“光熱的前途是光明的，道路是曲折的，對光熱發(fā)電技術(shù)我們充滿(mǎn)信心。”北京首航艾啟威節能技術(shù)股份有限公司（簡(jiǎn)稱(chēng)“首航節能”）副董事長(cháng)黃文博在 “中國光熱發(fā)電產(chǎn)業(yè)回顧與展望領(lǐng)導者峰會(huì )暨CSPPLAZA2018新年匯”上說(shuō)，光熱是一個(gè)技術(shù)密集型、資金密集型、人才密集型的產(chǎn)業(yè)，它涉及到多個(gè)專(zhuān)業(yè)、多個(gè)學(xué)科、多個(gè)領(lǐng)域、多個(gè)系統之間的協(xié)調與配合。各個(gè)環(huán)節之間必須協(xié)調好、配合好，尤其是企業(yè)內部與企業(yè)之間的合作項目，涉及到的環(huán)節很多，無(wú)論哪個(gè)環(huán)節出問(wèn)題都會(huì )導致整體項目達不到預期目標。
01
光熱系統研究取得重大成果
太陽(yáng)能熱發(fā)電站使用太陽(yáng)能來(lái)產(chǎn)生電力，是一種非常有前景的發(fā)電方式，其最具競爭力的優(yōu)點(diǎn)就是易于和儲熱系統結合在一起，通過(guò)儲熱系統，電站發(fā)電可以擺脫太陽(yáng)光不穩定帶來(lái)的影響，使電站所發(fā)的電更加滿(mǎn)足電網(wǎng)需求。中國科學(xué)院電工研究所研究員王志峰表示，如今的光熱發(fā)電產(chǎn)業(yè)技術(shù)風(fēng)險主要集中在系統集成方面，當前我國光熱產(chǎn)業(yè)鏈中集成技術(shù)方面并沒(méi)有完整跑完全程，欠缺此項能力。
作為集成技術(shù)的供應商，首航節能自2010年起，就依托企業(yè)技術(shù)中心和博士后科研工作站，組建國際化光熱研發(fā)、設計、制造及工程管理團隊，不斷致力于光熱發(fā)電系統的研究與開(kāi)發(fā)。6年來(lái)，首航節能針對聚光系統、吸熱器系統、儲熱系統、換熱系統和光熱電一體化控制系統進(jìn)行了系統的研究和開(kāi)發(fā)，分別建設塔式、槽式、碟式光熱發(fā)電“小試”“中試”試驗系統。經(jīng)多年實(shí)驗與測試，首航節能收集了大量實(shí)測數據，編制光熱電站設計、制造、施工相關(guān)企業(yè)標準和規范，光熱技術(shù)研究取得重大成果。
首航節能依托扎實(shí)的研究與開(kāi)發(fā)成果，投資建設1萬(wàn)千瓦塔式熔鹽光熱發(fā)電項目，已于2016年底成功一次并網(wǎng)發(fā)電。敦煌10萬(wàn)千瓦光熱項目也獲批為國家光熱電站示范項目。首航節能采用世界上最先進(jìn)的流水線(xiàn)，高精度、全自動(dòng)化定日鏡組裝、檢驗一體化生產(chǎn)線(xiàn)。對于核心部件——傳動(dòng)裝置，為確保其交貨期和控制精度，首航節能采用高精度機器人轉動(dòng)關(guān)節，并要求采用大量的高精度加工中心進(jìn)行生產(chǎn)。對于一個(gè)百萬(wàn)平米的鏡場(chǎng)，該公司可在核心島建設周期內完成安裝，保證項目進(jìn)度。
“在定日鏡系統中，要做到把鏡子的效率發(fā)揮到極致。首航節能的傳動(dòng)裝置效率能達到80%，它保證了整個(gè)系統的高精度與低耗能。”黃文博介紹說(shuō)，我們鏡子比較大，柱高就有六米，一個(gè)個(gè)鏡子組成的鏡場(chǎng)，在夜幕降臨時(shí)仿佛在沙漠中看到了碧波蕩漾。
02
憑借技術(shù)優(yōu)勢打造光熱核心
目前，大部分光熱電站使用熔鹽吸熱儲熱系統，在陽(yáng)光充足的時(shí)候熔鹽獲得熱量溫度升高，儲存在高溫熔鹽罐中；當陽(yáng)光不足的時(shí)候，高溫熔鹽罐中的熔鹽提供能量，使電站持續穩定的發(fā)電，熔鹽溫度變低，流入低溫熔鹽罐中。在儲熱系統中，熔鹽罐是關(guān)鍵設備之一。
高溫熔鹽具有良好的導熱和流動(dòng)特性，而且該流體具有較高的比熱容和密度，因此工業(yè)界應用該物質(zhì)作為傳熱介質(zhì)和儲存熱量。而塔式熔鹽技術(shù)就是利用這些特點(diǎn)把不穩定的太陽(yáng)能儲存成熱能。據了解，首航節能?chē)鴥葓F隊已經(jīng)掌握了塔式熔鹽光熱電站的聚光、吸熱、儲熱和換熱的完整技術(shù)，并能夠獨立進(jìn)行設計和制造。
“關(guān)于熔鹽儲熱設施，我們專(zhuān)門(mén)有一個(gè)熔鹽試驗臺，針對熔鹽罐做了很多實(shí)驗。從設計開(kāi)始，就首先考慮到如何隔熱、耐腐蝕與保障安全；熔鹽罐設計出之后，還要加入一個(gè)保障熱量均勻的系統，并做出包括熔鹽罐內的流體分析、高溫狀態(tài)下熔鹽罐的應力分析等相關(guān)數據。”黃文博表示，熔鹽罐制造時(shí)最容易出問(wèn)題是焊道，為保證整個(gè)熔鹽罐的制作與加工過(guò)程安全可靠，首航節能采用完全自動(dòng)化、機械化的生產(chǎn)車(chē)間，只要保證程序和機器人不出錯，整體的焊接工藝也會(huì )是穩定的。
首航節能與寶鋼經(jīng)過(guò)幾年的探索，研發(fā)出了牌號為SHBG—2的材料。該材料具有非常好的抗熔鹽腐蝕、耐受高溫熱疲勞的特性。該材料已批量生產(chǎn)，應用在首航節能敦煌1萬(wàn)千瓦熔鹽塔式項目上，整個(gè)吸熱器的設計完全實(shí)現了自主。
“首航節能為研究吸熱器里的流體專(zhuān)門(mén)開(kāi)發(fā)了一個(gè)軟件，可以準確分析出有關(guān)焦點(diǎn)和流體里面的熱量流動(dòng)等相關(guān)數據，這個(gè)軟件將聚光系統和吸熱系統耦合分析，可以測算出吸熱器每分鐘效率到底有多少，方便時(shí)刻監控光熱電站整體效率。”黃文博介紹說(shuō)。
作為國內自有技術(shù)代表的首航節能，依賴(lài)其自身對光熱電站集成技術(shù)的長(cháng)期研究和示范，積累了豐富經(jīng)驗，由此具有了自我完成項目的能力，其對光熱產(chǎn)業(yè)的探索也將為我國光熱產(chǎn)業(yè)的后續發(fā)展提供寶貴經(jīng)驗。
