在风光热一体化项目开发浪潮的推动下，2024年，中国成为全球光热发电新增装机的绝对主力，在全球光热发电行业的活跃度和影响力继续提升。

在市场的催化下，我国光热发电领域的技术创新不断涌现，据CSPPLAZA统计，自2024年至今，从集热器到储热材料，从技术研发到系统集成，一系列创新技术实现重大突破，本文优选了几项重大技术创新成果，列举如下：

▌大开口熔盐介质槽式集热器系统

2024年4月18日，中国广核新能源控股有限公司公开宣布，成功开发出具备自主知识产权的大开口熔盐介质槽式集热器系统，其原型机已于2024年1月完成试制，并在建成的槽式集热器太阳法向辐射跟踪平台完成组装，进入联合调试。

▲中广核槽式集热器太阳法向辐射跟踪平台

该集热器的开口达8.6米，集热温度可达550摄氏度。同时，此次配套使用的槽式集热器太阳法向辐射跟踪平台是目前全球仅有的可按ISO9806-2017标准来测试采光口宽度超5.7米的槽式集热器稳态热性能测试台，可测集热器的长度也是目前国际现有测试台的2倍，在验证大开口硅油介质的槽式集热器系统性能，拓展光热在高寒、高海拔及供热、供汽等多场景应用提供可能。

▌首座超临界二氧化碳光热发电机组

2024年8月22日，经过5年的技术攻关、工程建设，首座超临界二氧化碳光热发电机组研制成功。第三方测试结果表明，该发电机组发电功率、热工转换效率等各项指标，全面达到项目任务书要求。

▲北京延庆超临界二氧化碳太阳能热发电实验基地

超临界二氧化碳工质发电技术是第四代太阳能热发电技术的代表。针对高温吸热器设计理论及方法、储热放热模式对系统性能的影响机理、二氧化碳与透平热功转换过程的相互作用机制等三个关键科学问题，有以下重要产出：

针对科学问题一：建立了聚光太阳辐射在柔性不连续颗粒流内的时空协同吸收、转换和传热机理；研制了3种聚光器和包括700℃/1MWth颗粒吸热器在内的4种吸热器；提出了2种高密度能量测量方法。

针对科学问题二：探索了熔融盐对金属腐蚀抑制机理；突破高温固体吸热颗与超临界CO₂在变热流、变温度和强变物性条件下的换热特性匹配；研制了包括550℃/1MWth在内的3种储热换热装置。

针对科学问题三：构建高太阳能流、高温、高膨胀比、高比功的高效太阳能热发电系统主要参数本构匹配关系；建立以超临界CO₂流动为核心的光-热-电能量转化全系统模型；研制了550℃/200kW超临界CO₂透平发电机组；建立了“光-热-电”实证系统，并实现运行。

▌新一代国产化集热器——龙腾RT86大槽集热器

2024年，常州龙腾光热科技股份有限公司历时4年研发的新一代高效低成本槽式集热器——RT86大槽集热器，实现了国产化槽式集热装备的继续迭代，RT86大槽集热器采用国际最先进的空间框架结构，拥有完全自主的专利技术：

可适配导热油、硅油、熔盐、水等工质，回路设计出口温度最高可达565℃；

可适配80、90口径的新型集热管，在配置90集热管时，集热器光学拦截率≥98%；

加工方式为主要机械成型+部分焊接结构，现场装配方式为铆接，生产工时减少约60%；

基于采用龙腾光热自有专利——可扩展管结构连接技术（ETFH，Extensible Tube Frame Hub）技术，长尺寸部件分解为短尺寸，防腐处理简便，运输成本降低约35%；

在与乌拉特100MW项目相同设计荷载条件下，RT86集热器的单位面积用钢量下降约20%，

18米长度上的抗扭刚度与5.75m开口12米的常规槽相当。

▲巴彦淖尔RT86大槽集热器示范项目

目前，在内蒙古巴彦淖尔市龙腾光热储能科技创新园区内，采用RT86大槽集热器的新一代高效低成本槽式集热系统示范项目，已经完成了全工况连续机械试运行验收，开始介质热运行示范。

▌大功率中高压熔盐电加热器产品

2024年6月24日，绿储科技自主研发制造的国际首台单机20MW中高压熔盐电加热器发货至金塔中光太阳能“光热+光伏”试点项目。目前，绿储科技研制的面向大容量熔盐储能的智能化高压无级调功熔盐电加热器产品已在多个光热电站、火电灵活性改造项目上得的商业化应用。

绿储科技研制的中高压熔盐电加热器电压等级可达6～10kV，突破了国内外熔盐电加热行业低压电阻式加热方案中输电线路损耗高的技术瓶颈，熔盐加热效率达98.5%，加热熔盐温度可达565℃。产品具有高电压电网直连、线路损耗小、单体功率大、设备寿命长、均匀换热、绝缘性能高、换热效率高的优点。

▌100MW级超高温二氧化碳热泵储能系统

2025年1月13日，首航高科能源技术股份有限公司、北京前沿动力科技有限公司依托山东肥城100MW/400MWh首台套新型二氧化碳熔盐冷热电联供项目研制的“100MW级超高温二氧化碳热泵储能系统”入选国家能源局第四批能源领域首台（套）重大技术装备名单。

山东肥城100MW/400MWh项目采用“高温熔盐+压缩二氧化碳”储能技术，利用压缩二氧化碳高温热泵将低谷电转化为热能存储于高温熔盐中，再通过超临界二氧化碳发电技术将热能转化为电能。同时，实现冷热电三联供，能源综合利用率达85%。

该技术从前端电到热的转换过程以及后端热到电的转换均大幅提升，解决了熔盐储能电-电转换效率较低的问题。

前端：其前端电到热的转换过程采用压缩二氧化碳高温热泵加热熔盐，具体为通过逆向循环使用弃风弃光电能将低温热源的热能“泵至”高温状态，并存储转化为高温热能，使用压缩二氧化碳高温热泵技术突破了阻抗型加热器能效（cop）＜100%的限制，提高了电到热的转换效率，是电力系统削峰填谷、提高区域能源系统效率和安全性的关键性前沿技术之一。

后端：后端热到电的转换可以采用先进的超临界二氧化碳发电技术，高效地将热能转化为电能，根据熔盐温度不同以及装机容量大小，全系统电-电转换效率近期达到57.5%~65.8%；中远期（5至10年）达到65%~76.6%，有望超过抽水蓄能转换效率。

优势：单位瓦时存储建造成本1.7元；使用寿命长达30年；完全不受地域限制；具备短期大规模部署的能力；熔盐与光热具有天然耦合优势，若与光热补热熔盐结合，熔盐-压缩二氧化碳储能电-电转换效率更高。

▌350MW“三塔一机”大规模独立光热电站方案

2024年11月5日，青海省2024年光热发电示范（试点）项目优选结果公布，浙江可胜技术股份有限公司申报的格尔木350MW光热项目成功入围，入选项目将纳入青海省2024年度全省电力行业重点项目开发建设方案。

今年4月24日，可胜技术开发建设的青海亿储格尔木350MW塔式光热发电项目可行性研究报告评审会在北京顺利召开。

格尔木350MW塔式光热项目是全球单体规模最大、储能时间最长的光热发电项目，采用“三塔一机”设计方案，配置14小时熔盐储能系统。该项目将采用可胜技术自主研发的塔式熔盐储能光热发电核心技术及装备，预计年发电量达9.6亿kWh，年节约标准煤约26.34万吨，年减排二氧化碳约72万吨。

作为青海省2024年光热发电示范（试点）项目之一，该项目投运后上网电价按每千瓦时0.55元（含税）执行。

▌高低位熔盐储罐+短轴泵技术方案

浙江可胜技术股份有限公司创新高低位罐短轴泵技术方案，可显著降低熔盐储能系统的成本。

采用该技术方案后，储罐的高度不再受熔盐泵轴长的限制。根据该技术方案优化后的储罐具有更小的比表面积、更高的热效率、更低的钢材消耗量，并且熔盐使用量也有所减少。

以一个装机100MW储热8小时的熔盐系统为例，采用传统方案和创新优化方案后的对比如下所示：

与传统方案相比，通过应用低位罐熔盐输送技术方案，储热系统的综合成本降低约2000万至3000万元，对应的储热系统综合成本降低约6%至12%。