100MW立式熔盐光热电站采用高温辐射制冷涂层技术

近日，高温辐射制冷涂层技术在三峡能源青豫DC二期100兆瓦立式熔盐光热电站得到应用，由中国科学院兰州化学物理研究所和东方电气集团东方锅炉有限公司联合研发。

在全球能源格局加速变革的大环境下，太阳能光热发电以其独特的储能和峰值调节优势，逐渐崭露头角，展现出广阔的发展前景。目前，国内塔式光热发电设备国产化已达90%，但一些关键光学材料完全依赖进口。

近年来，中国科学院兰州化学物理研究所资源化学与能源材料研究中心高祥虎研究员团队致力于塔式光热发电光学材料和关键技术的研发。敦煌100MW已开发纳米高熵太阳能吸收涂料和辐射制冷漫反射涂料材料及核心技术、阿克塞110MW、国内10多个光热电站，如瓜州首座2x50MW双塔一机，已成功应用，使用业绩约1GW。

但在塔式光热发电系统中，成千上万的定日镜将太阳光聚焦在吸热器上，不可避免地导致吸热器上下温度超过700℃，这对吸热器的安全性构成了严峻的考验。目前常规隔热涂层效率低，耐高温、耐风沙能力低，无法满足高能流密度条件下的特殊热保护需求。

因此，开发适应戈壁、沙漠、强沙尘等极端环境的高效反射太阳光、被动制冷和降温的新型热保护技术尤为重要。该团队基于无源制冷的理念，开发了新型高温辐射制冷涂层技术。该涂层可以准确控制太阳光反射光谱(反射率97.5%)和2.5-16μm的中红外波段发射谱(发射率95.2%)不仅可以反射太阳能辐射，还可以增强环境和大气窗口(8-13μm)长波辐射交换可以有效降低基材的温度。同时，该涂层具有优异的耐热震、耐紫外线老化、耐磨、耐碱、耐水等特点，能在极端环境下长时间稳定运行。

三峡能源格尔木100兆瓦光热电站是国家发改委、国家能源局批准的“沙漠、戈壁、沙漠”地区第一批重点大型基地建设项目。该项目位于青海省海西州格尔木市乌图美仁光伏光热基地，安装容量100兆瓦。采用立式熔盐技术路线，总光照面积约74.755万平方米，吸热塔高约210米，配备8小时熔盐储热系统。

项目投入运行后，每年使用约2271小时，每年发电22713.8万千瓦/小时，每年可节约6.924万吨标准煤，减排18.895万吨二氧化碳，减排7.267吨粉尘，减排36.34吨二氧化硫，减排40.65吨氮氧化物。该项目的建设对改善我国能源结构、增加可再生能源比例、提高供电系统电源结构、帮助区域经济可持续发展具有重要意义。

这项研究的结果再次为中国立式太阳能光热发电技术增加了一种新型的高温反射和无源辐射制冷保护材料，这意味着中国科学院兰州化学研究所已经成为中国唯一拥有全套塔式光热发电集热系统光学材料和关键技术的核心研究机构。