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科研进展

兰州化物所辐射制冷漫反射涂层技术在110MW塔式熔盐光热电站获应用

发表日期:2024-02-06来源:兰州化学物理研究所放大 缩小
   1月23日,由中国科学院兰州化学物理研究所清洁能源化学与材料实验室低碳能源材料组高祥虎研究员团队自主研发的辐射制冷漫反射涂层技术在阿克塞 110MW塔式熔盐光热发电吸收塔获得应用。
  太阳能光热发电具有储能、调峰调频特性,与光伏、风电互补,可有效解决风光热大型可再生能源基地稳定送电和 100%绿色发电问题。“十四五”期间,我国光热发电每年新增开工规模达 300万千瓦,保守估计2022年中国光热发电行业规模 约931亿元,至 2025年将达 2356亿元。国内塔式光热发电装备的国产化率已达 90%,然而光学材料却完全依赖进口。 2023年,低碳能源材料组研发的 SolarShot1108纳米高熵太阳能吸收涂层在敦煌首航节能 100MW塔式熔盐光热电站成功应用,成为国内唯一取得电站使用业绩的产品。西安热工研究院有限公司测试结果表明, SolarShot1108纳米高熵太阳能吸收涂层的整体吸热率比国外产品提升 约3.9%2024年,该材料将在三峡恒基能脉瓜州全球首 座2*50MW“双塔一机”风光热储一体化项目中使用。
  光束校准系统被用于塔式太阳能镜场和吸热塔之间,目的是确定每个定日镜的光束质量并进行跟踪和校准精度。为了使采集的图像准确,不受图像采集角度、光线入射角度的影响,吸热塔目标靶区域表面应具有严格的漫反射特性。此外,为避免由于镜场聚光导致混凝土表面温度过高,漫反射涂层应具有自制冷降温效果。基于此,研究人员研发了辐射制冷漫反射涂层技术并将其应用于光热电站中。该技术的核心理念是无源制冷,其关键在于开发出纳米陶瓷辐射制冷涂层。通过精确调控涂层太阳光反射光谱(反射率 97.5%)和 2.5-16μm的中红外波段发射谱(发射率 95.2%),辐射制冷漫反射涂层不仅能反射太阳能辐射,还能增强与周围环境和整个大气窗口( 8-13 μm)之间的辐射传热,从而实现混凝土基材的有效降温。同时,该涂层具有优异的漫反射效果、耐紫外老化、耐磨、耐碱、耐水和与混凝土基材相容性等特点。
  阿克塞汇东新能源项目是国内首批“光热+光伏”试点项目,总投资 50.6亿元,总装机容量 750MW,包括 110MW光热发电和 640MW光伏发电,是甘肃在建的单机规模最大的“光热+光伏”项目。据了解,整个项目建成后,年发电量将达到 17亿千瓦时,可节约标煤 50.7万吨,减排二氧化 碳147万吨,对加快构建当地新能源增长极、助推地方经济高质量发展具有积极意义。
  该研究成果将为光热发电规模化发展提供技术支撑,为确保我国光热发电行业发展安全作出贡献。该项目得到了东方电气集团东方锅炉股份有限公司的大力支持。
阿克塞 110MW塔式熔盐光热发电项目
中央电视台新闻频道《新闻直播间》栏目报道
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