5月16日，中国电力规划设计协会公布了2021年度电力行业“四优”奖评审结果。由太阳能光热联盟理事单位——中国电建集团中南勘测设计研究院有限公司（简称中国电建中南院）与副理事长单位——中国电力工程顾问集团西北电力设计院有限公司（简称中电工程西北院）共同完成、联合申报的“敦煌大成聚光热电有限公司敦煌一期5万千瓦熔盐线性菲涅尔式光热发电项目”喜获2021年度电力行业优秀工程设计一等奖。
敦煌大成聚光热电有限公司敦煌一期5万千瓦熔盐线性菲涅尔式光热发电项目（简称敦煌大成项目）于2016年9月成功入选我国首批光热发电示范项目，是全球首座正式投入商运的商业化熔盐线性菲涅尔式光热电站。该项目采用太阳能光热联盟理事单位——兰州大成科技股份有限公司具有自主知识产权的线性菲涅尔聚光集热技术，并采用熔盐作为集热、传热和储热的统一介质，储热时长15小时，具备24小时持续发电能力。作为该项目总承包方，中国电建中南院同时负责该项目集热岛、储热岛等设计。中电工程西北院负责常规岛及BOP（全厂公用系统）的勘测设计。
敦煌大成项目设计总工程师、中国电建中南院新能源工程设计院热电所所长徐灿君介绍：作为世界上首例以熔盐为集热、传热和储热介质的线性菲涅尔光热发电项目，并无经验可循。在业主的统筹下，中国电建中南院和中电工程西北院设计团队通过技术研发和创新，全面深入开展了精细化设计。在工程设计过程中全面贯彻“技术创新、安全可靠、高效环保”的原则，逐一攻克了集热岛多个熔盐菲涅尔集热回路出口盐温均衡性、大跨距且存在多个强震源的SGS 钢结构平台设计等多个设计难点，并在常规岛设计中采用国产性能优异的机组，设计出了具有西北风格的厂区建筑。该项目的相关设计技术填补了我国在熔盐线性菲涅尔式光热发电设计领域的空白，取得了一系列达到国内领先水平的设计成果，对线性菲涅尔式光热电站的开发及应用具有积极的示范意义。
徐灿君介绍，该项目之所以能成为本次奖项中唯一一个光热发电类项目“出圈”，主要几大创新点令人瞩目：
1. 全球首次采用多个线性菲涅尔回路的集热母管熔盐分配技术，入口阀门可免调节，实现了集热回路之间的流量自平衡，多个回路集热后热盐温度偏差极小，达到国内领先水平。
2. 创新了集热回路的疏盐和进盐的设计方法，形成了独创的设计专有技术，全球首次实现了线性聚焦的熔盐每天充注和疏放，避免了熔盐在多个回路的集热管内循环散热，显著提升了净集热量。
3. 基于有限元分析，研究了钢混结构设计模型，解决了蒸汽发生系统钢平台悬挑7.5m、并在悬挑端有4台30t熔盐泵多源启停震动、多转速耦合的运行情形，解决了光热电站蒸汽发生系统钢平台振动大的难题。
4.熔盐储罐设计创新性地开发新型热胀位移释放装置，降低局部应力集中；罐体沉降值整体较优；开发了新型保温结构，吸收罐体大位移，罐体周向偏差不大于15mm，确保高温熔盐储罐安全稳定运行。
此外，中电工程西北院在常规岛设计方面，也表现为“可圈可点”。
1.该项目采用国产50MW 超高压、双缸、一次中间再热、双转速、八级回热、直接空冷、轴排、凝汽式汽轮机，汽轮机进汽参数为13.1MPa，538℃/538℃，为同类国产机组首次在工程中应用。
2.该项目设计过程中，采用年总费用法进行方案总体设计，根据光热电厂特殊的边界条件选择了设计迎面风速较低散热器面积较大的配置方案，风机轴功率低，有效降低厂用电率。工程设计耗水指标低至0.102m³/s.GW。
3.从主体建筑的设计，到厂区辅助生产建筑均按统一外形，整体考虑厂区绿化与建筑的衬托。在对电厂进行建筑设计的过程中，充分考虑人与环境、厂与环境的因素；并结合地域特色，集人文、建筑、环境、科技于一体；给人以美感、使人精神振奋的具有时代特征和良好艺术效果的现代化光热电厂。
作为该项目业主，兰州大成发展规划部部长范玉磊表示，熔盐工质线聚焦式技术通过提高线聚焦式技术的集热温度以提高发电效率，采用熔盐作为集热、换热、储热的统一工质，减少换热环节，简化系统，适用于大容量储热系统，同时集热系统设计精确、调试简便、结构固定、没有高温旋转机构，抗风性能强，克服了线聚焦式技术采用高温熔盐工质的技术难题，成为国际首个商业化运行的线聚焦式熔盐工质光热电站。正如第三方国际权威的聚光太阳能技术研发和评估机构——德国弗劳恩霍夫协会太阳能研究所（Fraunhofer ISE）出具的兰州大成熔盐线性菲涅尔式聚光集热系统的质量评估报告认为“兰州大成熔融盐菲涅尔回路运行可以达到其设计工况，即传热介质的出口温度为565℃。该回路性能已达到国际先进水平，另外考虑到其大型尺寸，该性能实属卓越。”
据悉，电力行业“四优”奖由中国电力规划设计协会组织评选，每年评选出电力行业中的优秀勘测设计成果，一等奖项目体现了行业最高水平。该奖项的评选是为了推动电力勘测设计单位和人员按照以人为本、节约资源、保护环境、节能减排和可持续发展的要求开展创优活动，积极开发与采用新技术、新工艺、新设备和新材料，做出技术先进、经济和社会效益好的优秀成果。此次优秀工程设计一等奖的取得，是对敦煌大成光热发电项目设计技术在业内的高度认可。作为全球首座正式投运的商业化熔盐线性菲涅尔式光热电站，设计创新、发电量持续攀升，再次验证熔盐线性菲涅尔技术的可靠性，也将增强了该技术在“十四五”期间参与风光基地建设的信心。
