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日前，首航高科“100MW級塔式光熱電站熔鹽儲(chǔ)熱裝置技術(shù)”入選可再生能源學(xué)術(shù)大會(huì)科技獎(jiǎng)三等獎(jiǎng)。

此前，首航高科“100MW級塔式光熱電站熔鹽儲(chǔ)熱裝置技術(shù)”同時(shí)榮獲2022年“科創(chuàng)中國”系列榜單先導(dǎo)技術(shù)獎(jiǎng)（綠色低碳領(lǐng)域）。

熔鹽儲(chǔ)熱系統(tǒng)是塔式熔鹽太陽能熱發(fā)電站的核心設(shè)備之一。熔鹽儲(chǔ)熱系統(tǒng)可以解決太陽能高溫?zé)岚l(fā)電的間歇性問題，實(shí)現(xiàn)太陽能的連續(xù)熱發(fā)電，其儲(chǔ)能的特點(diǎn)也讓光熱發(fā)電可作為基荷電源，具備可調(diào)節(jié)的特性。

熔鹽儲(chǔ)熱系統(tǒng)的工作原理主要包括儲(chǔ)熱過程和放熱過程。儲(chǔ)熱過程工作原理就是日照充足時(shí)，流經(jīng)吸熱器升溫的熱熔鹽進(jìn)入熱鹽罐，將太陽能轉(zhuǎn)化成熱能的方式存儲(chǔ)在熱鹽罐中。放熱過程的工作原理是在夜晚及日照不足時(shí)，熱鹽罐中的熱熔鹽流經(jīng)換熱系統(tǒng)（蒸汽發(fā)生系統(tǒng)）降溫后，進(jìn)入冷鹽罐。

本技術(shù)成果依托敦煌100MW熔鹽塔式光熱發(fā)電項(xiàng)目，該電站于2018年建成并發(fā)電，是國家首批光熱示范項(xiàng)目中第一個(gè)投入運(yùn)行的，也是國內(nèi)第一座100MW級熔鹽塔式光熱電站，同時(shí)也是目前世界上僅有在運(yùn)行的兩座100MW級熔鹽塔式光熱電站之一。

敦煌100MW熔鹽塔式光熱發(fā)電項(xiàng)目的熔鹽儲(chǔ)熱系統(tǒng)是目前在建和投運(yùn)項(xiàng)目中單體儲(chǔ)熱容量最大的熔鹽儲(chǔ)熱系統(tǒng)。

本項(xiàng)目熔鹽儲(chǔ)熱系統(tǒng)由首航高科自主研發(fā)設(shè)計(jì)，具有以下的創(chuàng)新點(diǎn)：

技術(shù)創(chuàng)新

在沒有相關(guān)設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)的情況下，采用有限元技術(shù)和三維仿真相結(jié)合的方法，對儲(chǔ)罐進(jìn)行設(shè)計(jì)，并對儲(chǔ)罐焊縫進(jìn)行無損探傷，保證焊縫質(zhì)量。

設(shè)計(jì)創(chuàng)新

為避免儲(chǔ)罐基礎(chǔ)陶粒級配改變引發(fā)基礎(chǔ)失效，提出了儲(chǔ)罐基礎(chǔ)隔熱層內(nèi)分層設(shè)置金屬網(wǎng)的設(shè)計(jì)新方法。

結(jié)構(gòu)創(chuàng)新

提出了防止罐體散熱與適應(yīng)受熱膨脹協(xié)同的設(shè)計(jì)方法，研制了儲(chǔ)罐隔熱檢修平臺(tái)，滿足了保溫和安全防護(hù)功能。同時(shí)，為了減少長軸熔鹽泵運(yùn)行中的振動(dòng)幅度，提出了剪力墻與鋼結(jié)構(gòu)相結(jié)合的熔鹽泵支架設(shè)計(jì)方案。

工藝創(chuàng)新

針對同類工程MI伴熱電纜易損壞故障，設(shè)計(jì)了采用電加熱絲、氧化鎂絕緣、金屬鎧裝復(fù)合加熱元件的管道防凝伴熱系統(tǒng)，并提出了利用太陽能與天然氣相結(jié)合的化鹽設(shè)計(jì)方案，顯著減少了天然氣使用量。

液態(tài)熔鹽不但能收集能量，還可以儲(chǔ)存大量能量，大規(guī)模的熔鹽儲(chǔ)熱系統(tǒng)的存在，使塔式熔鹽光熱發(fā)電與自然界的能量波動(dòng)完全分離，不受外界天氣影響，即使在太陽落山后依然可以像火電機(jī)組一樣穩(wěn)定發(fā)電，這也是光熱可以實(shí)現(xiàn)24小時(shí)不間斷發(fā)電，可為光伏、風(fēng)電等其他可再生能源提供調(diào)峰服務(wù)的根源。

首航高科可為推動(dòng)建立光熱發(fā)電與光伏發(fā)電、風(fēng)電互補(bǔ)調(diào)節(jié)的風(fēng)光熱綜合可再生能源發(fā)電基地提供高性價(jià)比的解決方案，積極響應(yīng)國家提出的‘碳達(dá)峰、碳中和’目標(biāo)。引領(lǐng)清潔能源與低碳環(huán)保領(lǐng)域的創(chuàng)新與發(fā)展。 

原標(biāo)題：首航高科100MW級塔式光熱電站熔鹽儲(chǔ)熱裝置技術(shù)連獲多項(xiàng)榮譽(yù)