为继续促进太阳能热发电技术交流与合作,国家太阳能光热产业技术创新战略联盟、中国工程热物理学会、中国可再生能源学会、中国电机工程学会定于8月13日至15日(8月12日周二报到)在西安市组织召开“2025中国太阳能热发电大会”。近日,西安交通大学确定作为大会支持单位,助力我国这一最具权威性和影响力的太阳能热发电科技盛会。
能源澎湃 动力无限
西安交通大学是我国最早兴办、享誉海内外的著名高等学府,是教育部直属重点大学,首批进入国家“211”和“985”工程建设学校,涵盖理、工、医、经、管、文、法、哲、艺、教育、交叉等11个学科门类的综合性研究型大学,设有34个学院(部、中心)和9个本科书院。其中,2004年成立西安交通大学能源与动力工程专业实验教学中心(2012获批国家级实验教学示范中心)。
作为中国高等教育和科研创新的重要基地,西安交通大学在工程热物理、材料科学、能源动力等关键领域拥有深厚的学术积淀和卓越的创新能力。近年来,西安交通大学在光热发电、热能储存、热化学、光热制氢等技术研发与应用方面取得了诸多突破性成果,为推动我国新能源产业高质量发展做出了重要贡献。
为聚焦太阳能转换与利用过程中的基础科学问题,西安交通大学成立了太阳能光热光电利用综合实验平台,建成包括太阳能聚光、集热、热驱动化学反应分解生物质和水制氢系统、太阳能光电/光催化分解水制氢系统、“太阳-氢”新型能源动力系统在内的太阳能高效利用教学实验平台,具备:太阳能辐射能测试与分析;槽式抛物面、碟式抛物面、复合抛物面、菲涅尔透镜等聚光集热系统调节与测试;太阳能平板/真空管集热器性能测试与分析;聚焦太阳能热驱动热化学反应分解生物质和水制氢测试与分析;纳米功能材料化学合成与表征;光催化分解水制氢性能测试与分析;光电化学转化过程测试与分析;太阳电池性能测试与分析;“太阳-氢”转化与燃料电池氢能动力系统演示等功能。
太阳能光热光电利用综合实验平台一方面服务《新能源热利用与热发电原理及系统》《光电及光化学转化原理与应用电化学》《生物质能转化原理与技术》《氢能与新型能源动力系统》等课程教学,同时通过立足于化学、物理和化学工程、工程热力学等多学科的交叉融合,满足本科生和研究生在能源新材料开发和可再生能源系统构建的科研训练。
促进光热利用及热能储存技术发展
陶文铨院士
工程热物理专家,教育部高等学校热工课程教学指导委员会主任委员,中国科学院院士陶文铨先生表示:光热发电是保障能源安全的有效技术。近年来,光热发电技术进步迅猛,成本下降较快,有望成为主力能源之一!
何雅玲院士
工程热物理专家,教育部高等学校能源动力类专业教指委主任,西安交通大学学术委员会主任何雅玲院士发文提出:在众多储能技术中,热储能是最具应用前景的规模储能技术之一。热储能系统在冷、热、电综合能源利用方面效率高,在储热容量、规模化建设及运营成本、运行寿命、安全性、发电功率等方面具有突出优势,特别是对消纳间歇性新能源(风电、光伏等)装机出力,在构建以新能源为主体的新型电力系统、保障电力系统安全稳定运行等方面发挥重要作用,是未来规模储能的中坚力量。
在2023年2月6日召开的《政府工作报告(征求意见稿)》座谈会上,何雅玲院士向总理汇报了新能源领域,特别是太阳能热发电的优势、发展现状以及面临的挑战,呼吁国家进一步加大对太阳光热储能发电技术的科研投入和示范项目支持,使这种优质可再生能电力迅速发展起来,为构建清洁安全高效的新型能源体系、确保我国能源安全做出贡献。
郭烈锦院士
工程热物理专家,动力工程多相流国家重点实验室主任郭烈锦院士同样高度重视长时储能技术发展,围绕太阳能光催化制氢系统、太阳能光热耦合氢/热/电/淡水多联产系统、光热耦合制氢/制碳氢燃料的碳氢循环利用系统研制等开展了大量工作。他认为,太阳能光热电互融耦合电热氢多联产联供新型技术及产业的高质量发展前景无限!
在各方的共同呼吁和推动下,光热发电的战略地位获得肯定。2023年4月国家能源局发布的《关于推动光热发电规模化发展有关事项的通知》提出:光热发电可以为电力系统提供更好的长周期调峰能力和转动惯量,具备在部分区域作为调峰和基础性电源的潜力,是新能源安全可靠替代传统能源的有效手段,是加快规划建设新型能源体系的有效支撑。“积极发展光热发电”被写入《中华人民共和国能源法》。
推动光热、热化学等产学研用合作
西交大人力资源部部长魏进家教授
针对常规太阳能储能系统储能密度低、放热温度低的瓶颈问题,西交大化学工程与技术学院魏进家教授牵头开展了国家重点研发计划 “高通量聚光太阳能热化学转化储能理论与方法”项目,联合福州大学、浙江大学、北京石油化工学院等5家单位深入研究了光热发电系统中的多物理场耦合作用机制,构建了“光-热-力-流”多场耦合模型,建立了非稳态高通量聚光条件下多场多尺度耦合协同强化热化学转化储能理论,提出了低成本、高储能密度、长循环周期钙基载能体的规模化制备方法,构建聚光集热-化学储能一体化太阳能高效储能装置与系统并实现应用验证,为太阳能高效储热提供了基础理论和关键技术支撑。
在热化学储能系统集成与示范方面,西交大构建了从材料研发、器件测试到系统集成的全链条创新体系,完成了15kW太阳能热化学储能集成示范系统等多项关键技术的示范应用,实现了系统的稳定运行和高效能量转换。目前,未魏进家教授团队正在进行钙基热化学储能的应用(MW级)。
2024年8月,由中国科学院电工研究所牵头承担的“超临界二氧化碳太阳能热发电关键基础问题研究”项目成功研制了包括高焦比聚光场、颗粒吸热器、颗粒/超临界二氧化碳换热器、超临界二氧化碳压缩机透平机组和高速电机在内的全球首座超临界CO₂太阳能光热发电机组。西交大作为项目参与单位,主要负责流化床换热器内气固流动机制、管束传热及磨损机理;专用流化床换热器优化设计等,成功实现颗粒进口温度>800℃,熔盐出口温度≥650℃,助力项目顺利通过国家自然基金委的绩效评价。
超临界二氧化碳太阳能热发电实验基地(北京延庆)
2024年,魏进家教授作为第一完成人,与中国电建西北院、首航光热合作的“塔式太阳能安全高效光热转化与存储关键技术及应用”项目荣获陕西省科学技术进步一等奖。
全国首批国家储能技术产教融合创新平台
《国务院2030年前碳达峰行动方案》提出:加快新型储能示范推广应用。推进熔盐储能供热和发电示范应用。鼓励高等学校加快新能源、储能、氢能、碳减排、碳汇、碳排放权交易等学科建设和人才培养。2021年,西安交通大学整合动力工程及工程热物理、电气工程、控制科学与工程三个A+学科,以及化学、电子等八大储能相关学科优势资源,获批成立国家储能技术产教融合创新平台(下称“国家储能平台”)。何雅玲院士任国家储能平台主任,何雅玲院士、陶文铨院士和管晓宏院士作为首席科学家,成立热质储能、电磁与化学储能、氢储能、储能系统、储能测试与安全评估等5个研究室,全面开展储能领域研究和人才培养工作。
其中,热质储能研究室解决热量储存过程中的能质传递与转化规律、高效储热与安全储质材料、设备研发与系统集成等问题,攻关新型热质储能关键技术,主要科研方向包括:规模化热质储能技术、先进储能及碳中和技术、储能热管理技术、源-网-荷-储综合能源系统能量管控技术。搭建了规模化、宽温域、高效热储能实验平台;先进复合压缩空气储能实验平台;高效卡诺电池储能实验平台;液流电池长时储能实验平台。
高效卡诺电池储能实验平台
国家储能平台采取企业“事业部”形式的市场化、专业化的“创新联合体”建设机制,推动储能产业关键核心技术创新发展,在实战环境中培养储能领域高层次人才,为我国能源转型提供支撑。培养的学生基本理论扎实、创新实践能力强,深受用人单位好评。
鼎力支持2025中国太阳能热发电大会召开
中国太阳能热发电大会自2007年发起主办,秉承“以科技创新推进太阳能热发电产业化发展”的主题。8月13~15日,诚邀业界同仁相聚西安“2025中国太阳能热发电大会”,与西安交通大学及投资、设计、系统集成、部件设备、材料、科研等产业链上下游领域代表,共同探索安全、可靠能源供应发展的技术路径,推动我国光热发电加速规模化发展。大会优惠报名截止7月15日,诚邀参会。