中国科学院兰州化学物理研究所近日召开成果通报会,宣布在“沙戈荒”大基地能源材料研发与示范应用领域取得四项重大技术突破。这些成果涵盖光热发电、火电调峰、能源装备热管理及风电叶片防护等关键领域,标志着我国在极端环境能源装备技术自主化方面迈出重要一步。
针对塔式光热发电核心装备长期依赖进口的瓶颈,高祥虎团队成功研发高熵太阳能吸收材料及吸热器国产化制造技术。通过创新纳米高熵光谱选择性涂层工艺,使吸热效率提升3.9%,并突破高空原位聚光固化等关键技术,实现吸热器从结构设计到能效评估的全链条自主可控。该成果已在敦煌、阿克塞等地多座百万千瓦级光热电站规模化应用,推动我国光热发电装备国产化率显著提升。
在火电领域,团队开发的纳米高熵防护涂层技术有效解决了调峰机组锅炉结焦与高温腐蚀难题。通过调控陶瓷涂层的热膨胀系数与红外增效特性,使锅炉热效率提升0.46%,供电煤耗降低1.5克/千瓦时。该技术在甘肃电投常乐发电公司1000MW超超临界机组完成示范应用,运行数据显示涂层区域未出现明显结焦腐蚀现象,机组煤种适应性显著增强。
面向“沙戈荒”地区极端温差环境,研究团队基于无源制冷理念研发出高性能辐射制冷涂层体系。在电化学储能领域,该技术使储能集装箱表面温度降低15-30℃,日均空调能耗下降10%-15%,已在中国绿发青海格尔木储能电站稳定运行两年。针对光热发电系统,团队开发的辐射制冷高温涂层可精准调控太阳光反射与中红外发射光谱,在阿克塞、格尔木等10余座电站应用中有效保障了设备长期安全运行。
风电领域的技术突破聚焦叶片防护与延寿难题。研究团队开发的复合弹性涂层具备高耐磨、抗紫外老化等特性,可有效抵御沙尘微切削损伤。配套的高空原位修复技术将运维成本降低40%以上,已在西北地区风电场广泛应用。这些创新成果显著延长了叶片使用寿命,提升了风电机组在沙尘环境下的运行稳定性。
据介绍,甘肃省节能与储能材料重点实验室将持续深化“沙戈荒”新能源基地关键材料研究,重点攻关电站材料科学问题与共性技术,为构建新型能源体系提供技术支撑。随着系列技术的推广应用,我国广袤的沙漠戈壁地区正加速从生态脆弱区转变为清洁能源主产地,为能源安全与“双碳”目标实现注入科技动能。












