中國科學(xué)院蘭州化學(xué)物理研究所近日召開成果通報會，宣布在“沙戈荒”大基地能源材料研發(fā)與示范應(yīng)用領(lǐng)域取得四項重大技術(shù)突破。這些成果涵蓋光熱發(fā)電、火電調(diào)峰、能源裝備熱管理及風(fēng)電葉片防護(hù)等關(guān)鍵領(lǐng)域，標(biāo)志著我國在極端環(huán)境能源裝備技術(shù)自主化方面邁出重要一步。

針對塔式光熱發(fā)電核心裝備長期依賴進(jìn)口的瓶頸，高祥虎團(tuán)隊成功研發(fā)高熵太陽能吸收材料及吸熱器國產(chǎn)化制造技術(shù)。通過創(chuàng)新納米高熵光譜選擇性涂層工藝，使吸熱效率提升3.9%，并突破高空原位聚光固化等關(guān)鍵技術(shù)，實現(xiàn)吸熱器從結(jié)構(gòu)設(shè)計到能效評估的全鏈條自主可控。該成果已在敦煌、阿克塞等地多座百萬千瓦級光熱電站規(guī)模化應(yīng)用，推動我國光熱發(fā)電裝備國產(chǎn)化率顯著提升。

在火電領(lǐng)域，團(tuán)隊開發(fā)的納米高熵防護(hù)涂層技術(shù)有效解決了調(diào)峰機(jī)組鍋爐結(jié)焦與高溫腐蝕難題。通過調(diào)控陶瓷涂層的熱膨脹系數(shù)與紅外增效特性，使鍋爐熱效率提升0.46%，供電煤耗降低1.5克/千瓦時。該技術(shù)在甘肅電投常樂發(fā)電公司1000MW超超臨界機(jī)組完成示范應(yīng)用，運行數(shù)據(jù)顯示涂層區(qū)域未出現(xiàn)明顯結(jié)焦腐蝕現(xiàn)象，機(jī)組煤種適應(yīng)性顯著增強(qiáng)。

面向“沙戈荒”地區(qū)極端溫差環(huán)境，研究團(tuán)隊基于無源制冷理念研發(fā)出高性能輻射制冷涂層體系。在電化學(xué)儲能領(lǐng)域，該技術(shù)使儲能集裝箱表面溫度降低15-30℃，日均空調(diào)能耗下降10%-15%，已在中國綠發(fā)青海格爾木儲能電站穩(wěn)定運行兩年。針對光熱發(fā)電系統(tǒng)，團(tuán)隊開發(fā)的輻射制冷高溫涂層可精準(zhǔn)調(diào)控太陽光反射與中紅外發(fā)射光譜，在阿克塞、格爾木等10余座電站應(yīng)用中有效保障了設(shè)備長期安全運行。

風(fēng)電領(lǐng)域的技術(shù)突破聚焦葉片防護(hù)與延壽難題。研究團(tuán)隊開發(fā)的復(fù)合彈性涂層具備高耐磨、抗紫外老化等特性，可有效抵御沙塵微切削損傷。配套的高空原位修復(fù)技術(shù)將運維成本降低40%以上，已在西北地區(qū)風(fēng)電場廣泛應(yīng)用。這些創(chuàng)新成果顯著延長了葉片使用壽命，提升了風(fēng)電機(jī)組在沙塵環(huán)境下的運行穩(wěn)定性。

據(jù)介紹，甘肅省節(jié)能與儲能材料重點實驗室將持續(xù)深化“沙戈荒”新能源基地關(guān)鍵材料研究，重點攻關(guān)電站材料科學(xué)問題與共性技術(shù)，為構(gòu)建新型能源體系提供技術(shù)支撐。隨著系列技術(shù)的推廣應(yīng)用，我國廣袤的沙漠戈壁地區(qū)正加速從生態(tài)脆弱區(qū)轉(zhuǎn)變?yōu)榍鍧嵞茉粗鳟a(chǎn)地，為能源安全與“雙碳”目標(biāo)實現(xiàn)注入科技動能。