未来我国太阳能热发电产业将如何开展？

未来，我国太阳能热发电产业需要围绕以下十个方面开展工作。

 1、太阳能集热和弃风弃光耦合系统的热力学分析。因为出现太阳辐射、电、热以及热电的相互转换， 基于热力学第二定律效率模型是亟须研究的内容。由于有电力的存在，化学能在存储中的作用也在该体 系中可能出现，需要从热经济学的角度对该系统进行细致、系统地研究。

2、百万千瓦级电热转换方式的研究。2022 年，在我国西部建设的太阳能热发电与光伏和风电的发 电功率比典型是1:9。10万kW级的太阳能热发电站熔融盐罐体应对100万kW的光伏和风电涌入的冲击， 因此，在储热部分百万千瓦级的大功率熔盐电加热方式也是 2022 年以后需要重点研究的内容。

3、测试在运的列入国家示范项目的太阳能热发电站。应对 2018 年 12 月底以来运行的太阳能热发 电站进行详细的性能测试，包括核心设备，子系统和全系统，辅机设备的性能参数。形成详细的测试科 研报告，基于数据梳理经验教训，得出设备设计方法，运行操作规范、系统设计规范和事故处理大纲， 总结出一批行业和国家标准。这对今后我国太阳能热发电的发展至关重要。

4、高温集热储热换热：储热是太阳能热发电连续性的一个重要因素。储热问题涉及材料和热学的 耦合，其中，800℃以上的固体储热和熔融盐储热是今后应对混合型电站较有前景的储热材料。需要对 高可靠性储热材料和系统，具有固有安全性的熔融盐吸热储热系统设计方法等进行研究。对热化学储热 加强基础研究。可耐受频繁热冲击的储热换热器也是必要的研究内容；对于吸热颗粒，应侧重其耐磨性 能的研究。

5、聚光器：聚光器成本约占整个太阳能热发电站投资的 50%，全球的太阳能热发电定日镜和槽式 聚光器的成本指标差别不大，未来应侧重提高聚光准确度，减少吸热器溢出损失。为此需研制聚光器误 差的光学测量和校准系统。对于塔式电站，定日镜误差也是影响定日镜用量的重要因素，定日镜误差从 3 mrad 降低到 2 mrad，在甘肃敦煌 100MW 电站使用的定日镜面积减少 2.4%。

6、吸热器：吸热器在高温、非均匀和非稳定热流边界条件下工作，需具备一定的抗疲劳寿命，吸 热器的安全性是吸热器最重要的指标。需要对吸热器的用材以及运行相关的力学和传热特性进行耦合探 索，研制固有安全性和长寿命的太阳能吸热器。在 800℃以上高温吸热器方面，颗粒吸热器是目前唯一 可行的方式，应加强该类吸热器在室外风况条件下可靠性和吸热颗粒质量损失的研究；由于吸热颗粒也 用于储热，应对吸热和储热放热进行耦合研究，研究颗粒吸热器中高密度辐射传递规律，得到综合最佳的集热储热全系统放热效率。

7、太阳能部件生产线专用设备：太阳能关键部件生产线技术在我国发展缓慢。目前在玻璃镜、吸 热管、聚光器、专用透平等生产线方面的研究成果还不足以支撑大规模工业化的需要。需要在规模化实 践中完善产品的质量控制技术和工艺，建立聚光、吸热和传热部件的生产线和生产工艺。

8、性能检测设备研究：高能流密度测量系统，生产线和现场的聚光器误差测量仪器，槽式集热器 聚光误差测试仪器，高温颗粒流量计。

9、技术规范和标准：建立太阳能热发电核心材料、装备和系统性能评价的规范和标准。通过对新 型聚光形式、聚光系统优化设计、适应于不同形式热发电技术、不同工质类型和运行温度的吸热器技术、 储热材料与储热系统、高效热电转化技术等领域持续的研发和关注，推动我国太阳能热发电技术向高参 数－高效率－低成本－基础负荷方向发展。

10、超临界二氧化碳太阳能热发电技术：1000 小时无大修的 800℃太阳能吸热器，能流密度为 1200 kW/m2 的聚光场，5 万 kWth 级颗粒 / 二氧化碳换热器，1 万 kW 超临界二氧化碳压缩机透平。