动力煤掉期进一步完善煤电市场定价体系

三家企业完成一体化产能扩张后，盈利能力均得到提升，2020年三家公司凭借一体化优势，加快组件产能扩张。

凭借布局较早、技术更为成熟的优势，江苏国强的固定可调支架屡获好评。10月以来，随着光伏竞价项目进入并网冲刺阶段，支架企业也进入了异常忙碌的供货期。

这家于2013年进入光伏支架领域的企业，依托国强集团镀锌产线的优势，专注于大型地面电站镀锌支架的生产及销售。今年7月份，天津静海区对第二批涉酸企业开展停产整治工作，大部分镀锌公司暂停生产，涉及200多条镀锌生产线，影响了支架的部分供应，支架价格也短期内大幅上涨。而在国际市场上，部分地区的贸易壁垒阻碍着支架企业出海。此前还有国外支架企业在谈与国强的合作，国强也很欢迎。杨民介绍，早在2011年国强公司便开始研究高强度材料建材，多年来已经在公路护栏等项目中成熟应用。

此外，为更好的满足客户的供货需求，江苏国强在江苏总厂原有20万吨的产能支撑下，在河北唐山又建起光伏新厂，配备全自动冷弯成型线10条，大方管线1条，合计总产能突破35万吨。江苏国强镀锌实业有限公司(下称：江苏国强)新能源事业部总经理杨民介绍，目前江苏国强的支架交货期已经排到11月底，每个月有接近1GW的产量。一般的理解是，热辐射在静态中通过被照射物体表面涂敷的高效选 择性吸收涂层以获得最大热吸收效果，让落砂在动态中直接吸收光辐射效果好吗? 2020 年 9 月美国能源部拨付桑迪亚 75 万美元，拟与德国 DLR 合作实验其设计的转笼式 接收器。

由法国承担的欧盟 CSP2 计划选择固体颗粒橄榄石即镁硅酸盐金属管道传热流体接收器，除此之外还一 并对固体粒子流化床换热装置进行了实验。它的设计理念与美 国桑迪亚和德国DLR的粒子下落式不同，它通过底部高压风将流化粒子送入接收器管道， 高温粒子由上部落入储热罐，再经流化床锅炉换热进入冷罐。流态化颗粒可在远高于 1000℃的温度下保持热稳定性，并消除传热流体的 冻结风险。目前我国也 开始了超临界 CO2 太阳能热发电关键基础问题研究，并列入国家重点科研计划。

通过优化镜场布局，降低初始投资。借鉴桑迪亚塔式固体粒子技术，以及欧盟 NEXT-CSP 项目选择橄榄石即镁硅酸盐的 经验，建议我国选择便于流化的粉煤灰或水泥粉末做塔式传热和储热介质。

在这一时期，国际上也有很多国家相继建立了实验装置，但至今仍停留在技术探索 上，特别是对传热介质的选择很类似核电，多种多样，眼花缭乱。同时定日镜与接收器的距离和热效之间也要兼顾，依据接收器辐照强度与定日 镜距离之间的反比关系，镜场规模不是越大越好，镜场设计尽可能规避无效投资。目前技术挑战和发展的重点是设计一种可以在高温状态下具有良好性能和可靠性 的固体粒子接收器。结 语目前塔式光热发电站在传热和存储介质方面有多种选择，但每一种介质都有特定的 限制条件和应用特点。

美国 NREL 和 Babcock & Wilcox 公司共同提出的可适应多种动力装置的塔式固体粒 子光热发电装置和流化床换热系统的示意图如图 12 所示，带有一个结合流化床加热的 近黑体封闭粒子接收器、交换器和固体粒子热能储存装置。三、固体粒子接收器的选择固体粒子传热遵循热辐射基本理论，严格地讲，辐射换热与导热、对流换热不同， 无需冷热物体接触，热平衡的建立依赖物体间辐射热的发射和吸收。根据国外的实验结果， 预计采用流态化固体粒子作为传热储热介质，光热发电系统的理论发电效率将比目前最 先进的熔盐塔式光热电站高出约 20%，同时发电成本降低约 25%，并显著降低存储介质 的成本和电站初始投资。图1 太阳能利用光谱可用范围二、选择固体粒子作为传热和储热介质塔式热发电选择固体粒子传热始于上世纪八十年代，最早由美国桑迪亚实验室提出， 千年后被业界重新提起。

且定日镜面积由远及近为 50 平米至 20 平米，以兼顾不同远近 定日镜的辐射强度实现均衡。但是与槽式热发电一样均暴露高 投资、高成本，市场竞争力不足的共同问题。

采用固体粒子则可以 实现以下目标：1、适应塔式热发电不稳定的光照辐射焦斑;2、能应对温度瞬变冲击，规避熔盐介质一怕凝固二怕气化的风险;3、可提高工况温度到 600 至 1000 度，以满足超临界二氧化碳高效发电之需;4、固体颗粒不会像熔盐发生冻结，消除了伴热成本以及相关的维护和寄生电源损耗：5、固体颗粒没有腐蚀性，减少了对传热管道和储热设备的防护成本。为什么固体粒子做传热介质被再次重视?关键是熔盐介质存在的局限性，特别是在 应用中暴露出经济型差、电站寄生损耗大、事故率高是根本原因。

而 真正具有商业化意义的塔式热发电实验项目Gemasolar电站则由欧盟出资建设，于 2011 年投入运行。欧盟 NEXT-CSP 计划专注于管内微粒技术的研发，并由法国承担欧盟CSP2的固 体粒子金属管道传热流体接收器研究,其方案采用的是 40 只 3 米长金属管组成的接收器， 其中金属管的外径为 50.8 mm，每根管之间的间距为 14.2 mm，涂敷 Pyromark 2500选 择性吸收涂料，管后设置耐火板，以反射通过管缝隙进入背面耐火板的光辐射，实验温 度在 800 至 900 度，满足超临界二氧化碳布雷顿发电机组工况要求。理由是：1、定日镜反辐射强度与单个镜面的面积直接相关，如果将镜面分割为小镜面再集 合组装，实际降低了辐射强度，虽然总面积大了，但反射效率并不高。近年来，美国和欧盟都将光热发电技术的 创新放在发展可再生能源的重要地位看待，同时加大政府财政投资支持力度。采用创新型的流态化的耐火颗粒作为传储热介质，可 将系统工作温度提升到 600 至 1000℃，大幅提升光热发电效率。根据定日镜抗风荷及强度要求，单组定日镜的面积最好在 20 至 50 平 米之内选择。

在此期间，槽式光热发电技术逐渐成熟，与槽式热发电相比，显然塔式热 发电技术还不能称之为成熟，至今仍在探索和进步中。五、固体粒子接收器与镜场布局为最大限度吸收光热辐射，接收器可采用带固体粒子通道的陶瓷模块构筑接收器墙 体，墙体外表面涂敷耐高温和具有极低发射率的选择性热吸收涂层，可大大减少热辐射 损失，或陶瓷墙体模块包裹陶瓷管道，通过墙体自身具有的储热功能应对不稳定的光照 和焦斑跳变。

现在的任务就是针对固有缺陷进行创新，扬长避短，发挥技术优势。因此，在现有镜片制造工艺的基础上，用无缝隙方法组装单组定日镜，保证单位面积反射效率最大，同 时降低组装成本。

美国能源 部 Sunshot 太阳能计划公开了第三代光热发电发展路线图并按部就班推进，欧盟公开了 2020 地平线计划，其中Next-CSP(下一代太阳能热发电)和 SCARABEUS 课题着眼于 超临界二氧化碳热发电技术与固体粒子储热传热结合，都取得了明显进展。图2 自主设计塔式光热发电模块式陶瓷接收器四、固体粒子循环流化床换热在塔式光热发电装置中使用流态化颗粒作为传热介质，与传统的液体传热介质相比 有许多优点。

粒子从透腔上 方料斗排出释放，粒子通过空腔自由下落，在动态中粒子接收聚焦于空腔前方透射的太 阳光辐射热。一句话，这是前无古人的事业，也为年轻一代光热技术人员留出足够大的创 新空间。塔式光热发电技术在我国备受推崇，从 2005 年南京江宁和 2006 年北京延庆大汉两 个实验项目算起，目前已经建成和在建的示范项目就多达 8、9 个，是国际上应用该技 术最多的国家。拿熔盐来说，因受限于化学性质，它的上限温度在 565℃左右， 而结晶点在 230℃，导致系统的热电转换效率受限，为防止熔盐凝固还要增加很多电伴 热设备，无端增大电站寄生损耗。

美国桑迪亚的固体粒子实验限于颗粒的自由下落，以及通过窗口吸 收光照热辐射热能，暴露的问题就是效率低且固体颗粒损失严重。固体粒子接收器最早在美国阿尔伯克基市的桑迪亚国家太阳热测试设施(NSTTF)进 行实验，接收塔高 61 米，接收器透孔高 6.3 米，宽 1.85 米，深 1.5 米。

就像 美国 NREL 在新近撰写的《Concentrating Solar Power Best Practices Study》一文 指出的，目前塔式光热发电项目投入商业运行的较少，特别是吉玛索和新月沙丘两个项 目先后出现一些问题，数据未公开，还有待进一步总结提高。例如美国从建立太阳 能 1 号采用水做传热和动力工质到太阳能 2 号采用熔盐介质时间跨度十余年。

循环流化床在我国燃煤电站广泛使用，技 术成熟，经验丰富，稍加改造即可直接移植塔式光热发电系统，如果结合粉煤灰固体粒 子接收器统一设计，投资成本会大幅降低。相对于最先进的液体传热介质，用于传热和储热的固体颗粒成本极低，为塔 式光热发电带来了巨大的成本效益。

一、推广无缝隙定日镜，提高光热辐射率塔式光热发电面临同槽式热发电站一样的初始投资高的问题，如何降低初始投资， 关键是减少镜场投资规模。毋庸质疑，虽然塔式光热发电技术存在固有缺陷，但仍然是未来光热发电技术发展 的重要选项。众所周知，塔式光热发电技术始自上世纪 50 年代，前苏联科学家最早建立小型实 验装置，在碟式聚光装置的基础上进行改进，其目的是保留碟式聚光器高聚光比优势， 探索光热规模化利用或发电的可能性。目前定日镜跟踪技术相对成熟，但单组定日镜在面积的选择 上不尽相同，有选择 100 多平米的，也有选择 20 多平米的，那么究竟多大最好呢?建 议以 20 至 50 平米为宜。

接收塔可借鉴南非 Khi Solar One 50 兆瓦 DSG 塔式光热电站设计模式，固体 粒子接收器也采用三面体布置，定日镜镜场相应为东、西、北三个扇形镜场，分别对应 三个固体粒子接收墙体该研究展示的纯相量子阱，有助于促进太阳能电池和其他钙钛矿基光电器件如探测器、发光二极管、激光器等的发展。

相关成果北京时间11月10日发表于《自然能源》。基于液相法制备的二维RP层状钙钛矿薄膜均由多相混合量子阱结构(MQW)组成，即目标量子阱结构与实际获得的相结构有很大不同。

基于这种钙钛矿薄膜的太阳能电池器件实现了高达16.25%的功率转换效率以及1.31 V的高开路电压。研究人员一直致力于制备纯相二维钙钛矿薄膜，但却无法实现。