近期，印度理工学院孟买分校研究团队发布最新科研成果，首次实现抛物槽、线性菲涅尔双集热系统与双罐间接熔盐储能的全厂动态耦合建模，完成混合式太阳能热电厂昼夜连续发电仿真与跨地区性能验证，填补了行业技术研究空白，为光热电站规模化、稳定化运行提供关键技术支撑。相关成果刊载于论文《Plantwide Dynamic Simulation of Hybrid Solar Thermal Power Plant with Molten Salt Thermal Energy Storage》。
太阳能热电厂与熔盐储能集成示意图
聚光太阳能热电是能源转型的核心技术之一，具备发电效率高、可调度性强的优势。但该技术高度依赖太阳辐照，昼夜更替、气象波动易造成供电不稳定，制约规模化应用。熔盐储能凭借高热容、低蒸气压的特性，成为光热发电主流储能介质。当前行业研究多聚焦单元设备建模与稳态分析，缺乏整厂动态运行、系统联动的一体化研究，无法精准还原电站启停、昼夜工况切换及不同地域辐照变化下的热电响应规律，且双集热模式耦合熔盐储能的全厂动态仿真与季节性评估长期存在研究空白。
针对上述问题，印度理工学院化学工程系研究团队构建了一体化混合光热-熔盐储能动态仿真体系。研究以1MW电功率、5MW热功率电站为模型基础，耦合抛物槽与线性菲涅尔双集热场，集成油-盐换热、冷热盐储热、夜间冷却全套子模块，通过离散化方程求解，实现电站昼夜、四季全工况动态模拟。
仿真测试数据验证了系统的优异性能。系统可在7小时内完成冷启动升温，实现48小时不间断发电，熔盐储能系统可独立支撑16小时夜间稳定出力，有效解决传统光热发电夜间停机难题。跨地域、季节性仿真结果显示，印度拉贾斯坦邦杰伊瑟尔梅尔地区的电站夜间发电量较希萨尔地区提升31%，年总发电量提升27%，充分印证该耦合系统具备良好的地域适配性与运行稳定性。
该研究证实，双罐间接熔盐储能可大幅提升混合型聚光光热电站的可调度性与经济价值。此次搭建的动态建模方法可直接应用于大型光热电站的运行策略优化、启停控制与智能能量调度，能够精准量化储能系统对发电连续性、度电经济性的影响。同时，可为不同地理区域开展平准化度电成本敏感性分析、储能系统规模化设计提供定量依据，支撑电站储能与发电系统协同优化、多区域差异化运行方案制定，对推动光热发电技术商业化、规模化落地，助力能源转型具有重要实践意义。
该论文作者为Dibyajyoti Baidya、Surender Kannaiyan、Mani Bhushan、Sharad Bhartiya，全部作者均任职于印度理工学院孟买分校化学工程系。