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2026年3月13日，《中華人民共和國國民經(jīng)濟(jì)和社會發(fā)展第十五個五年規(guī)劃綱要》正式發(fā)布，首次將“能源強(qiáng)國”寫入五年規(guī)劃?！毒V要》部署了109項重大工程，其中包括沙戈荒新能源基地及重點(diǎn)行業(yè)領(lǐng)域節(jié)能降碳?！笆奈濉逼陂g，依托中國科學(xué)院蘭州化學(xué)物理研究所（簡稱：蘭州化物所）的甘肅省節(jié)能與儲能材料重點(diǎn)實驗室，聚焦沙戈荒新能源基地關(guān)鍵材料與技術(shù)瓶頸，在光熱發(fā)電先進(jìn)光學(xué)材料及熔鹽吸熱器制造等方面開展系統(tǒng)性研究，取得多項關(guān)鍵技術(shù)突破，為“十五五”新型能源體系建設(shè)提供重要科技支撐。

蘭州化物所高祥虎研究團(tuán)隊針對塔式光熱發(fā)電的“心臟”——熔鹽吸熱器存在的短板，從關(guān)鍵材料、核心技術(shù)、吸熱器國產(chǎn)化制造及產(chǎn)業(yè)化應(yīng)用出發(fā)，構(gòu)建全產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新鏈條；創(chuàng)制了納米高熵光譜選擇性太陽能吸收涂層，吸熱效率提升3.9%，實現(xiàn)國產(chǎn)替代進(jìn)口；突破吸熱器管屏涂層定制涂裝、高空原位太陽能聚光固化關(guān)鍵技術(shù)，填補(bǔ)行業(yè)空白；首次建立吸收涂層在現(xiàn)役大型光熱電站高空原位熱效能評價方法，填補(bǔ)國內(nèi)外空白；突破吸熱器結(jié)構(gòu)設(shè)計、工藝制造及能效評估關(guān)鍵技術(shù)，實現(xiàn)吸熱器國產(chǎn)化自主可控制造，為光熱發(fā)電行業(yè)打造“中國芯”。

技術(shù)成果已在敦煌100MW、阿克塞110MW、瓜州100MW“雙塔一機(jī)”等多座光熱電站實現(xiàn)規(guī)模應(yīng)用，顯著提升我國光熱發(fā)電核心裝備的自主化水平。研究成果《塔式光熱發(fā)電高熵太陽能吸收材料及吸熱器國產(chǎn)化制造關(guān)鍵技術(shù)》榮獲2025年甘肅省科技進(jìn)步一等獎。

針對在火力發(fā)電領(lǐng)域，高堿煤中堿金屬及氯、硫元素含量高，燃燒過程中易引發(fā)鍋爐受熱面結(jié)焦、高溫腐蝕等問題。高祥虎團(tuán)隊研發(fā)了納米高熵防護(hù)與節(jié)能增效陶瓷涂層，突破了陶瓷材料防結(jié)焦、耐高溫腐蝕、紅外增效、高導(dǎo)熱率、熱膨脹系數(shù)可調(diào)等關(guān)鍵技術(shù)。經(jīng)西安熱工研究院測試，該技術(shù)可使?fàn)t內(nèi)有效吸熱量平均提升5.19%，供電煤耗降低1.5克/千瓦時。按1000兆瓦機(jī)組測算，每年節(jié)煤1.5萬噸，減排二氧化碳3.4萬噸。

該技術(shù)已在甘肅電投常樂發(fā)電有限責(zé)任公司1000兆瓦超臨界機(jī)組完成工程驗證及示范應(yīng)用?！笆逦濉逼陂g，項目成果將輻射推廣至新疆、青海、內(nèi)蒙古、貴州等省區(qū)。

針對沙戈荒能源裝備溫度高、散熱難、能耗高等問題，高祥虎團(tuán)隊開發(fā)了高性能輻射制冷涂層，實現(xiàn)大型儲能設(shè)備的有效降溫和動態(tài)輻射熱調(diào)控。該技術(shù)已在中國綠發(fā)青海格爾木大規(guī)模電化學(xué)儲能電站進(jìn)行了2年示范應(yīng)用。

在塔式光熱發(fā)電系統(tǒng)中，團(tuán)隊研發(fā)的輻射制冷高溫涂層和漫反射涂層可精確調(diào)控太陽光反射光譜（反射率97.5%）和2.5-16微米的中紅外波段發(fā)射譜（發(fā)射率95.2%），從而實現(xiàn)基材的有效降溫，保護(hù)吸熱器安全。該技術(shù)已在國內(nèi)阿克塞110MW、格爾木100MW、共和100MW等10余座光熱電站應(yīng)用。

沙戈荒地區(qū)典型沙塵好比“微型玻璃刀”，在高速氣流沖擊下可造成葉片微切削，沙塵磨損與紫外線、溫差、鹽霧等協(xié)同作用，加速復(fù)合材料老化。針對此問題，團(tuán)隊研發(fā)了葉片前緣保護(hù)復(fù)合彈性涂層，滿足我國西北地區(qū)風(fēng)電葉片高耐磨需求。同時發(fā)展了風(fēng)電葉片涂層高空原位修復(fù)技術(shù)，極大降低了運(yùn)維成本。研究成果已在國內(nèi)某風(fēng)電場完成4年的示范應(yīng)用。

面對“十五五”機(jī)遇，高祥虎團(tuán)隊表示，未來將繼續(xù)深耕光熱發(fā)電核心材料與技術(shù)，突破更多“卡脖子”難題，打通產(chǎn)學(xué)研鏈條，優(yōu)化技術(shù)并推廣應(yīng)用，助力我國光熱發(fā)電從自主可控邁向國際領(lǐng)先，為能源強(qiáng)國貢獻(xiàn)力量。