中广核吉西基地10万千瓦光热电站。受访单位提供

北纬45.36度，东北平原西部，地势平坦开阔。

吉林省大安市一片广袤的盐碱地草原上，一座挺拔的吸热塔宛若巨剑刺向天空。塔下，一面面定日镜整齐排列，围成一个巨大的圆，就像一朵大大的向日葵。

这里是我国纬度最高的光热电站，也是我国东北首座光热电站——中国广核集团有限公司（简称“中广核”）吉西基地10万千瓦光热电站。在这座崭新的光热电站附近，光伏板阵列在阳光下熠熠生辉，宛若一片“深蓝海洋”，在草原上铺展；略远处，一座座高耸的风机叶片悠悠转动，连绵成林。

作为国家首批沙戈荒“风、光、热、储”一体化示范项目之一，该光热电站在高纬度严寒地区光热发电技术应用上取得重大突破，为我国同类地区大规模开发“光热+”一体化项目提供了可复制、可推广的范本。

多能互补，削峰填谷，打造新型电力系统“稳定器”

6月中旬，中广核吉西基地10万千瓦光热电站正处于并网投产冲刺阶段。项目现场，工作人员正有条不紊地进行调试等准备工作。

在旷野、蓝天、白云的映衬下，吸热塔显得格外高大。其“身高”为233米，大约80层楼高。塔下的镜场占地面积为247公顷，设有19667面高精度定日镜，镜面总面积约59万平方米。定日镜追踪着太阳在天空中的轨迹，随之缓缓转动，将阳光精准反射汇聚至塔顶的吸热器。

中广核吉西基地10万千瓦光热电站共有19667面定日镜。受访单位提供

这座光热电站采用的是单塔单镜场熔盐塔式技术路线，塔顶24片管屏组成的吸热器将太阳能转化为565摄氏度的高温热能，储存于熔盐储罐中。发电时，熔盐储存的热能将水转化为高温超高压的水蒸气，推动汽轮机发电。

中广核（吉林）新能源投资有限公司副总经理、大安市广投中能光热发电有限公司总经理赵雄介绍，这座光热电站主要由聚光集热系统、储换热系统、常规岛系统、化学水系统、空冷岛系统等五大部分组成。其中，吸热塔和镜场都属于聚光集热系统，熔盐储罐属于储换热系统，汽轮发电机组则属于常规岛系统。

不同于光伏电站要“看天吃饭”，光热电站能借助熔盐将富余的电能储存起来，即使在太阳落山后仍能继续发电。

“日间，该光热电站集热、储热、发电同步进行；夜间及阴雨时段，则由储热系统释放热能保发电，从而实现24小时连续、平稳、可控的电力输出。”赵雄说，这座光热电站有一冷一热两个熔盐储罐，共可存储熔盐2万吨，储热时长达8小时。储存的热能可以用于当天发电，也可以根据天气情况用于次日及更长时间段的发电。

在风力资源、太阳能资源富集地区，由于风光发电的间歇性、波动性、随机性，以及电网建设、消纳机制等方面多种因素影响，易导致发电输出受限，出现“弃风弃光”现象。

在距离该光热电站2.5公里处，中广核建有一个13万千瓦的光伏发电项目；23公里处，还有一个26万千瓦的风电项目，两个项目均已全容量并网发电。该光热电站配备了4万千瓦熔盐电加热器，可在风电、光伏发电过剩时，将富余电能转化为热能储存起来，提升能源综合利用效率。

作为国家首批沙戈荒“风、光、热、储”一体化示范项目之一，该光热电站采用“光热+”一体化开发模式，实现光热发电与风力发电、光伏发电多能互补、协同运行。它既有基荷电源功能，又有调峰、储能功能，能根据电网需求快速响应、“削峰填谷”，有效平抑风电、光伏发电的波动。赵雄说，它既是超级“充电宝”，又可在新型电力系统中承担“稳定器”与“调节器”的重任。

攻克高寒极限技术难题，掌握全套自主核心技术

从高空俯瞰，会发现这座光热电站的吸热塔明显偏离圆形镜场的圆心，更加偏向南侧。

“这是针对高纬度地区的特点而进行的专门设计。”赵雄介绍，在高纬度地区，光学上的余弦效应明显——由于太阳高度偏低，定日镜单位面积接收的辐射能量变少。而吸热塔南侧的定日镜，受余弦效应的影响比北侧更大。如果将吸热塔设于镜场的圆心处，会影响集热效率，进而影响发电。为接收更多的太阳能，提升全年集热效率，该光热电站项目团队将吸热塔在镜场中的位置从圆心处向南偏移了大约200米，北侧的定日镜比南侧更多。

中广核吉西基地10万千瓦光热电站吸热塔顶部。受访单位提供

在自然条件严苛的高纬度严寒地区建设光热电站，挑战不止于此。

该光热电站所在地冬季寒冷、漫长，空旷的原野上，大风从地平线的尽头呼啸而来。东北平原西部是世界三大苏打盐碱地集中分布区之一，盐碱地、高地下水位及黏重土壤等多重地质条件叠加，给光热电站的施工建设带来重重挑战。

在这样的条件下建设熔盐塔式光热电站，要做好熔盐系统、管道及核心设备的防冻保温、防腐防护工作，规避低温冻损、设备腐蚀风险，突破重重施工难关，没有先例可循，那就自己蹚出一条路！

针对严寒天气较长且冬季日照时间短的问题，该光热电站项目团队从严控设备管线保温质量、严把保温材料品质、严格要求施工质量入手，保障光热电站在严寒气候下安全稳定运行。

针对冬季土壤冻结以及盐碱腐蚀桩基等问题，项目团队创新采用低温抗冻桩基技术，将桩基深度延伸至冻土层以下6.2米。管桩采用封闭桩尖结构，应用高耐候性复合材料涂层，有效抵御盐碱腐蚀与冻融循环（土体或建筑材料中水分因温度波动发生冻结与融化的交替过程）带来的影响。

针对高地下水位、黏重盐碱场地条件下大型熔盐储罐防水防渗难度大的痛点，项目团队创新研发储罐复合防水体系，通过多层结构、多重设防、系统排水的一体化设计，有效防止大型熔盐储罐返潮、积水变形。

针对天气频繁快速变化，浮云影响太阳能利用效率的问题，项目团队会同技术合作方应用云层预报系统，快速研判浮云遮挡时间与强度，最大限度提高太阳能利用效率……

施工过程中，吸热器核心换热组件管屏的吊装令赵雄印象深刻。

工作人员在中广核吉西基地10万千瓦光热电站集控室监控设备运行状态。受访单位提供

管屏呈模块化板状结构，主要功能是吸收定日镜反射的太阳能，并将热量传递给熔盐。要将管屏吊装到200多米的高空，谈何容易！管屏形状不规则，绑扎非常困难，而且其壁厚仅为1.5毫米，稍有不慎就会对其造成损伤。在大风等天气影响下，还要保证毫米级施工精度，更是难上加难。项目团队研发了专用新型工装，实现了高效安全吊装，创下每日吊装6片的行业纪录。

“我们通过系统性科技攻关，成功掌握了熔盐防凝固、镜场抗风雪、低温桩基施工、大型熔盐储罐复合防水等成套关键技术，形成了一套可在北纬45度以上严寒地区、恶劣场址条件下复制推广的标准化解决方案。”赵雄说。

延伸光热产业链，赋能绿色低碳发展

吉林省大安市，风光资源丰富。该光热电站所在的吉西基地，是国家首批“沙戈荒”大型风电光伏基地项目之一，配套吉西基地鲁固直流140万千瓦外送通道。

作为我国东北地区首条特高压外送通道，鲁固直流工程可将东北及内蒙古东部地区丰富的风光绿电，精准输送至山东，其中新能源外送占比最高可达84%。中广核吉西基地10万千瓦光热电站投产后，将有力提升鲁固直流工程的新能源外送占比，提高通道利用效率与输电质量。

“该光热电站投运后，可实现经济效益、生态效益与社会效益的有机统一。”赵雄介绍，项目预计年发电量1.8亿千瓦时，等效节约标煤消耗约5.4万吨，减排二氧化碳约13.9万吨，节能和环保效益显著。目前项目已累计为当地创造了超过2000个就业岗位，带动了上下游产业链协同发展。

近年来，我国加速推动光热发电技术进步与规模化发展。作为国家能源太阳能热发电技术研发中心依托单位，中广核持续推动技术创新，扛牢国家级研发平台责任。

中广核吉西基地10万千瓦光热电站投产前，工作人员调试设备。受访单位提供

中广核光热技术（北京）有限公司综合管理部经理赵婷介绍，中广核成立光热技术公司，建成青海德令哈中试基地，面向全行业开展光热核心设备试验、新技术实证。依托平台持续攻关，自主研发大开口槽式集热器、光热电站控制系统、智能巡检设备等，打破了国外技术垄断，形成可对外输出的标准化运维技术包，并牵头编制十余项国家、行业标准，参与编制5项国际标准。目前，国内光热产业链配套企业近600家，作为中电联光热分会执行副会长和秘书处单位，中广核牵头整合科研院所、上下游企业，建立常态化协同机制，有力统筹上下游协同发展、行业协同共治。

在西藏，在青海，在新疆，在甘肃……更多能源企业在各地布局建设的一座座光热电站，正在成为推动我国能源强国建设，推进“双碳”目标实现的重要力量。

在中广核光热技术（北京）有限公司技术总监车晟看来，光热发电所具有的“自带长时储能、可24小时稳定出力、灵活调峰调频”独特属性，使其在能源领域具有不可替代的地位。他认为，大力发展光热产业，能破解风光发电间歇性、波动性难题，筑牢新型电力系统安全底座；会带动高端装备制造升级，夯实我国新能源产业链自主安全根基；可助力实现“双碳”目标，实现能源结构深度脱碳，意义重大。

今年4月，全球海拔最高的槽式光热电站——中广核西藏乌玛塘50兆瓦光热项目开工建设；6月，全球单机储热容量最大的光热电站——中广核格尔木350兆瓦光热示范项目在青海格尔木动工。

中广核光热发电技术型号首席专家尹航说：“立足能源强国建设目标，中广核将持续依托国家级研发平台、行业分会，从技术攻关、项目规模化、产业集群、行业生态、人才培育五大方向持续发力，推动国内光热产业高质量规模化发展。”