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致敬建院75载!中国电建西北院从水电劲旅到新能源标杆的“阳光勋章”

我们寻光“向阳之地”

追光逐日

潜心汇聚大自然能量

中国电建西北院以创新为魂

在太阳能发电领域

创造了多项国家、行业第一

将荒漠装扮成“向日葵田”

沐光而行 与海共舞

驾驭能源 开辟储能新赛道

在全球光热发电领域仍受 “高海拔适配难、大容量运行不稳、核心设备卡脖子” 等难题制约之际,中国电建集团西北勘测设计研究院有限公司(简称:中国电建西北院)在建院75周年节点交出亮眼答卷:牵头总承包建设的全球海拔最高(4650米)光热电站——西藏安多100MW熔盐塔式项目已初具规模,建成后可在-30℃极寒环境下稳定运行;同时中标青海格尔木、德令哈两大全国首批350MW级光热示范项目核心设计任务,推动我国光热技术向“高参数、大容量、全自主”迈进,以创新实力撑起中国清洁能源发展“脊梁”。

两大标杆项目的核心突破

作为中国光热发电领域的 “先行者”,中国电建西北院近期落地的两大项目,直接打破光热发电的环境与规模边界。

2025年10月16日,央视报道青海格尔木350MW光热示范项目开工

在青海戈壁布局的格尔木、德令哈350MW级光热项目,更是中国电建西北院技术实力的集中体现。中国电建西北院将承担两个项目的多塔多镜场布局、吸热塔及吸热系统、分布式熔盐储热系统、多储热模块调度优化及熔盐长距离输送等关键核心系统和部件的设计工作。面对青藏高原特殊的气候与地质条件,中国电建西北院将应用多项自主知识产权技术,发挥在精准辐射预测、高效镜场布局、抗风吸热塔设计、变桩径变桩长定日镜基础设计、多塔多储罐协同设计及调度策略、数字孪生系统设计及仿真等方面的技术优势,并通过多组储热单元的模块化布局实现热能高效管理,精准匹配光热发电的动态能量需求,为350MW级示范工程提供核心支撑。

在西藏安多县高寒草原,80万平方米定日镜组成的“高原向日葵”阵列已初具规模。该项目是全球首个突破 “高海拔、高寒、弱电网” 三重极限的光热电站,中国电建西北院聚焦超高海拔、高寒、高地震烈度,强风等复杂条件下塔式光热电站设计、施工、运维监测及安全性能提升等核心技术瓶颈,充分发挥规划设计引领优势和光热项目总承包管理经验,以实现-40℃低温环境下光热机组连续稳定运行、在雪域高原筑起光热电站标杆工程。项目预计2026年并网后,年发电量可达1.2亿千瓦时,能满足安多县60%的用电需求,替代传统燃煤发电年减排二氧化碳约10万吨。

三大创新体系的技术内核

中国电建西北院的光热领跑实力,源于其在“精准聚光、安全储热、智能运维”三大核心环节的技术深耕。

在“精准聚光”方面,中国电建西北院自主研发的塔式、槽式、线性菲涅尔式镜场效率分析软件,围绕 “效率、适配性、精度、实用性” 四大核心维度构建优势。在保证准确率的前提下,将计算时间缩短为传统方法的5%;创新的“高效塔式定日镜布置算法”,使镜场年均效率较全球主流方案提高1.5%以上。以青海共和50MW熔盐塔式电站为例,三万多面定日镜依托该算法实现“毫米级追光”,2025年单日发电量突破101.33万千瓦时,年利用小时数达3138小时。

“安全储热”是光热电站的“能量银行”,中国电建西北院研发的“熔盐储罐热-流-固耦合仿真分析技术”,如同为储罐装上“CT扫描仪”,可精准模拟不同工况下熔盐的流动与传热状态,提前规避泄漏、开裂风险;配套的“全寿命周期安全监测系统”实时监控储罐应力与温度,保障光热电站储热系统“零事故”运行。

针对光热电站“靠天吃饭”的运维痛点,中国电建西北院创新开发的“光热电站数字孪生平台” 构建1:1数字化模型,结合实时气象数据可精准预测发电量、优化运行策略。新能源工程院总工程师周治介绍:“遇到多云天气,平台会提前调整定日镜角度与熔盐储热节奏,确保能量输出稳定;设备异常时,AI 能快速定位故障点,运维效率提升30%以上。”

从技术突破到标准制定的全链条创新

75载发展历程中,中国电建西北院构建基础研究-技术攻关-工程验证创新链条,使其从光热技术“跟跑者”转变为“标准制定者”之一。

依托陕西省风光发电与多元储能工程技术研究中心、中国电建太阳能热发电工程技术研究中心两大平台,中国电建西北院近年来牵头或参与25项国家重点研发计划、省级科技基金项目,11项成果通过中国可再生能源学会、中国电力企业联合会权威鉴定,其中7项达国际领先水平。在知识产权领域,累计授权光热相关专利40余项,发表SCI、EI高水平论文30余篇,构建起覆盖核心算法、设备结构的完整知识产权体系。

中国电建西北院主编或参编30余项太阳能热发电行业标准,覆盖电站设计、施工、运维全流程。二级技术专家张俊峰介绍:“过去我国光热项目多参照国外标准,现在我们制定的《塔式太阳能热发电站设计规范》《熔盐储热系统技术要求》等标准,已成为行业的通用语言。”凭借技术硬实力,中国电建西北院斩获 “2023年度陕西省科学技术进步一等奖”“中国可再生能源学会科学技术奖一等奖” 等30余项省部级奖励,青海共和50MW项目更获评“电力行业优秀工程设计一等奖”。

带动全链条国产化,降低光热发电成本

中国电建西北院的技术创新不仅停留在实验室,更通过“技术共研+项目共建”带动光热全产业链升级。

10年前,光热电站的超白玻璃原片、熔盐泵、镍基合金吸热器材料等核心设备均依赖进口,成本占项目总投资的60%以上。周治表示,通过联合上下游企业攻关,目前超白玻璃原片、定日镜反射镜已实现量产,成本降低20%;国产熔盐泵、熔盐阀性能达国际先进水平,价格仅为进口产品的70%;镍基合金吸热器材料国产化突破后,供应周期从18个月缩短至6个月。

作为国内首批参与太阳能热发电工程建设的企业,中国电建西北院已形成代表国家综合竞争力的技术标准体系、技术服务体系和科技创新体系,已承担光热发电工程总承包项目6项,完成可行性研究总装机容量超过4000MW,勘察设计阶段工程业绩的总装机容量达850MW,其中EPC工程容量达650MW,稳居国内第一梯队;在“双碳”目标推动下,中国电建西北院将光热发电作为战略核心业务,技术路线覆盖塔式、槽式、线性菲涅尔式三大主流方向,项目遍布青海、新疆、西藏等10余个省份,形成“规划- 勘察-设计-建设-运维”全产业链能力;参与的中广核德令哈项目(全球单机容量最大)、青豫直流二期光热项目(世界首批新能源远距离输送电源)等标杆工程,已成为拉动光热产业链发展的“引擎”,为产业规模化发展奠定坚实的基础。

正如太阳能光热产业技术创新战略联盟在致中国电建西北院的贺信中所评价:“在太阳能光热发电领域,贵院更是发挥了举足轻重的作用。作为联盟理事成员单位,贵院凭借深厚的技术积淀、强大的工程化能力和前瞻性的产业布局,深度参与并推动了中国太阳能光热发电产业从无到有、从小到大的跨越式发展。贵院始终坚持把科技创新作为高质量发展的第一动力,站在行业前沿,以一个个精品工程和一项项创新成果,奠定了在光热发电领域的领军地位,为中国乃至全球太阳能光热发电技术的发展树立了标杆,也为联盟工作提供了不可或缺的强力支撑。”

75载蝶变,从水电劲旅到光热领跑者

75载逐光筑梦,守正创新启新程。从1950年建院初期专注水电勘测设计,到2013年组建光热发电专业团队;从黄河之畔的水电奠基,到戈壁高原的“人造太阳”;从三门峡、刘家峡的“治水兴电”,到青海共和、西藏安多的“追光储热”;从单一工程勘察设计,到全产业链引领新能源革命……

75载栉风沐雨,75载砥砺前行,中国电建西北院始终以“能源报国”为初心,以“创新驱动”为引擎,回应国家能源需求。未来,仍将持续攻关光热+光伏、光热+储能等前沿技术,因地制宜布局多个千万千瓦级、多能互补清洁能源基地,以自身优势所长服务保障国家新型能源体系建设。