破解熔盐研发的“哥德巴赫猜想”
新型熔盐材料研究是一个复杂的系统工程，需要克服成分复杂、性能要求苛刻、实验周期长、跨学科交叉等难点。同时，也是光热发电技术优化必由之路，有助于提升系统的整体转化效率及经济性。
金建祥表示，熔盐配方优化面临的难点有：一是多元组分，构效关系不明确，熔盐通常由多种阳离子和阴离子组成，各组分之间可能存在复杂的相互作用；成分、结构与性能之间的关系难以建立，缺乏有效的理论模型指导。二是长期稳定性要求高，熔盐需要在高温下长期稳定运行，要求材料具有优异的热稳定性和化学稳定性，新的熔盐配方还需进一步长期稳定性实验的考量等。
而熔盐纳米复合材料面临的难点有：一是纳米材料在熔盐中的稳定性控制：纳米材料在熔盐容易发生团聚，导致性能下降，需要寻找合适的稳定剂或表面改性方法来防止团聚，保持材料的稳定性。二是制备工艺与成本控制：需要开发高效、可控的制备工艺，实现纳米材料在熔盐中的均匀分散，同时需降低熔盐纳米复合材料的制备成本，满足大规模应用的需求。
针以上述问题，金建祥团队设计了短轴泵+高低位罐的方案，在原有高位熔盐储罐旁边新增一个位于零米层以下的低位储罐，采用短轴熔盐泵布置在低位罐上，替代原有的长轴泵。该方案的优点有：
一是熔盐泵替代。熔盐泵可采用国产短轴泵替代进口长轴泵，降低设计、制造难度，短轴泵的可靠性更高，且国产泵的成本远低于进口泵。
二是不可用盐量减少。长轴泵最低工作液位约1米，采用高低位罐可以降低每个熔盐罐不能使用盐量，减少熔盐用量和储罐体积，减少材料量。
三是储罐优化。高位罐的高度不受长轴泵的限制，可进行高径比优化，进一步降低材料用量。
综合以上几点，采用该方案后，储热系统成本可较常规高位罐方案下降11~13%。
这种“高低位罐+短轴泵方案”已被应用于浙江可胜技术股份有限公司组织建设的金塔中光太阳能“光热+光伏”试点项目10万千瓦光热项目中，低位罐的应用可把储罐底部的熔盐“死区”压缩到0.3米，对于储盐量2万吨的储热系统能节省熔盐约2400吨。
此外，金建祥团队的PCHE（Printed Circuit Heat Exchangers）换热器技术也极具优势。与传统管壳式换热器相比，印刷电路板式换热器的换热芯体由约毫米级厚的镜面板蚀刻出毫米级的微通道，再在高温高压环境下通过真空扩散焊接使数百张镜面板生长到一起，扩散焊接后的芯体强度与母材强度相当。这种毫米级微通道换热器在同样换热功率下体积仅为传统设备的1/3，比表面积1000~3000m²/m³，换热效率大于95%；可大幅降低设备、管路、土建等投资，提升响应速率。