在成都举办的第十三届中国国际光热大会上,常州龙腾光热科技股份有限公司(以下简称龙腾光热)技术总监卢智恒带来《第三代熔盐大槽光热技术的降本增效与下一代技术的创新》主题分享,结合龙腾光热在巴彦淖尔临河熔盐槽式聚光集热系统验证平台的长期运行实践,卢智恒系统介绍了常规熔盐大槽技术的实测成果、三套新核心部件技术的性能提升细节,并就下一代600MW级“超大槽+一岛双机”方案进行前瞻展望。

图:卢智恒
8个月跨冬季全工况跑通,四大行业顾虑全部实证破解
龙腾光热在巴彦淖尔临河区搭建的熔盐槽式聚光集热系统验证平台,2025年8月25日启动热态连续运行,直到2026年4月底全程不停机运行8个多月,完整跨越整个内蒙古冬季极端低温工况,整套系统搭载RT86大开口槽式集热器、常规高温熔盐集热管、常规化学镀银超白反射镜及“初代平面旋转头+软管”高温柔性连接全套常规熔盐大槽技术,一次性把行业纠结多年的四大核心顾虑用实测跑通:


顾虑1:熔盐回路温升及出口温度能否达到设计值?
平台采用分段温控运行方案,仅标准槽体一半长度的试验回路,全覆盖入口290℃→出口394℃到入口461℃→出口565℃全工况区间,多次完成570~580℃短时超温极限测试,系统全程安全稳定零故障,直接验证熔盐大槽回路温升及出口温度100%达标。
顾虑2:高温熔盐旋转密封长期运行泄漏不可靠?
卢智恒表示,业内一直缺少成熟高温熔盐旋转密封解决方案。龙腾光热室内加速老化测试中,新一代平面旋转头创下>11000次旋转无泄漏的全球最高纪录,远超此前全球同类产品3000次的最优记录;初代密封实装临河平台8个月连续运行,全程零渗漏,高温熔盐旋转密封国产化方案可靠性完全得到实证,“平面旋转头+软管”柔性连接方案已100%成熟。
顾虑3:夜间不卸盐就一定会冻堵爆管?
整套试验回路从首次注盐起,八个多月全程不泄盐排空,夜间依靠熔盐低速循环维持管路温度,运行周期内未出现一次凝固或堵管故障,直接证明熔盐槽夜间不卸盐、低速循环防凝方案可行可靠。
顾虑4:注盐预热操作是否复杂、能耗是否偏高?
采用太阳能直接间隔扫掠预热方式,无需大功率电伴热辅助,一次注盐成功,预热后未出现集热管变形、爆管情况,操作简单节能效果显著。
整套常规熔盐大槽技术经过完整冬季全工况实测,多次邀请行业专家到场现场鉴定,所有核心设备运行表现获得全行业认可,结论明确:常规熔盐大槽技术已完全成熟,无任何技术风险,现在就可以直接大规模部署。
三项熔盐大槽新技术的应用与降本增效
以青海350MW光热项目、330万平米镜场、16小时储热为测算样本,卢智恒详细介绍了龙腾光热针对熔盐大槽技术规模化应用所潜心研究的三项全新核心部件升级技术及其应用实效:
1、超低热损集热管。创新采用分区功能涂层设计,聚光面用高吸收涂层、背光面用低发射率功能涂层,把集热管热损失直接降低20%,集热管年累计散热量从11.2%降至8.0%,散热损耗直接减少1/4,贡献60%的系统性能提升占比。

2、优化集热管端部结构。对波纹管设计做定向优化,减少高温膨胀下波纹管占用的无效长度,集热管有效吸热长度绝对值提升1%,减少端部遮挡损失,进一步拉高系统光学效率。

3、双玻夹胶反射镜:替换传统单层镀银镜面,反射镜反射率从94%提升至95%,同时省去保护油漆、降低用银量,在提效的同时同步压低造价。


卢智恒表示,加长吸热管和高反射镜两项优化叠加,直接让镜场光学效率绝对值提升1.3%,贡献40%的系统性能提升占比;多重优化合力作用下,电站用于发电的熔盐热量从38.0%提升至41.3%,绝对值大涨3.3个百分点。能量收益之外,镜场散热量降低同步带动防凝系统年累计加热量从1.2%降至0.6%,直接减半。
整套新技术叠加测算下,电站上网电量提升12.8%,单位造价下降12.1%,单位运维费用下降13.7%,度电成本直接下降13.8%,降本增效幅度远超行业预期。

熔盐槽技术两大核心优势深度解析
▊镜场防凝:完全不用电伴热,靠自身余热就能防凝
关于防凝热量,卢智恒表示,首先要厘清行业通用概念边界:防凝热量≠系统常规散热量,只有当熔盐温度低于凝固临界阈值时额外补充的加热热量才叫防凝热量,高于阈值时的正常管路散热仅计入基础损耗,不属于防凝能耗。
塔式、线性菲涅尔电站必须依靠电伴热保温,是固有工况决定的刚性刚需:一是每日疏盐后管道排空无熔盐,当前没有替代方案只能靠电伴热维温;二是卸盐后熔盐处于静置状态没有流动,无法靠自身热量保温,只能持续消耗厂用电。
而熔盐槽具备天然运行优势:全镜场熔盐全天候循环流动,全年不卸盐,夜间直接利用白天收集到的太阳能余热来完成管路防凝,完全不需要开启电伴热。仅极端阴雨天启用天然气补燃锅炉兜底,不消耗厂用电用于防冻。临河8个月实测已经验证:处于循环流动的熔盐管道,哪怕敷设了电伴热也完全不用开启,电伴热仅在注盐前管道预热、卸盐后空管道维温时才需要使用。
从经济性测算,每日卸盐看似可减少200GWh年度散热,但日出预热浪费热量高达464GWh,收益远低于损耗,长期运行不卸盐为最优策略。
从镜场集热量中分配防凝热量,如何实现?分配多少合适?对此问题卢智恒表示,防凝热量分配完全靠成熟工程方案落地:冷罐液位偏高时,在镜场返回的热盐管道增设分支管路和截止阀,切换熔盐流向进入冷罐;冷罐液位偏低时,在热盐泵出口增设返回冷罐的旁路,搭配混盐罐混合冷、热熔盐调控温度。运行阶段可以动态平衡发电收益和防凝补热成本,在设计阶段选定折中的防凝策略,即可精准完成项目经济性测算。
▊厂用电对比:同等装机下熔盐槽比三塔一机直接省近一半泵耗
熔盐槽与熔盐塔后端发电循环完全相同,厂用电差距集中在镜场循环泵、防凝两大板块,以350MW电站为例,两者厂用电差距集中在熔盐泵送与防凝耗电两大板块:
1.熔盐循环泵功耗:熔盐槽镜场管道全部贴地面水平布置,冷盐泵扬程仅需克服管道流阻,350MW电站在运泵合计额定功率仅21MW;而熔盐塔的管道大量沿高度竖直布置,扬程必须额外克服数百米上塔高度,三塔一机模式下还要新增塔间冷热盐输送泵,全厂在运泵合计额定功率高达38MW,槽式循环泵功耗比塔式低接近一半。

2.防凝电伴热能耗:熔盐塔每日卸盐后竖直空管道需全年电伴热维温,仅管道年度维温耗电量超300万度;熔盐槽全程不卸盐、熔盐持续循环,依靠自身热量完成镜场防凝,无需开启电伴热,无该部分刚性耗电。

两者叠加测算下来,熔盐槽整体厂用电率远低于塔式光热,配套光伏绿电后更可以把厂用电率压到3%以内,远低于常规塔式光热6%左右的水平,全生命周期用电成本优势极其显著。
下一代600MW级创新方案亮相,进一步打开降本新空间
面向产业规模化发展,龙腾光热首次发布下一代600MW等级“大槽×超大槽+一岛双机”光热创新方案,多重降本路径同步发力:


卢智恒表示,多重创新合力,将进一步把槽式熔盐光热的度电成本压到更低水平,为行业规模化商业化落地打开全新想象空间。
