位于北京延庆的超临界二氧化碳太阳能热发电实验基地。电工研究所供图

本报讯（记者张双虎）近日，国家重点研发计划“可再生能源与氢能技术”重点专项“超临界CO2太阳能热发电关键基础问题研究”通过国家自然科学基金委员会组织的项目评审。专家组认为，该项目高质量完成了任务书各项要求并建议推广实施。这标志着我国成功研制出首座超临界二氧化碳光热发电机组。该项目实施地位于北京延庆。

近年来，超临界二氧化碳太阳能热发电技术以最具潜力的低成本、高效率和高灵活性技术，备受全球关注，但是高温粒子吸热器、超临界二氧化碳发电机组等核心装备，以及系统集成等方面在全球范围内仍处于研究探索阶段，缺乏成熟的项目可供借鉴和参考。

5年来，中国科学院电工研究所联合西安交通大学、浙江大学、清华大学等17家单位，在高温吸热器设计理论及方法方面，阐明了聚光太阳辐射在柔性不连续颗粒流内的时空协同吸收、转换和传热机理，研制出3种聚光器和包括700℃/1MWth（兆瓦热）颗粒吸热器在内的4种吸热器，提出2种高密度能量测量方法。

在储热放热模式对系统性能的影响机理关键科学问题方面，该项目探索了熔融盐对金属腐蚀抑制机理，突破高温固体吸热颗粒与超临界二氧化碳在变热流、变温度和强变物性条件下的换热特性匹配，研制出包括550℃/1MWth流化床颗粒/超临界二氧化碳换热器在内的3种储热换热装置。

在能量转换过程的相互作用机制方面，该项目构建了高太阳能流、高温、高膨胀比、高比功的高效太阳能热发电系统主要参数本构匹配关系，开发了以超临界二氧化碳流动为核心的“光-热-电”能量转化全系统模型，研制出超临界二氧化碳透平发电机组，建立了基于超临界二氧化碳“光-热-电”实证系统并实现运行。

项目负责人、中国科学院电工研究所研究员王志峰指出，由于全球没有先例，项目面临基础理论、核心技术、装备制造、系统集成与工程建设及调试等多重挑战。5年来，项目组系统性突破了太阳能高温颗粒吸热、流化床颗粒/二氧化碳换热、超临界二氧化碳发电机组等核心装备设计制造及“光热功”转换基础理论，系统集成设计方法，在全球范围内率先实现超临界二氧化碳太阳能热发电系统运行，有效推动我国“低成本-高效率-高灵活”光热技术的发展，为我国大比例新能源基地建设提供支撑。