聚光太阳能成为能源转型的关键推动力
聚光太阳能(CSP)技术将太阳能转化为热能，并存储起来，供公用事业公司生产无碳电能。这种技术可以实现每天18至24小时的持续发电，尤其在夜间或太阳光照不足的情况下。
这种储能形式提供了一种可靠的基础能量源，可以提升运营效率并降低成本。在工业应用中，CSP也可以作为制造工艺的热源。
由于CSP电厂运行温度高达600°C (1,112°F)，因此需要专用、可靠的流量控制设备进行散热并保持运行。如果您的公司能够克服CSP的技术挑战，将会获得以下益处：
- 降低与产能相关的二氧化碳(CO2)排放量
- 实现从化石燃料向零碳能源的过渡
开发像CSP这样的可再生能源是实现卓越能源转型战略的关键。利用这种无碳的储能方法，我们可以为各种工艺流程提供所需的温度，如水泥和玻璃制造、制氢(H2)、海水淡化和食品加工等。
可靠地加热工业流程
聚光太阳能（CSP）技术能够高效且可靠地存储热量作为能量，确保工厂在日落后仍能继续运行。这一特点正是聚光太阳能（CSP）相较于传统太阳能电厂中使用的光伏（PV）技术的关键优势。
聚光太阳能（CSP）技术的设计与温度容量的快速进步正在推动其应用：
- 全球已有5,000 MW的商用发电业务
- 未来两到三年内，计划新增产能为4,300 MW
抛物线槽是最常见的聚光太阳能（CSP）配置。这种装置将太阳光聚焦到内部有熔盐循环的管道上。熔盐吸收的热量被不断转移到储能器中，用于即时或稍后发电。当聚光太阳能（CSP）直接用于工艺流程时，残余或工艺废热还可以用于为设施发电，或者传输到公用事业的电网。
电塔是最常见的新型聚光太阳能（CSP）电厂设计。这种设计可以在更高温度下运行，相较于抛物线槽更加高效。虽然目前所有聚光太阳能（CSP）系统均使用硝酸盐，但未来这一状况将发生变化。追求更高运行温度和更高效率的趋势将推动电厂转向使用氯盐和更强大的流量控制设备结构。这样，聚光太阳能（CSP）电厂不仅能够承受更高温度，还能应对更具腐蚀性的环境。
CSP系统性能：阅读“太阳能发电中的流量控制”： 第1部分和第2部分
支持采用CSP技术的下一步
对更高效率和更低成本的追求，正在推动聚光太阳能（CSP）技术不断突破当前解决方案的极限。CSP的目标是到2030年实现$0.05/kWh的价格，而要实现这一目标，系统的可靠性必须得到显著提高。
要克服的挑战之一是如何提高抗腐蚀能力并最大限度地减少泄漏。
目前使用硝酸盐的CSP（第二代）装置可以达到580°C（1,076°F）的运行温度。而第三代CSP装置使用氯盐或氟盐可以将运行温度提高到750°C（1,382°F）或更高。
氟盐虽然具有较高的运行温度，但其价格高昂。相比之下，氯盐价格较低，但具有更强的腐蚀性，可能会损坏阀门，导致设备故障和意外停工。因此，使用氯盐需要开发新型耐腐蚀材料用于阀门和泵的设计。此外，还需要采用高强度镍材进行先进的阀门设计，以更好地应对腐蚀性环境。
当前面临的挑战包括解决硝酸盐CSP电厂中遇到的填料和垫片漏盐问题、缩短维护窗口期以及确保系统在盐冻结时能够迅速恢复。解决这些问题将是聚光太阳能（CSP）技术发展的关键，为实现其到2030年达到$0.05/kWh的价格目标提供有力支持。
承受高温和动态密封的考验
为了确保您对聚光太阳能（CSP）设施的投资获得最大回报，建议您与提供成熟熔盐阀门和立式涡轮泵产品的专家合作。Flowserve在此领域具有领先地位，其流量控制设备在各种恶劣环境中都能保证数十年如一日的卓越性能和可靠性。
以Flowserve生产的Valtek® Mark One™截止阀为例，它被指定为CSP系统的控制阀和隔离阀。公司目前安装的第2代配置更是采用了波纹管密封和加压金属O型圈的垫片密封技术。这些功能与阀体螺栓下的特殊负载垫圈相结合，可以补偿热膨胀问题，保持动态密封，并具备成熟的密封能力，有效防止泄漏。
此外，通过精确控制加热和温度监测，可以防止波纹管在固体盐存在的情况下发生弯曲。
对于第3代聚光太阳能（CSP）配置，由于使用了更具腐蚀性的氯盐并对运行温度提出了更高的要求，Flowserve通过采用新型材料和多种设计变更，满足了更高的性能要求。
与Flowserve这样的专家合作，将确保您获得成熟可靠的熔盐阀门和立式涡轮泵产品，为您的聚光太阳能（CSP）设施提供最佳的投资回报。
优化成熟的控制阀设计
在阀门组件制造中，我们采用高强度的镍合金和陶瓷材料，为下一代控制阀技术打下坚实基础。此外，我们成功开发出抗氧化、抗腐蚀和抗盐的加压双填料系统。在需要维护时，快换填料罐设计使得更换过程更加便捷。
针对聚光太阳能（CSP）应用，Valtek Mark One控制阀现已配备特殊密封件，能够承受热循环而不发生泄漏。全新的多层加压波纹管结构技术显著降低了波纹管壁上的压力差，从而延长了密封件的使用寿命，并增强了其抗腐蚀和抗断裂能力。
另外，通过创新的自身热管理系统(TMS)，我们实现了对系统温度的精确控制，大大提高了CSP系统在盐冻结情况下的恢复能力。
但这只是开始。Flowserve不断探索，力求开发出将腐蚀区域与关键阀门部件隔离的新方法，以进一步延长阀门的使用寿命。结合我们成熟的第2代CSP技术和经验，一个全面解决CSP工厂运营商面临难题的控制阀系统即将问世。
与熔盐工艺专家合作
像贵公司这样持续投资于CSP设施，对于推动熔盐技术的进步至关重要，包括引入石化工艺和第4代反应堆系统中的其他类型盐，以更有效地转移和储存热量。
为了将这些技术推向市场，并满足项目时间表、实现业务目标以及完成能源转型目标，您需要一个具备全球资源的流量控制设备合作伙伴。这个合作伙伴应具备深厚的工程专业知识，并能够应对高温和腐蚀性CSP环境，提供具有创新材料的设计能力。
此外，与拥有先进测试能力的流量控制合作伙伴合作也是必要的。这将确保您的新控制阀设计能够最大限度地减少泄漏、提高效率，并确保关键能源供应系统可靠运行，避免意外停机。
与这样的合作伙伴共同努力，将为您的CSP设施带来最佳的投资回报，并推动能源行业的可持续发展。
Flowserve专业知识：这是我们的员工
Jeff Parrish是一名阀门应用专家，同时也是Flowserve开发下一代阀门技术的团队成员，该团队专注于能源转型。Jeff是我们熔盐阀门设计、甲烷热解制氢 (H2)、第4代小型模块化反应堆 (SMR) 和熔盐反应堆 (MSR) 开发、超临界CO2动力循环，以及高温熔盐碳捕获方面的专家之一。
