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在近日召開的第十二屆中國(guó)國(guó)際光熱大會(huì)暨CSPPLAZA年會(huì)上，恒基能脈新能源科技有限公司副總經(jīng)理李振國(guó)博士發(fā)表主題報(bào)告，深入解讀了“多塔一機(jī)”塔式光熱聚光集熱技術(shù)的創(chuàng)新突破，并分享了該技術(shù)在瓜州、玉門兩大項(xiàng)目中的商業(yè)化實(shí)踐。

作為光熱發(fā)電領(lǐng)域的深耕者，李振國(guó)博士通過具體案例展現(xiàn)了這一技術(shù)如何破解傳統(tǒng)塔式光熱電站的規(guī)模瓶頸，為行業(yè)規(guī)?；l(fā)展提供了清晰路徑。

圖：李振國(guó)

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“多塔一機(jī)”技術(shù)：重構(gòu)塔式光熱電站的效率與規(guī)模邏輯

“傳統(tǒng)塔式光熱電站向大型化發(fā)展時(shí)，始終面臨一個(gè)核心難題——大鏡場(chǎng)遠(yuǎn)端定日鏡效率急劇衰減?！崩钫駠?guó)在報(bào)告中直指行業(yè)痛點(diǎn)。他解釋，2016年首批光熱項(xiàng)目多為5萬-10萬千瓦規(guī)模，當(dāng)嘗試建設(shè)20萬、35萬千瓦及以上機(jī)組時(shí)，遠(yuǎn)端定日鏡與吸熱塔的距離可能超過10公里，光程過長(zhǎng)導(dǎo)致聚光效率大幅下降，甚至趨近于零，嚴(yán)重制約了光熱電站的規(guī)?；瘍r(jià)值。

為破解這一困境，恒基能脈于2022年率先提出“多塔一機(jī)”技術(shù)方案，并在實(shí)踐中不斷完善。李振國(guó)介紹，這一技術(shù)的核心是“分散集熱、集中發(fā)電”：即通過多個(gè)獨(dú)立的聚光集熱單元（含定日鏡場(chǎng)、吸熱塔及吸熱器）收集熱量，高溫熔鹽匯入一套集中儲(chǔ)換熱系統(tǒng)，最終驅(qū)動(dòng)一套汽輪發(fā)電機(jī)組運(yùn)行。

圖：多塔一機(jī)

▌技術(shù)定義與規(guī)模突破

“多塔一機(jī)”并非簡(jiǎn)單的數(shù)量疊加，而是對(duì)電站系統(tǒng)架構(gòu)的根本性重構(gòu)。李振國(guó)強(qiáng)調(diào)，該技術(shù)具有三個(gè)關(guān)鍵特征：聚光集熱系統(tǒng)包含2個(gè)及以上獨(dú)立單元，每個(gè)單元配備專屬定日鏡場(chǎng)與吸熱塔；儲(chǔ)換熱系統(tǒng)集中設(shè)置，統(tǒng)一收納各吸熱塔的高溫熔鹽；發(fā)電系統(tǒng)僅配置1套汽輪機(jī)組，實(shí)現(xiàn)“多塔供能、一機(jī)發(fā)電”的協(xié)同模式。

這種架構(gòu)讓光熱電站規(guī)模實(shí)現(xiàn)跨越式突破：兩塔一機(jī)可支撐100MW級(jí)機(jī)組，三塔一機(jī)覆蓋200-350MW，四塔一機(jī)可達(dá)350-500MW，五塔一機(jī)則能實(shí)現(xiàn)500-660MW容量，且所有規(guī)模機(jī)組的儲(chǔ)熱時(shí)長(zhǎng)均可保持8小時(shí)以上。“當(dāng)單機(jī)容量達(dá)到66萬千瓦時(shí)，光熱電站將從‘補(bǔ)充電源’升級(jí)為區(qū)域電網(wǎng)的‘調(diào)峰主力’，甚至承擔(dān)‘壓艙石’角色。”李振國(guó)表示。

圖：多塔一機(jī)

▌技術(shù)優(yōu)勢(shì)：從效率到成本的全維度提升

經(jīng)過瓜州項(xiàng)目驗(yàn)證，“多塔一機(jī)”技術(shù)展現(xiàn)出八大核心優(yōu)勢(shì)，李振國(guó)逐一解析：

效率躍升是最顯著的突破。通過將大鏡場(chǎng)拆分為多個(gè)小鏡場(chǎng)，遠(yuǎn)端定日鏡與吸熱塔的距離大幅縮短（如瓜州項(xiàng)目從傳統(tǒng)的10公里縮至800米），聚光效率顯著提升；中間區(qū)域的定日鏡可根據(jù)太陽(yáng)位置靈活選擇聚光目標(biāo)（如三塔系統(tǒng)中在A、B、C塔間動(dòng)態(tài)切換），使整場(chǎng)年平均效率提升約6%，年發(fā)電效率增加0.9%。此外，大型汽輪機(jī)組與集中儲(chǔ)熱系統(tǒng)的匹配度更高，進(jìn)一步降低能量損耗。

安全性與可靠性同步增強(qiáng)。單個(gè)吸熱塔高度從傳統(tǒng)的400米降至200米，吸熱器重量減半，結(jié)構(gòu)安全風(fēng)險(xiǎn)大幅降低；通過設(shè)置中繼泵，冷鹽泵揚(yáng)程降低，核心設(shè)備故障率下降，系統(tǒng)冗余度顯著提升。

成本與運(yùn)維優(yōu)化同樣突出。多鏡場(chǎng)交錯(cuò)布置可節(jié)省用地，單套發(fā)電機(jī)組減少運(yùn)維團(tuán)隊(duì)規(guī)模（35萬千瓦電站運(yùn)維人員可減少50%以上）；獨(dú)立鏡場(chǎng)控制避免了傳統(tǒng)大鏡場(chǎng)的“網(wǎng)絡(luò)風(fēng)暴”（數(shù)據(jù)擁堵導(dǎo)致控制延遲），搭配智算中心協(xié)調(diào)復(fù)用策略，控制效率提升60%以上。綜合來看，度電成本較傳統(tǒng)技術(shù)降低15%-20%。

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瓜州項(xiàng)目：全球首臺(tái)“兩塔一機(jī)”技術(shù)的商業(yè)化驗(yàn)證

作為“多塔一機(jī)”技術(shù)的首個(gè)落地項(xiàng)目，三峽恒基能脈瓜州70萬千瓦“光熱儲(chǔ)能+”項(xiàng)目成為行業(yè)關(guān)注的焦點(diǎn)。李振國(guó)介紹，該項(xiàng)目位于甘肅省酒泉市瓜州縣東側(cè)，緊鄰G30高速公路，是全球首個(gè)“兩塔一機(jī)”配置的塔式熔鹽光熱電站，也是“光熱+風(fēng)光”多能互補(bǔ)的標(biāo)桿工程。

▌項(xiàng)目規(guī)模與技術(shù)配置

項(xiàng)目總建設(shè)規(guī)模為70萬千瓦，包含三大板塊：100MW熔鹽塔式光熱電站（采用“兩塔一機(jī)”技術(shù)）、200MW光伏及400MW風(fēng)電，通過330kV升壓站聯(lián)合并網(wǎng)。其中，光熱部分將80萬平米定日鏡場(chǎng)分為兩個(gè)獨(dú)立單元，每個(gè)單元配備40萬平米定日鏡與1座200米高吸熱塔，高溫熔鹽匯入集中儲(chǔ)熱系統(tǒng)，儲(chǔ)熱時(shí)長(zhǎng)8小時(shí)。

圖：瓜州70萬千瓦“光熱儲(chǔ)能+”項(xiàng)目

“這種‘光熱+風(fēng)光’的組合，既能通過光熱的穩(wěn)定出力平抑風(fēng)光的波動(dòng)性，又能借助風(fēng)光的低成本電量補(bǔ)充光熱調(diào)峰需求，形成1+1＞2的協(xié)同效應(yīng)。”李振國(guó)解釋。

▌項(xiàng)目進(jìn)展與行業(yè)意義

目前，瓜州項(xiàng)目已并網(wǎng)發(fā)電，進(jìn)入消缺調(diào)試階段，預(yù)計(jì)2025年底正式移交運(yùn)維團(tuán)隊(duì)。從現(xiàn)場(chǎng)數(shù)據(jù)看，兩塔鏡場(chǎng)的平均聚光效率較同等規(guī)模單塔設(shè)計(jì)提升約8%，遠(yuǎn)端定日鏡效率衰減問題得到根本解決。

該項(xiàng)目的技術(shù)突破已獲得權(quán)威認(rèn)可：2025年1月，其“多塔一機(jī)塔式光熱電站聚光集熱系統(tǒng)”被國(guó)家能源局認(rèn)定為“能源首臺(tái)套”技術(shù)成果，并獲得《甘肅省科技成果登記證書》。

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玉門項(xiàng)目：三塔一機(jī)技術(shù)升級(jí)，劍指200MW規(guī)?；瘧?yīng)用

在瓜州項(xiàng)目基礎(chǔ)上，恒基能脈將“多塔一機(jī)”技術(shù)推向更高規(guī)?！耖T200MW光熱項(xiàng)目采用“三塔一機(jī)”配置，成為國(guó)內(nèi)首個(gè)突破20萬千瓦級(jí)的塔式光熱電站。

▌項(xiàng)目定位與技術(shù)亮點(diǎn)

玉門項(xiàng)目位于甘肅省酒泉市玉門市，是恒基能脈與多方合作開發(fā)的重點(diǎn)工程。項(xiàng)目光熱部分規(guī)劃容量200MW，儲(chǔ)熱時(shí)長(zhǎng)8小時(shí)，核心技術(shù)亮點(diǎn)集中在三塔布置與鏡場(chǎng)復(fù)用兩大創(chuàng)新。

在三塔布置上，團(tuán)隊(duì)經(jīng)過多輪測(cè)算選擇等邊三角形布局：“南北布置會(huì)導(dǎo)致定日鏡效率差異過大，東西布置可能增加熔鹽管道長(zhǎng)度，而等邊三角形布局不僅降低地形依賴，還能通過靈活規(guī)劃常規(guī)島位置，利用重力勢(shì)能降低熔鹽輸送的廠用電比例，較傳統(tǒng)布置節(jié)電5%。”李振國(guó)解釋。

圖：“三塔一機(jī)”鏡場(chǎng)復(fù)用示意圖

鏡場(chǎng)復(fù)用則是另一大突破。中間區(qū)域的定日鏡可實(shí)時(shí)切換聚光目標(biāo)，如夏至日早7點(diǎn)至傍晚5點(diǎn)，根據(jù)太陽(yáng)高度角在A、B、C三塔間動(dòng)態(tài)選擇最優(yōu)方向，使鏡場(chǎng)年平均效率提升約6%，相當(dāng)于年增發(fā)電量超1000萬千瓦時(shí)。

▌項(xiàng)目進(jìn)展與行業(yè)價(jià)值

玉門項(xiàng)目的推進(jìn)節(jié)奏展現(xiàn)了“多塔一機(jī)”技術(shù)的商業(yè)化速度：2023年10月與合作方簽訂聯(lián)合開發(fā)協(xié)議，2024年2月完成政府申報(bào)，2024年10月在50余個(gè)競(jìng)爭(zhēng)項(xiàng)目中憑借技術(shù)亮點(diǎn)通過“以評(píng)代審”，2024年12月取得全部審批文件。

“盡管受136號(hào)文影響在概算基金方面經(jīng)歷波折，但項(xiàng)目最終順利推進(jìn)，印證了市場(chǎng)對(duì)‘多塔一機(jī)’技術(shù)的認(rèn)可?！崩钫駠?guó)表示，玉門項(xiàng)目的落地將驗(yàn)證三塔一機(jī)技術(shù)在200MW級(jí)規(guī)模的經(jīng)濟(jì)性，為350MW、660MW級(jí)項(xiàng)目商業(yè)化鋪路?！爱?dāng)光熱電站規(guī)模與效率瓶頸被徹底打破，它將真正具備替代部分煤電的能力，成為新型電力系統(tǒng)的核心支撐?！?/p>

附：恒基能脈新能源科技有限公司介紹

恒基能脈新能源科技有限公司立足于光熱發(fā)電核心技術(shù)產(chǎn)品，專注于光熱發(fā)電的系統(tǒng)集成、裝備研制和工程建設(shè)，提供“光熱儲(chǔ)能+”新能源基地項(xiàng)目開發(fā)、投資、建設(shè)和運(yùn)維的一站式解決方案。

公司總部位于北京，設(shè)有實(shí)驗(yàn)基地和樣機(jī)生產(chǎn)基地；在全國(guó)進(jìn)行多形式、多領(lǐng)域的產(chǎn)業(yè)化布局，在甘肅、青海、新疆、內(nèi)蒙等地已設(shè)立子公司；同時(shí)與中科院電工所等科研機(jī)構(gòu)開展緊密科研合作，為公司項(xiàng)目開發(fā)、投資、建設(shè)和運(yùn)維提供有力支持。

截至2025年5月底，恒基能脈已授權(quán)發(fā)明專利18項(xiàng)，已授權(quán)實(shí)用新型專利51項(xiàng)，計(jì)算機(jī)軟件著作權(quán)登記39項(xiàng)。同時(shí)有近50項(xiàng)發(fā)明或?qū)嵱眯滦蛯＠谏暾?qǐng)中。專利范圍涵蓋定日鏡、定日鏡控制系統(tǒng)、吸熱器等光熱發(fā)電核心設(shè)備以及熔鹽儲(chǔ)能領(lǐng)域。

恒基能脈新能源科技有限公司立足于光熱發(fā)電核心技術(shù)產(chǎn)品，專注于光熱發(fā)電的系統(tǒng)集成、裝備研制和工程建設(shè)，提供“光熱儲(chǔ)能+”新能源基地項(xiàng)目開發(fā)、投資、建設(shè)和運(yùn)維的一站式解決方案。

公司目前為“國(guó)家高新技術(shù)企業(yè)”、“中關(guān)村高新技術(shù)企業(yè)”、“科技型中小企業(yè)”；“北京市專精特新中小企業(yè)”；公司與中國(guó)三峽新能源（集團(tuán)）股份有限公司等合作伙伴聯(lián)合申報(bào)的瓜州項(xiàng)目的“多塔一機(jī)塔式光熱電站聚光集熱系統(tǒng)”獲得了《甘肅省科技成果登記證書》。