塔式光热电站吸热塔设计高度优化分析

张思远，周 治，任亚军，王迎春

(中国电建集团西北勘测设计研究院有限公司，西安 710065)

0 前 言

“碳达峰，碳中和”目标的提出促进了中国可再生能源的更广泛应用，助推以新能源为主体的新型电力系统建设。新能源大规模发展加速，多种能源高度协同发展的趋势日渐清晰[1]。当前的能源品类中，太阳能热发电稳定、可调的技术特点，决定了其在新型电力系统构建中将发挥重要作用。经过首批光热示范项目的建设发展之后，较高的技术门槛已经不再是光热发电系统大规模部署的障碍，成本进一步下降且灵活可调的光热发电电源将在多能互补及综合能源项目中迎来广阔的发展机遇[2-3]。

从国际和国内的情况来看，目前已建成和在建的光热电站以槽式和塔式居多，槽式光热发电系统总体结构及控制系统相对简单、技术成熟度高，但其集热管线路长，管路复杂，散热面积大，热量及阻力损失均较大，系统效率偏低[4-6]。塔式太阳能热发电系统聚光比高，易达到较高的工作温度，吸热器散热面积较小，光热转换效率高，适宜大规模发电，且其运行参数与常规火电站基本一致，更易获得相关的配套设备，拥有更为广阔的商业应用前景[7-10]。

吸热塔是塔式光热电站聚光集热系统中的最主要的构筑物，也是光热电站中最高的构筑物，结构总高度一般均超过150 m。吸热塔多采用钢或混凝土高耸结构，不同于烟囱和电视塔等高耸结构，主要表现在结构质量、刚度分布不均匀，在结构上部需要布置多个设备层。……