在太阳能热发电技术方面：
其中，塔式太阳能光热发电技术被列入非化石能源类技术类目（共4项），其主要内容为：通过规模化定日镜集群高精度协同聚光、安全可靠的大容量低成本熔盐储能、高温吸热器的网格化能量协调控制的关键技术，将太阳能转化成电能，解决光热电站的运行聚光精度、可靠性及稳定性等问题，由于用太阳聚光取代了煤的燃烧，以50MW项目为例，每年可减排二氧化碳12万吨。可作为基荷电源，使电力系统彻底摆脱对化石能源的依赖，还可与风电、光伏等混合发电实现多能互补，减少弃风弃光，解决环境污染、能源短缺问题。
附件还以青海中控太阳能德令哈50MW塔式熔盐储能光热电站和中电建西勘院青海共和50MW塔式熔盐储能光热电站为例，详细介绍了塔式光热发电项目的主要建设内容、主要设备、投资额、年经济效益、投资回收期、环境效益等【详见下文】。
同时，文件还对塔式光热发电技术的推广前景和减排潜力进行了预测：预计未来5年，该技术可预期推广比例将达到5%，累计装机容量1385MW，年发电量40亿度，项目总投资300亿元，可形成的年碳减排能力约为244万tCO2。
塔式太阳能光热发电技术
一、技术名称：塔式太阳能光热发电技术
二、技术类别：零碳技术
三、所属领域及适用范围：可再生能源 光热发电领域
四、该技术应用现状及产业化情况
光热发电因自带储热系统，可作为基荷电源，使电力系统彻底摆脱对化石能源的依赖；还可与风电、光伏等混合发电实现多能互补，减少弃风弃光，解决环境污染、能源短缺问题。但长期以来一直存在造价高、稳定性低等问题，致使行业发展缓慢。该技术基于系统关键技术的突破，实现了核心设备的国产化，可为光热电站建设提供成熟、可靠的解决方案，有效提升光热发电系统的稳定性和经济性，关键指标达到国际领先水平。2013年，利用该技术建成青海德令哈10MW塔式熔盐储能光热电站，成为我国首座商业化运营的光热电站。目前，该技术已在青海中控太阳能德令哈50MW塔式熔盐储能光热发电、中电建青海共和50MW塔式熔盐储能光热电站等多个塔式光热电站中推广应用，效果良好。
五、技术内容
1.技术原理
塔式太阳能热发电技术通过驱动排列有序的大规模定日镜实时跟踪太阳，将太阳光聚焦到位于高塔顶部的吸热器，通过高温熔盐储存热能，并加热工质产生高温高压蒸汽，通过汽轮机带动发电机发电，实现“光能-热能-机械能-电能”的转化。该技术通过规模化定日镜集群高精度协同聚光、安全可靠的大容量低成本熔盐储能、高温吸热器的网格化能量协调控制的关键技术，可解决光热电站的定日镜聚光精度、可靠性及稳定性等问题，为光热发电行业提供更优的解决方案。
2.关键技术
（1）规模化定日镜集群高精度协同聚光技术
研发了自主动态跟踪、精度自校正功能的智能定日镜装备；开发了机器视觉的定日镜偏差检测、最优参数拟合校正算法和定日镜集群协同控制系统，实现数万面定日镜集群大规模、高精度聚光集热。
（2）适用于太阳能热发电的安全可靠、大容量低成本储能技术
研发了温度可控的预热缓冲熔盐储罐进盐方法与液态熔盐存储设备的工艺技术，实现了565℃高温、5000m³级熔盐大容量安全储能；开发了高参数、大范围、快速变负荷换热系统，实现比传统火电更优的负荷调节深度和速度。
（3）高温吸热器与大规模镜场之间能量网格化动态协调控制方法
研发了大规模镜场定日镜光斑的投射策略，实现了吸热器表面能量的均匀化和温度变化的精准控制，防止吸热器出现超温或欠温现象。
3.工艺流程
塔式太阳能光热发电技术的发电工艺流程如图1所示。
图1 塔式太阳能热发电流程图
六、主要技术指标
1.单位年采光面积发电量≥260kWh/（m².a）；
2.镜场定日镜年平均跟踪准确度≤3mrad；
3.设计工况光电转换效率22%。
七、技术鉴定及获奖情况
该技术已获得国家发明专利75项，实用新型52项。软件著作权22项。2016年通过中国科学院电工研究所的测定太阳定日镜跟踪鉴定，并荣获青海省科学技术奖励一等奖；2019年，荣获浙江省技术发明奖一等奖、青海省科学技术奖励二等奖。
八、典型用户及投资效益
典型用户：浙江中光新能源有限公司、中国电力建设集团等典型案例1
案例名称：青海中控太阳能德令哈50MW塔式熔盐储能光热电站
建设规模：采用其自主研发的熔盐塔式太阳能热发电技术，装机容量50MW。建设条件：戈壁荒漠等国有未利用地，光资源较好（DNI≥1700kWh/m²）。主要建设内容：镜场采光面积542700m²，配置7小时熔盐储能系统等。主要设备：镜场由27135台20m²的定日镜组成，吸热器和吸热塔各1座，高低温储罐各1套，蒸汽发生系统1套，汽轮机和发电机1套。项目总投资11.3亿元，建设期为21个月；设计年发电量1.46亿度，年碳减排量9万tCO₂，碳减排成本为510~530元/tCO₂。年经济效益1亿元，投资回收期约11年。
典型案例2
案例名称：中电建西勘院青海共和50MW塔式熔盐储能光热电站
建设规模：采用其自主研发的熔盐塔式太阳能热发电技术，装机容量50MW。建设条件：戈壁荒漠等国有未利用地，光资源较好（DNI≥1700kWh/m²）。主要建设内容：镜场采光面积600320m²，配置6小时熔盐储能系统等。主要设备：镜场由30016台20平方米的定日镜组成，吸热器和吸热塔各1座，高低温储罐各1套，蒸汽发生系统1套，汽轮机和发电机1套。项目总投资12亿元，建设期为21个月；设计年发电量1.57亿度，年碳减排量9.6万tCO₂，碳减排成本为510~530元/tCO₂。年经济效益1.1亿元，投资回收期约11年。
九、推广前景和减排潜力
预计未来5年，该技术可预期推广比例将达到5%，累计装机容量1385MW，年发电量40亿度，项目总投资300亿元，可形成的年碳减排能力约为244万tCO₂。
在清洁供热技术方面：
“基于物联网控制的储能式多能互补高效清洁供热技术”以及“基于真空管换热储能式热泵供热技术”两项储热式清洁供热相关技术作为非化石能源类技术入选。
《目录》（征求意见稿）列举多个典型项目案例，对两项储能式清洁供热技术的具体介绍如下：
基于物联网控制的储能式多能互补高效清洁供热技术
一、技术名称：基于物联网控制的储能式多能互补高效清洁供热技术
二、技术类别：零碳技术
三、所属领域及适用范围：可再生能源太阳能供热
四、该技术应用现状及产业化情况
近年来，为防治大气污染，我国大力推进散煤治理，以保障北方地区冬季清洁取暖为重点，多措并举、稳步推进“煤改气”“煤改电”工作，并取得了明显的大气治理效果。但由于缺乏经济可行性，因取暖成本高而导致各地“返煤”现象频发。基于物联网控制的储能式多能互补高效清洁供热技术，是一种利用太阳能和热泵实现“阶梯”供热的技术，不仅可满足各类供热需求，而且借助太阳能和储能设施大幅度降低传统能源消耗，实现清洁供暖。该技术具有热利用效率高、安全系数高、稳定性和持续性强、耗能低、用电成本少等优点，并且具有较好的经济和环境效益。目前，该技术已在北京、山西、河北、内蒙等地30多个清洁供暖项目上推广应用，累计供热面积达到100万平方米，应用效果良好。
五、技术内容
1.技术原理
该技术是一种以太阳能为主热源，以热泵为辅助热源，耦合储热装置，适用于各类地区供暖系统的供热技术。该技术通过高效抗冻真空聚能太阳能集热器把太阳能转换成热能并储存在储能装置内，采用智能控制、远程控制、远程诊断等物联网技术，将热能通过管网输送到用热末端，可供冬季采暖、夏季制冷、全年生活用热水。此外，该技术通过工艺技术集成和生产过程优化，降低了用电成本，综合能效比(COP)最高可达12.77，具有良好的经济和社会效益。
2.关键技术
（1）高效抗冻真空聚能大阳能集热器制造技术
集热管具有吸热比高、发射比低等特点，可有效收集多种波段太阳光的热量，并能大幅度提高光热转换效率到67%以上。
（2）高效相变储能材料应用技术
该材料相变温度为35℃-70℃，相变潜热620kJ/L，具有良好的热传导性(617W/m.k)和稳定蓄放热性能，长期使用无衰减。
（3）太阳能自动回流储存技术
通过智能软件控制策略，将集热器及室外管道的热水按照时间段和温度两个维度进行自动回流到储热装置，解决了传统技术的太阳能不能储存，白天收集、夜晚散失的瓶颈问题。
（4）多能互补系统耦合技术
除可以采用热泵为辅助热源外，还可以因地制宜选择生物质锅炉、天然气锅炉、管道壁挂炉等作为辅助热源。
（5）智能物联网大数据管理服务平台应用技术
构建智能物联网大数据管理服务平台系统，包括用户侧设备本地自动化控制，远程监控监测、在线预警，能耗评估诊断系统3个子系统平台。
3.工艺流程
基于物联网控制的储能式多能互补高效清洁供热技术工艺流程见图1。
六、主要技术指标
1.当太阳辐照量HLa≥17.0MJ/m²时
室外平均温度在-30℃<ta<-15℃之间，COP≥9.0；
室外平均温度在-15℃<ta≤15℃之间，COP≥12.0；
2.节电率75%~90%以上(纯电供热对比)；
3.单位面积日均耗电量0.069kWh/(m².d)~0.16kWh/(m².d)。
七、技术鉴定及获奖情况
该技术已经获得国家发明专利4项，实用新型专利15项。2019年入选工信部《国家工业节能技术装备推荐目录(2019)》，并入选住建部《工业化建筑标准化部品与构建产品信息咨询单位(2019)》；2020年4月，通过中国机械工业联合会组织的科技成果鉴定。
八、典型用户及投资效益
典型用户：山西省阳曲县北小店乡政府、山西阳曲县杨兴乡政府
典型案例1
案例名称：山西省阳曲县北小店乡政府供热改造项目
建设规模:2100m²建筑面积供暖。建设条件：老旧建筑办公楼无外墙保温；年辐射总量每年4200M/m²以上。主要建设内容：替代0.7MW电锅炉对2100m²建筑进行供热，采暖季室内温度保持在18℃~24℃之间。主要设备：真空集热器、PLC智控远程系统(包括传感器系统)、组合式储能装置、超低温空气源热泵、应急备用电锅户、管路系统及附件、膨胀罐、散热(冷)末端、排气管口、循环及驱动泵、水流控制阀等。项目总投资115.5万元，建设期为1个月；年碳减排量270tCO₂/a，碳减排成本为210-230元/tCO₂。年经济效益28.5万元，投资回收期为2.5年。
典型案例2
案例名称：山西阳曲县杨兴乡供暖改造项目
建设规模:1900m²建筑面积供暖；建设条件：老旧建筑办公楼有外墙保温；年辐射总量每年4200MJ/m²以上：主要建设内容：对1000m²的三层砖混结构政府办公楼和900m²的职工宿舍进行供暖，保证库房、卫生间温度保持14℃~16℃，其余室内温度保持在18℃左右恒温；主要设备：真空集热器、PLC智控远程系统(包括传感器系统)、组合式储能装置、超低温空气源热泵、电锅炉、管路、泵与阀等。项目总投资104.5万元，建设期为1个月。年碳减排量240tCO₂/a，碳减排成本为210~230元/tCO₂。年经济效益25.8万元，投资回收期为2.5年。
九、推广前景和减排潜力
预计未来5年，该技术在清洁供暖领域的推广应用比例将达到30%，总供暖面积约3000万平方米，项目总投资90亿元，可形成的年碳减排能力为190万tCO₂。
基于真空管换热储能式热泵供热技术
一、技术名称：基于真空管换热储能式热泵供热技术
二、技术类别：零碳技术
三、所属领域及适用范围：可再生能源建筑供热领域
四、该技术应用现状及产业化情况
近年来，我国大力推进清洁取暖工作，散煤治理取得良好的进展，但高寒偏远地区冬季取暖依然缺乏行之有效的方案。我国北方中小城镇建筑体形系数大、建筑密度低、太阳能资源较好，但传统的太阳能集热器是以水为换热介质，存在低温环境容易冻裂、泄露、锈蚀等问题，难以从根本上解决供热问题。基于真空管换热储能式热泵供热技术是一种将太阳能、储能和热泵融为一体新型供热技术，既解决了寒冷地区热泵供热难的问题，又解决了太阳能利用的周期性问题，可为北方地区分散热供热提供一套经济可行的综合解决方案。目前，该技术产品已经在四川、西藏、新疆、宁夏等地多个清洁供暖项目上推广应用，应用建筑类型包括边防哨所、站房、民用住宅、综合性办公楼以及农业大棚温室等，累计供暖面积超过1000万平方米。
五、技术内容
1.技术原理
该技术集相变蓄能技术、空气式太阳能集热技术和热泵技术于一体。太阳能集热器吸收太阳辐射热，并通过其内置的高效蓄能核芯直接原位贮存，可以在晚间利用白天积蓄的热量；蓄能核芯作为热源经空气与热泵机组实现换热，由于冷/热源温差变小，能大幅提高热泵供热系数。当太阳能不足时，热泵主机引入室外空气，开启双级复叠增功功能，确保不同工况高效供暖。同时，该技术产品可在夏季作为空调进行制冷，进一步提高项目的经济性。
2.关键技术
（1）真空集热管尾部通风设计技术。采用太阳能真空集热管尾部通风设计，实现集热管双向导通；以相变蓄热材料代替“水”贮存热量，可直接用于加热空气介质。
（2）高效储热材料设计技术。研发并采用了高蓄能密度、高热传导性、无毒无害环保型的相变蓄热材料，贮能密度为410MJ/m³，是水蓄热能力的5倍以上。
（3）双级复叠机增功技术。热泵主机采用双级复叠机增功技术，可实现太阳能和热泵机组联合双驱供暖，零下35℃仍可实现较高制热系数。
3.工艺流程
六、主要技术指标
1.热泵机组设计出水温度最高60℃，名义工况COP大于3；
2.真空管镀膜采用干涉膜工艺，吸收率大于90%，散射率低于6%；
3.空晒温度≥280℃、最低运行温度-40℃；
4.真空管真空度<5.0x10-³Pa。
七、技术鉴定及获奖情况
该技术已获得国家发明专利1项，实用新型6项，外观专利1项，国际PCT发明专利1项。参与编制“太阳能供热采暖工程技术”国家标准1项，参与编制中国电力企业联合会行业标准1项。2019年，该技术获得由国家建筑节能质量监督检验中心出具的性能检验报告。
八、典型用户及投资效益
典型用户：青海省玉树州称多县拉布寺、内蒙古通辽科左中旗花胡硕加油站等
典型案例1
案例名称：青海省玉树州称多县拉布寺太阳能热泵供暖系统工程
建设规模：该项目包含活佛住所和两栋住宅楼，总建筑面积为5525.2m²。建设条件：最低温度大于-35℃。主要建设内容：将原有电锅炉替换为太阳能热泵系统。主要设备：太阳能集热器28台，热泵7台。项目总投资60万元，建设期为3个月。年碳减排量680tCO₂，碳减排成本为60-80元/tCO₂。年经济效益15万元，投资回收期约4年。
典型案例2
案例名称：内蒙古通辽科左中旗花胡硕加油站太阳能采暖系统工程项目
建设规模：该项目为单层建筑，钢混结构，总建筑面积为260.1平方米，总供暖面积为231.2平方米。建设条件：最低温度大于-35℃。主要建设内容：将原有电锅炉替换为太阳能热泵系统。主要设备：太阳能集热器12台，热泵1台。项目总投资12.7万元，建设期为1个月。年碳减排量26tCO₂，碳减排成本为320~340元/tCO₂。年经济效益4万元，投资回收期约3年。
九、推广前景和减排潜力
预计未来5年，该技术预期推广比例将达到10%，项目总投资12亿元，可形成的年碳减排能力约80万tCO₂。
附件：
注：本文章转载自生态环境部，不代表本网观点立场。
