REPCO全链赋能:中国光热规模化破局之路
发布者:Catherine | 来源:中国能源观察 | 0评论 | 224查看 | 2026-11-12 14:56:44    

山东电力建设第三工程有限公司 王锴


随着“十五五”相关规划明确2030年光热发电装机1500万千瓦目标,光热发电被赋予新型电力系统核心调节电源的战略定位。中国电建集团山东电力建设第三工程有限公司(以下简称“山东电建三公司”)作为国内唯一一家拥有完整光热REPCO全产业链的技术创新型企业,在太阳能热发电领域,始终致力于技术的自主研发与突破,在塔式光热镜场控制和校准系统、中小型定日镜装备研制与全自动组装生产、绿色智能清洗车、DNI及功率预测技术等关键环节,形成了一系列具有完全自主知识产权的成套技术。本文聚焦山东电建三公司以自主研发的PCS3-SH系列定日镜与智能控制系统为技术底座,通过风城油田光热项目、中电建若羌光热电站项目等多元标杆项目实践,实证REPCO全链模式在拓展应用场景、兑现调节价值方面的系统性成效,为行业从示范阶段迈入规模化发展提供可复制的实践路径。


迎战市场风口,REPCO全链构筑规模化破局支点


2025年,国家发展改革委、国家能源局印发《关于促进光热发电规模化发展的若干意见》,提出发展目标:到2030年,光热发电总装机规模力争达到1500万千瓦左右,度电成本与煤电基本相当;技术实现国际领先并完全自主可控。文件明确指出,“光热发电兼具调峰电源和长时储能的双重功能,能够实现用新能源调节支撑新能源,能够为电力系统提供长周期调峰能力和转动惯量,具备在部分区域作为调峰和基础性电源的潜力”。


2026年印发的《可再生能源发展“十五五”规划》进一步明确了三大开发路径:在大型风电光伏基地合理配置光热发电,在青海、新疆、甘肃、内蒙古、西藏等地区建设一批本地消纳的大容量光热电站,推动光热发电与产业协同布局并探索以光热发电为基础电源的绿电直连等新业态,因地制宜探索小型光热发电系统建设。2026年发布的《新型电力系统建设“十五五”规划》同样将“推动光热发电规模化发展”列为重点方向。三大政策密集出台,为光热产业规模化发展提供了清晰的顶层设计。


政策的强力推动,源于光热发电无可替代的系统价值。凭借长时熔盐储热能力,光热可实现全天绿色清洁稳定出力,灵活参与电网调峰调频,是破解新能源间歇性、保障高比例可再生能源电网安全稳定的关键支撑技术。然而,从示范验证走向规模化推广,产业仍面临多重现实困境:初始投资居高不下,光热电站千瓦造价远超风电与光伏;技术壁垒高企,控制与校准系统多依赖欧美技术供应商;应用场景单一,国内光热项目多集中于西部大型发电基地,在工业供热、分布式供能等多元场景的开发尚处探索阶段。


山东电建三公司自2015年进入光热发电领域以来,依托丰富工程业绩与自主核心技术,在全球光热市场占有率名列前茅,荣获中国国际光热电站大会“2018年度光热全球化贡献奖”,搭建起覆盖研发、设计、采购、施工、调试运维全环节的完整REPCO产业链。


R(研发):以工程项目为依托,通过企业光热研究中心,快速推进光热技术迭代升级。在塔式光热镜场控制和校准系统、中小型定日镜装备研制、全自动组装生产线、绿色智能清洗车、DNI及功率预测技术等关键环节,形成了一系列具有自主知识产权的成套技术。


E(设计):具备国际化的全过程设计管理和咨询能力,拥有近300人的专业设计和设计管理团队,标准规范与国际接轨,拥有丰富的光热工程经验,业绩遍布多个国家和地区,为全球光热提供中国方案。


P(采购):自建超高抗风高精度定日镜柔性组装线,实现从技术研发、样品试制,向标准化生产、规模化交付的重要跨越;拥有3000余家覆盖全球的优质供应商资源库,配套专业大件物流供应链,实现设备制造、监造、远洋运输、现场仓储一站式落地。


C(施工):在海外,以EPC方式承建全球单机容量最大的摩洛哥努奥二期200兆瓦槽式光热电站、摩洛哥努奥三期150兆瓦塔式光热电站等项目。在国内,承建青海鲁能海西50兆瓦塔式光热电站、风城油田光热项目、中电建若羌100兆瓦塔式光热电站等项目,是国内承担光热机组数量最多、在运行机组容量最大的总承包公司。


O(运维):聚焦“源网荷储一体化”,掌握光热调运核心技术,光热调运业绩处于行业领先地位。攻克塔式光热电站熔盐吸热系统水循环试验、大规模定日镜场调试、大型塔式光热电站吸热器动态调试、塔式光热电站吸热器一步注盐自动控制等关键技术,拥有国家级实用新型专利、发明专利十余项。


REPCO模式区别于行业传统的技术、设备、施工分立模式,打破欧美技术壁垒,实现全产业链上下游高效整合,有力压降成本,并通过丰富的场景运用验证自有技术路径,形成了不可替代的差异化竞争优势。


掌控核心技术,成套核心装备实现国产化突围


打破海外技术垄断、推动核心装备国产化降本,是山东电建三公司REPCO产业链赋能规模化发展的重要抓手。企业围绕光热电站全生命周期需求,搭建起青岛市塔式太阳能热利用重点实验室、山东省博士后创新基地、青岛市太阳能光热发电专家工作站,自建超10万平方米聚光集热场中试基地,与浙江大学、哈尔滨锅炉厂深度合作,在能源清洁利用国家重点实验室建设了吸/储/换熔盐系统实验平台。在2025国际能源变革论坛上,企业“塔式光热聚光场控制与校准系统”入选“中国能源好物”,形成了“定日镜、镜场控制系统和镜场校准系统”三大核心产品。


(一)PCS3-SH全谱系定日镜,覆盖全场景应用需求


自主研发PCS3-SH系列定日镜成套产品,覆盖分布式供热、大型电站、高海拔基地等全场景运用,在跟踪精度、抗风性能、环境适应性等核心指标上均达领先水平。


小型2.17/2.5平方米定日镜具有高精度、高可靠、高能效、高风抗的特性,采用锌铝镁支架,单台重量仅35.5/38千克;跟踪准确度不小于1.2毫弧度;一体化免维护驱动器,可靠率>99.5%;生存风速达49.2米/秒。该产品在新疆风城油田光热项目中以23700面镜子的规模实现稳定运行。


中型36平方米定日镜采用模块化主梁—桁架复合结构,兼顾强度与轻量化需求;驱动装置采用集成式推杆—回转减速机驱动模组,实现高精度角度控制与负载能力的平衡;支撑型式钢立柱或PHC管桩基础,可根据场地地质条件灵活选择,满足不同场景下的安装稳定性与抗风抗震性能。该产品历经51项严苛检测验证,全面覆盖《GB/T 44140-2024塔式太阳能光热发电站定日镜技术要求》,在跟踪准确度、抗风载荷、能效比等8项核心性能指标上达到行业领先水平。


(二)自研智能控制与校准系统,攻克镜场集群调度难关


自主研发塔式光热聚光场控制与校准系统,入选国家第四批能源领域首台(套)重大技术装备。控制系统采用“大软件、小硬件”网络架构,以边缘化、轻量化的硬件配置实现高集成度控制,可实时精准调控30万面以上定日镜集群,热功率控制误差不超过2%。校准系统支持24小时全天候自动校准,多校准塔并行作业,20天即可完成30万面定日镜全域校正,兼容大、中、小型各类定日镜,并具备快速扫描与故障自动诊断功能,一举打破国外技术垄断。


(三)智能高效清洗设备,破解缺水地区运维难题


自主研发纯电动智能清洗设备,采用自动接触式清洗技术,可24小时不间断作业,清洁度高达99%,耗水量较行业平均水平节约30%以上。设备纯电驱设计实现零排放、低噪音运行,环境友好属性突出,为西北干旱地区光热电站的长期稳定高效运行提供了关键装备支撑。


打造标杆工程,全链一体化赋能成效凸显


2025年9月12日,由山东电建三公司EPC总承包的全球首个超稠油开采塔式光热替代示范工程——风城油田光热项目成功投产,顺利实现“蒸汽压力6兆帕,温度305摄氏度,流量36吨/小时”的持续稳定供应,标志着企业自主研发的聚光集热成套产品,完成首次商业化实践,为传统油气产业绿色转型注入“光热动能”。


自主技术上演“零碳革命”。风城油田光热项目的成功投产,既是企业自有光热技术商业化落地的突破,也为我国“双碳”目标实现和能源结构优化升级开辟了光热技术应用的全新路径。项目独创性地利用稠油SAGD(蒸汽辅助重力泄油)蒸汽腔地层特点,让地下岩层成为天然的“热能储蓄罐”,形成“地上光热替汽+地下汽腔储能+燃气锅炉耦合”的特色模式。项目采用2.17平方米小型定日镜,镜场总采光面积达51504平方米,依托自主研发控制系统实现全自动精准调度与高效能流分配,将塔式高温光热技术与油田开采相结合,利用“零碳过热蒸汽”,为稠油热采提供充足动力。企业历时三年研发的核心镜场控制和校准系统,具备超大规模定日镜集群的自动化控制能力,可支持30万面以上定日镜的高效运行,控制响应时间、能流精度等关键指标均达国际领先水平。这一成果不仅打破了国外在聚光场控制领域的技术垄断,也使该工程成为国家能源领域首台(套)重大技术装备应用的示范案例。项目年均光热转换效率高达53%,达到行业领先水平,年可供高品质过热蒸汽5.2万吨,可替代天然气392万立方米,减少碳排放0.85万吨,相当于为戈壁新植5000亩固碳林,为我国稠油开采的绿色转型提供了可复制、可推广的“光热+”绿色开发样板。


创新驱动加速“技术突围”。项目成功开发“光热—SAGD”一体化工艺、“镜—炉—控”一体化装备、蒸汽品质自适应调节系统、“模块化—橇装式”工程模式4项首创技术,实现供气参数、聚光精度、校准效率、系统可靠性、国产化率、经济性6项关键指标领先,展示着中国企业光热技术的“领跑”跨越。山东电建三公司自主研发的小型定日镜,在显著提升整体工程技术经济性的同时,进一步强化了项目的环保节能属性。项目的“智慧大脑”则充分验证了中国企业自主光热技术在镜场控制、能流分配与全天候校准等方面的突破性进展。同时,项目创新采用“夜间人造光源+白天太阳光源”全天候校准技术,借助5座校准塔将校准周期大幅缩短至7天,校准后镜场跟踪准确度达0.9毫弧度,具备毫秒级能流调度响应能力,极大提高了太阳能收集效率。项目采用自有定日镜清洗专利技术,动态优化镜面清洗角度及滚刷与镜面的贴合角度,日清洗4500面定日镜,确保了系统清洁度和反射率。


REPCO全链模式的价值,不仅体现在单个项目的成功交付上,更在于其系统性回应了产业规模化发展的核心命题:以全链自主降低进口依赖,以多元场景拓宽收益来源,以标准化输出降低复制成本。当研发、设计、采购、施工、运维形成闭环,技术迭代与成本优化便不再是单点突破,成为系统性的持续进化——这正是REPCO全链赋能规模化发展的底层逻辑。


光热突破,新机已至。“十五五”期间,光热发电作为稀缺的长时调节型清洁能源,必将迎来前所未有的发展机遇。山东电建三公司凭借十余年REPCO全产业链深耕,探索出一条技术自研、装备自产、工程自建、运维自持的一体化发展路径,为我国可再生能源高质量发展、“双碳”目标稳步实现注入持久光热动能。

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