故国西北，广袤的戈壁沙漠正变身能源高地。吸热塔高高耸立，万万架风机迎风扭转，调峰火机电组日夜轰鸣，源源不停将能源送入千家万户。

传统能源与风电、光热等新能源多能互补的暗地里，是各种能源设备于极度情况中的“煎熬”：吸热塔顶的涂层蒙受着500多摄氏度的连续烧灼，风机机舱于盛夏飙升约90摄氏度，火电厂炉膛内壁被高碱煤腐化患上千疮百孔……

怎样延伸能源设备利用寿命，实现降本增效？中国科学院兰州化学物理研究所高祥虎团队，缭绕要害质料技能，研发出多套特种涂层，为能源设备“穿上铠甲”。

让电厂炉膛延寿

火机电组是调治新能源不变发电的“压舱石”。对于在火电厂来讲，燃煤成本占发电总成本的70%以上。思量到经济效益，火电厂多选用来改过疆准东煤田的高碱煤。

但高碱煤富含碱金属和氯、硫元素，燃烧时轻易激发炉膛结焦、高温腐化甚至爆管，不仅煤耗高、热效率低，还有具备安全隐患。甘肃省酒泉市瓜州县的常乐电厂，是天下最年夜的百万千瓦调峰电厂。因燃用高碱煤，致使炉膛结焦及高温腐化，严峻影响机组的安全性及经济性。非规划停机一次，直接经济丧失达万万元。

面临这一难题，运用涂层是较好的解决措施。但传统涂层导热率低，运用于炉膛上影响传热效率；且调峰机组频仍起落负荷，炉膛金属热胀冷缩，平凡涂层极易剥落。

为此研究团队开发出纳米高熵陶瓷涂层，集防结焦、耐高温腐化、高导热在一体，还有能降低煤耗。简而言之，既能掩护炉膛，又不迟误发电。

于火电厂做试验，天窗期只有四五个小时。团队成员经常凌晨两点进现场，事情到早上六点。进炉膛也有伤害，需要从一个孔钻进去再爬到高处。

功夫不负有心人。西安热工研究院测试成果显示：采用新涂层质料后，汽锅热效率晋升0.46%，供电煤耗降低1.5克每一千瓦时。以1000兆瓦机组为例，每一年可节煤1.5万吨，减排二氧化碳3.4万吨。

今朝，这项技能已经于常乐电厂树模运用。运行3年来，炉膛管壁未呈现较着结焦、腐化等安全隐患。“十五五”时期，结果还有将推广至新疆、青海、内蒙古、宁夏等省区。

给储能体系降温

于“沙戈荒”新能源基地中，光伏发电、风力发电、电化学储能是风景储多能体系的主要构成部门。

沙漠光照强、温差年夜、辐射烈，储能体系和相干电力装备常年袒露于骄阳之下。盛夏时节，集装箱外貌温度可达八九十摄氏度，高温致使装备效率降落、能耗增长，安全危害也随之爬升。而传统降温依赖空调，耗电高。

基在光谱学科基础，研究团队把“吸热”的思绪反过来，开发了辐射制冷涂层。辐射制冷的道理是，物体于反射年夜部门太阳光的同时，经由过程年夜气窗口向外太空发射电磁波，从而带走自身热量。

“辐射制冷技能不用耗任何能源，是一种厘革性的节能新技能。”高祥虎先容。

于青海省格尔木市的电化学储能电站，这项技能已经树模运用了两年。喷涂了辐射制冷涂层的储能集装箱外貌，降温幅度达15至30摄氏度，日均空调制冷能耗可降低10%至15%。

这项技能还有延长运用到光热电站。基在研究团队研发的辐射制冷质料，吸热塔局部降温可达150至250摄氏度，有用掩护了此中的电子器件。这是海内外初次将高温辐射制冷运用在光热电站，为能源举措措施安全筑起了一道新的防地。

为吸热塔换上“中国芯”

戈壁中，数万面定日镜将阳光反射到吸热塔顶，加热塔内熔盐，孕育发生高温蒸汽驱动发电。吸热器，是整座吸热塔最敞亮的部门，光能于这里转换为热能，它是整座光热电站的心脏。

此前，我国塔式光热电站面对多重困境，相干质料、技能、设备的成长均较为单薄。

以吸热器外貌的高温太阳能吸热质料为例，这类要害光学质料一旦断供，海内光热电站将堕入被动。

“吸热器基材凡是是镍基合金。假如有一种质料，能尽可能多地接收太阳光，同时尽可能少地散掉热量，就能最年夜效率地网络太阳能。”高祥虎注释，为此团队创制了纳米高熵光谱选择性太阳能接收涂层。

但吸热器成本昂扬，企业要节制危害，往往只敢选器具有电站利用事迹的质料。试验室的结果没有时机运用，又怎样走向成熟？

首航高科迈出“敢吃螃蟹”的一步，赞成让该技能于敦煌百兆瓦塔式熔盐光热电站长进行能效测试。测试成果显示，应用该技能的吸热器吸热效率晋升3.9%，靠得住性、不变性、能效均优在外洋产物，乐成实现国产替换入口。

团队又接连冲破了涂层高空原位太阳能聚光固化技能，成立起接收涂层热机能评价要领，创制出合用在我国西北地域强风沙、强辐照、极度温差情况的年夜容量、高参数、国产化熔盐吸热器，从质料、技能、设备制造到体系集成，实现全链条领悟。

2025年，这套技能得到甘肃省科技前进奖一等奖。截至今朝，技能结果已经于甘肃、新疆、青海、西藏等省区的12座光热电站实现运用，运用装机范围冲破1吉瓦。

高祥虎常说，抢占科技制高点有时效性。找到了标的目的，质料研发、工程验证、推向市场，每个环节都要快。动作慢了，再好的结果也可能酿成遗憾。一项项技能冲破、一件件结果落地，团队一直于及时间竞走。

《光亮日报》（2026年05月06日 08版）

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