六年一劍：中控太陽能推動產(chǎn)業(yè)發(fā)展

2016年8月26日，曾因建成國內(nèi)第一座商業(yè)化運營的塔式光熱電站而享譽業(yè)界的浙江中控太陽能技術(shù)有限公司（簡稱“中控太陽能公司”）在青海德令哈召開媒體發(fā)布會，正式宣布國內(nèi)首座塔式熔鹽儲能光熱電站成功投運，中國成為繼西班牙、美國之后第三個掌握塔式熔鹽儲能光熱發(fā)電技術(shù)的國家。

　　2016年9月1日，國家發(fā)展改革委發(fā)布《國家發(fā)展改革委關(guān)于太陽能熱發(fā)電標(biāo)桿上網(wǎng)電價政策的通知》，正式核定全國統(tǒng)一的太陽能熱發(fā)電標(biāo)桿上網(wǎng)電價為1.15元/千瓦時，困擾光熱發(fā)電行業(yè)多年的政策得以落地。

　　前后不到一周時間發(fā)生的這兩件大事，使得近年略顯“沉寂”的光熱發(fā)電成為各界廣泛關(guān)注的熱點。業(yè)界普遍認(rèn)為，以光熱電價出臺為契機(jī)，中國光熱發(fā)電產(chǎn)業(yè)將迎來大規(guī)模發(fā)展，而國內(nèi)首座塔式熔鹽儲能光熱電站的成功投運，將使得國家對光熱發(fā)電產(chǎn)業(yè)的宏偉規(guī)劃從技術(shù)上有了實現(xiàn)的基本保障。

　　盡管中控太陽能公司在光熱發(fā)電行業(yè)已是知名企業(yè)，但由于光熱發(fā)電在我國電力系統(tǒng)中還只能算是一名“新兵”，因此中控太陽能公司在整個電力行業(yè)并非廣為人知。那么，這究竟是一家怎樣的企業(yè)？為何在突破塔式熔鹽儲能光熱技術(shù)上，他們能拔得頭籌？未來，他們對光熱發(fā)電產(chǎn)業(yè)又有著怎樣的期許與規(guī)劃？今天，讓我們一起來了解中控太陽能公司。

　　發(fā)揮優(yōu)勢勇于挑戰(zhàn)

　　時間回到2010年，以西班牙、美國為代表的國際光熱發(fā)電技術(shù)和市場正在快速發(fā)展，而在中國，人們談?wù)摳嗟模欠脚d未艾的光伏發(fā)電。

　　同年5月，中控太陽能公司成立，其業(yè)務(wù)方向不是當(dāng)時正迅猛發(fā)展的光伏，而是略顯“冷門”的光熱發(fā)電。對此，中控太陽能公司認(rèn)為光伏發(fā)電與生俱來的“有光有電、無光無電”的特征，在其裝機(jī)到較大規(guī)模時會給電網(wǎng)安全運行帶來不小的風(fēng)險，必然面臨進(jìn)一步發(fā)展的瓶頸，而擁有低成本、長壽命、高效率的大規(guī)模儲熱系統(tǒng)的光熱發(fā)電，能夠為電網(wǎng)提供連續(xù)、穩(wěn)定、快速、可調(diào)度的高品質(zhì)電力輸出，正是實現(xiàn)高比例可再生能源的最佳解決方案。基于對光熱發(fā)電技術(shù)特性及發(fā)展趨勢的判斷，結(jié)合對自身優(yōu)勢與能力的認(rèn)識，中控太陽能公司選擇了塔式熔鹽儲能光熱發(fā)電這一系統(tǒng)最復(fù)雜、技術(shù)難度最高的光熱發(fā)電技術(shù)路線作為研究方向。

　　對此，中控太陽能公司董事長金建祥如此解讀“塔式熔鹽儲能光熱發(fā)電的光電轉(zhuǎn)換效率比較高，成本下降空間巨大，適合成為基荷電源和調(diào)峰電源，是最具有發(fā)展前景的光熱發(fā)電技術(shù)。同時，塔式熔鹽光熱發(fā)電系統(tǒng)復(fù)雜，其核心的大規(guī)模鏡場控制、熔鹽吸熱、儲換和換熱技術(shù)難度大，因而也有較高的進(jìn)入門檻，而依托中控集團(tuán)在自動化控制和化工領(lǐng)域的深厚積累，以及杭州鍋爐集團(tuán)和杭州汽輪機(jī)集團(tuán)等股東單位在熱力系統(tǒng)、汽輪機(jī)等方面多年的積淀，也使得中控太陽能公司具備解決這些難題的基本條件。因此，這可以說是一個非常自然的選擇。”

　　穩(wěn)步推進(jìn)厚積薄發(fā)

　　塔式熔鹽光熱發(fā)電涉及光學(xué)、自動化、化工、電力等多個專業(yè)領(lǐng)域，系統(tǒng)復(fù)雜，技術(shù)門檻高。作為一項新型發(fā)電技術(shù)，當(dāng)時國際上也缺乏可供借鑒的成功經(jīng)驗，且技術(shù)進(jìn)步必須與實際工程應(yīng)用相結(jié)合，需要在工程應(yīng)用中不斷驗證、改進(jìn)和完善。加之考慮到中國特殊的自然條件，適合發(fā)展光熱發(fā)電的西北地區(qū)普遍存在高海拔、高寒、風(fēng)沙大等問題，注定了中國發(fā)展光熱發(fā)電只能走自主創(chuàng)新之路。

　　作為一支有著多年自主創(chuàng)新與高技術(shù)成果產(chǎn)業(yè)化經(jīng)驗的團(tuán)隊，中控太陽能公司清楚地認(rèn)識到未來挑戰(zhàn)在哪里，并為此制定了重點突破、穩(wěn)步推進(jìn)的研發(fā)策略，設(shè)計了從小試到工業(yè)性規(guī)?；囼?，從水工質(zhì)到熔鹽工質(zhì)的研發(fā)與建設(shè)路徑，直至完全打通塔式熔鹽儲能光熱發(fā)電全流程技術(shù)。 首先，他們選擇從最為擅長的“控制”入手，重點解決塔式熔鹽光熱發(fā)電中難度最大、最核心的智能定日鏡、鏡場設(shè)計和聚光控制問題。為此，他們于2011年率先在杭州建成了一座小規(guī)模試驗裝置，包括400多面定日鏡、鏡場控制系統(tǒng)、以及配套的水工質(zhì)吸熱器。在小試取得成功的基礎(chǔ)上，中控太陽能公司于2012年初正式在青海德令哈啟動了10兆瓦電站建設(shè)，穩(wěn)妥起見，選擇以水作為吸熱與傳熱工質(zhì)。2013年7月5日，該10兆瓦水工質(zhì)塔式光熱電站正式并網(wǎng)發(fā)電，成為中國第一座實現(xiàn)商業(yè)化運營的塔式光熱電站。這標(biāo)志著由中控太陽能公司自主研發(fā)大規(guī)模鏡場高精度聚光技術(shù)、塔式光熱發(fā)電能量系統(tǒng)設(shè)計與動態(tài)優(yōu)化、塔式太陽能整體系統(tǒng)集成與運行維護(hù)、高海拔高寒環(huán)境下的環(huán)境適應(yīng)性等關(guān)鍵技術(shù)得到了規(guī)?；瘧?yīng)用的驗證。

　　在推進(jìn)10兆瓦水工質(zhì)電站建設(shè)的同時，中控太陽能公司于2012年正式啟動了熔鹽吸熱與儲換熱技術(shù)的專項研發(fā)。還是從小試開始，先在杭州建成了小規(guī)模熔鹽吸熱與儲換熱試驗平臺，對吸熱器抗熱沖擊與熱疲勞設(shè)計技術(shù)、熔鹽儲罐設(shè)計技術(shù)、變負(fù)荷換熱技術(shù)及熔鹽系統(tǒng)工藝與運營策略等進(jìn)行專項研發(fā)。在小試取得成功之后，于2014年正式啟動了熔鹽儲能光熱電站建設(shè)，而此時，德令哈10兆瓦水工質(zhì)電站已經(jīng)穩(wěn)定運行了18個月。2016年8月，德令哈10兆瓦熔鹽儲能光熱電站成功投運，各項指標(biāo)完全達(dá)到設(shè)計值，并實現(xiàn)滿負(fù)荷發(fā)電。

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