塔式太阳能光热发电技术研究与产业化——以兰州理工大学为例.pdf

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1、塔式太阳能光热发电技术研究与产业化以兰州理工大学为例以兰州理工大学为例焦树强 杜小泽兰州理工大学Email:敦煌 2024年9月10-13日2024 中国太阳能热发电大会塔式太阳能光热发电技术研究Page.2/55报 告 提 纲1、研发背景2、学科基础3、阶段进展4、下一步工作塔式太阳能光热发电技术研究Page.3/55 大力发展可再生能源是我国实现碳中和的必由之路。太阳能是地球表面最丰富的可再生能源，将成为未来能源体系中的主导能源。*数据来源于国际可再生能源署数据来源于国际可再生能源署2050 *中国可再生能源发展路线图中国可再生能源发展路线图2050我国太阳能装机趋势我国太阳能装机趋势*2

2、02020302050单位：亿千瓦单位：亿千瓦2.68.525太阳能资源丰富太阳能资源丰富*全球能源储藏全球能源储藏单位：万亿吨标煤单位：万亿吨标煤太阳能太阳能24.75万亿吨标煤万亿吨标煤/年年煤炭煤炭0.96石油石油0.26天然气天然气0.23风能风能0.030.08 25研发背景塔式太阳能光热发电技术研究Page.4/55光伏：光伏：300-1100 nm；效率 20%未加利用光伏技术仅能利用有限波段太阳能光伏技术仅能利用有限波段太阳能典型光伏电站年逐时功率输出典型光伏电站年逐时功率输出太阳能利用面临的挑战：1 能量捕获、转换效率低；2 随机波动性导致难以消纳利用研发背景塔式太阳能光热发

3、电技术研究Page.5/55*国家发改委能源所中国2050年光伏发展展望（2019）25亿千瓦亿千瓦(2050年预计年预计)2.6亿千瓦亿千瓦(2020年年)转化效率低转化效率低 现有太阳能的平均 利 用 效 率 在20%左右，有待提高。消纳利用难 现 有 消纳技 术下，近5年平均年弃光量 达55亿千瓦时。研发背景塔式太阳能光热发电技术研究Page.6/55 太阳能光热发电：大规模、高效率1.太阳能全光谱吸收与转化；2.基于传统热力学循环热功转换，发电效率随聚焦温度提升：原理清晰、技术成熟太阳能发电热效率与集热温度之间的关系太阳能发电热效率与集热温度之间的关系研发背景塔式太阳能光热发电技术研究

4、Page.7/55太阳能光热发电与储热集成具有平稳负荷输出能力太阳能光热发电与储热集成具有平稳负荷输出能力槽式集热太阳能热发电流程槽式集热太阳能热发电流程塔式集热太阳能热发电流程塔式集热太阳能热发电流程研发背景灵活调峰潜力：太阳能热发电与低成本储热系统集成，是解决可再生能源转化效率低和难于消纳等固有缺陷最具前景的技术路线。塔式太阳能光热发电技术研究Page.8/55光热发电将带动前沿储热材料、先进储热技术、高端输运与动力装备等众多新能源业态光热发电正在成为我省新名片 甘肃省太阳能资源得天独厚；甘肃酒泉光电储量近20亿千瓦，是全国最理想的光热发电建设区域之一。太阳能光热发电正使酒泉成为新能源领域

5、的国家名片。塔式太阳能光热发电技术研究Page.9/55报 告 提 纲1、研发背景2、学科基础3、阶段进展4、下一步工作塔式太阳能光热发电技术研究Page.10/55学科基础 能源与动力工程学院：国家双万计划一流专业、国防特色学科 石油化工学院：国家级特色专业 材料学院：有色金属先进加工与再利用国家重点实验室兰州理工大学：甘肃省、教育部、国防科工局共建高校 全国唯一阀门高教与科研专业：熔盐阀、核级铅铋合金调节阀等 建立从高温储热材料、前沿储热技术到先进系统集成的完整链条 我国第一个水力机械专业，成功研制核电主泵、各类石化泵动力工程及工程热物理动力工程及工程热物理一级学科博士点一级学科博士点材料

6、科学与工程材料科学与工程一级学科博士点一级学科博士点塔式太阳能光热发电技术研究Page.11/55 建有超高温熔盐泵阀工程研究中心，正在建设全国首个超高温熔盐泵、阀高温测试基地 700超高温熔盐泵、阀研发制造及测试条件：全球温度最高、技术难度最大兰州兰泵有限公司 西北地区规模最大、泵类产品种类最多，唯一能提供大流量、高扬程、多泥沙、特殊工况工业泵的企业承担超高温熔盐泵阀的制造及性能测试实验武威钍基熔盐堆核能系统用泵武威钍基熔盐堆核能系统用泵高温熔盐系统用阀高温熔盐系统用阀产学研校企合作基础塔式太阳能光热发电技术研究Page.12/55首航高科能源技术股份有限公司 总部位于兰州市，从事太阳能光热