個定日鏡場共用區域的定日鏡能夠復用于相鄰的兩套吸熱器系統。

與傳統“一塔一機塔式光熱電站聚光集熱系統”相比，“雙（多）塔一機塔式光熱電站聚光集熱系統”能夠提高聚光集熱效率，適用于較大規模的塔式光熱電站，在提升聚光集熱安全性、核心設備可靠性的同時具有較高的經濟性，有助于提升光熱發電技術的市場競爭力和實現光熱發電技術的規模化應用。

三峽恒基能脈瓜州70萬千瓦光熱儲能+項目已于2024年12月30日投運。

▌350MW“三塔一機”大規模獨立光熱電站方案

2024年11月5日，青海省2024年光熱發電示范（試點）項目優選結果公布，浙江可勝技術股份有限公司申報的格爾木350MW光熱項目成功入圍，入選項目將納入青海省2024年度全省電力行業重點項目開發建設方案。

今年4月24日，可勝技術開發建設的青海億儲格爾木350MW塔式光熱發電項目可行性研究報告評審會在北京順利召開。

格爾木350MW塔式光熱項目是全球單體規模最大、儲能時間最長的光熱發電項目，采用“三塔一機”設計方案，配置14小時熔鹽儲能系統。該項目將采用可勝技術自主研發的塔式熔鹽儲能光熱發電核心技術及裝備，預計年發電量達9.6億kWh，年節約標準煤約26.34萬噸，年減排二氧化碳約72萬噸。

作為青海省2024年光熱發電示范（試點）項目之一，該項目投運后上網電價按每千瓦時0.55元（含稅）執行。

▌高低位熔鹽儲罐+短軸泵技術方案

浙江可勝技術股份有限公司創新高低位罐短軸泵技術方案，可顯著降低熔鹽儲能系統的成本。

采用該技術方案后，儲罐的高度不再受熔鹽泵軸長的限制。根據該技術方案優化后的儲罐具有更小的比表面積、更高的熱效率、更低的鋼材消耗量，并且熔鹽使用量也有所減少。

以一個裝機100MW儲熱8小時的熔鹽系統為例，采用傳統方案和創新優化方案后的對比如下所示：

與傳統方案相比，通過應用低位罐熔鹽輸送技術方案，儲熱系統的綜合成本降低約2000萬至3000萬元，對應的儲熱系統綜合成本降低約6%至12%。