8月16日~17日,由中国可再生能源学会太阳能热发电专业委员会主办、中国电建集团西北勘测设计研究院有限公司承办的 “第十九届中国可再生能源大会太阳能热发电分会”在西安国际会展中心召开。在主题“太阳能热发电技术关键科学问题凝练圆桌会议”的环节,分会特别邀请了中国科学院电工研究所研究员、国家重点研发计划课题负责人白凤武作《固体颗粒吸热器实验研究》的主题发言。
白凤武,博士、中国科学院电工研究所研究员、博士生导师,北京市太阳能热发电工程技术研究中心主任、全国太阳能标准化技术委员会委员、中国可再生能源学会太阳能热发电专委会委员,《太阳能学报》《太阳能》《Journal of Environment and Sustainable Energy》等期刊编委。
自2006年起,主持完成了20余项国家科技部863及重点研发计划课题、国家自然科学基金面上项目、欧盟FP7项目等,完成日本IBIDEN公司、法国EDF公司、中国华能、中国能建、中国广核新能源等10余项国内外知名企业委托研发课题。建立了导热油和蒸汽蓄热器两级蓄热系统充热和放热计算模型,形成了设计方法,主持设计和研制了10MWh的储热系统,应用于1MW塔式太阳能热发电实验电站;建立了碳化硅泡沫陶瓷内空气换热过程理论分析模型,揭示了非均匀高倍太阳辐射能流在三维孔隙结构中的传递与光热转换机理,研制了我国首台1MW热功率的容积式空气吸热器及系统,技术指标达到国际同类吸热器水平;主持研发了4台高倍聚光的太阳能二次聚光系统,应用于太阳能吸热材料和化工过程实验。建立了混凝土、氧化铝蜂窝陶瓷、碳化硅蜂窝陶瓷、石墨等固体显热储热系统的传热过程模型,形成设计方法和样机实证。提出了石英管束内平推流式固体颗粒吸热器方案,建立了高温固体颗粒内辐射能流传递模型,研制了1MW热功率的固体颗粒吸热器,应用于200kWe超临界二氧化碳太阳能热发电实验系统,技术指标达到国际同类吸热器水平。已发表学术论文50余篇,申请发明专利40余项,曾获科技部重点领域创新团队奖、国家科技计划执行优秀团队奖和中法团队合作创新奖等。
中国科学院电工研究所团队提出的石英玻璃管束式固体颗粒吸热器
太阳能热发电技术具备长周期、大规模高温储热的优势,是构建以新能源为主的新型电力系统的重要组成部分。成本低廉且无毒无害的固体陶瓷颗粒在超过1000°C高温下仍可维持稳定的热性能,作为聚光太阳能热发电站中的传热流体和储热介质时,具有更宽的工作温度范围,可以用于加热650°C以上的超临界CO₂实现高效的布雷顿循环。因此,固体颗粒吸热器是下一代聚光太阳能热发电站中的核心装备,具有很好的科学研究和工程应用价值。
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