風因太陽能而產生,太陽,也是人們獲得能量的寶藏。敦煌,這裡全年日照時數超過3000多個小時,熾熱的陽光肆意傾洩在這片廣茂的戈壁上。首航節能的王文博負責建造了敦煌100MW熔鹽塔式光熱電站,捕獲的太陽能量。
目前行業主流的光熱發電技術按照聚光器類型和接收器類型分為 4 類:槽式、塔式、碟式和菲涅爾式。在光熱電站開發中,熔鹽作為一種性能較好的傳熱、儲熱工作介質,已成為當前光熱電站實現長時間穩定發電的重要保障。
當下熔鹽塔式光熱發電技術已比較成熟,國際上已進入大規模商業化應用階段。而我國光熱發電電站的建設處於起步期,但是在技術上與國外相比已無明顯差距,部分環節已經具備技術優勢,太陽能熱發電的關鍵和主要裝備也基本實現國產化。
按照光熱產業聯盟 2015 年的調研數據顯示,國內光熱發電的裝備國產化率已經達到 90%以上。
首航節能自 2010 年起開展光熱發電業務,陸續在北京、上海、天津建立光熱發電業務研發設計、系統集成、生產製造中心,構建了從研發設計、核心裝備製造、電站總包到後期運行維護的全產業鏈布局。
首航節能在敦煌建成了國內首個百兆瓦機光熱發電站,也是目前全球聚光規模最大,可24小時連續發電的熔鹽塔式光熱電站。
戈壁灘上,高260米的集熱塔,被12000面鏡子包裹其中,每面鏡子的採光面積115平方米,總採光面積達到140萬平方米。
王文博介紹,「塔裡存儲著3萬噸的熔鹽,熔鹽是液態的鹽,是一種可以高溫傳熱,蓄熱的介質。我們通過一個化鹽系統把它變成210度,形成液態,然後進入整個熔鹽系統。用它來吸熱,換熱和產生蒸汽。」
「12000面鏡子的面積如果加起來,能達到860公裡,1萬多面鏡子就像1萬多個機器人,通過集中控制,變成是個機器人集群。因為裡面有像機器人的那些,控制軟體、控制儀器,控制系統,執行機構和通信系統。」王文博解釋。
太陽升起,鏡子就開始條調整角度,將陽光反射並聚焦在塔頂的集熱器上,一天之內太陽的角度不同變化,鏡子就不停的自動調整角度,它們能夠隨著太陽的移位時刻保持著最佳的反射角度,聚焦精度可達到0.03度至0.05度。
聚集的陽光可以形成超過1000攝氏度的高溫,集熱塔將熱量傳遞到塔下3萬噸熔鹽中,用水冷卻的熔鹽的過程中產生大量蒸汽,推動汽輪機產生電力。「用這種鹽來儲存熱能來發電,成本非常低的。」王文博說。
「所有的鏡子如果滿負荷運轉,一天可以發4度億電。敦煌到了夏至這種天氣,日照時間最長的時間,一天應該能有200多萬的這麼一個收益。」王文博介紹。
集熱器將熔鹽加熱到超過500度,進入熔鹽罐中儲存熱能,夜晚或陰天的時候,使用熔鹽儲熱的優勢就凸現出來了。罐中上萬噸的熔鹽,依舊可以持續放熱,在沒有太陽的時候持續發電。
不再遙遠的未來,可再生能源必將取代化石能源,令能源業面臨又一次歷史性轉型。清潔能源技術和儲能技術正逐漸成熟,低廉的邊際成本,也許會讓新能源在不遠的未來,展示出更多的力量。
頭頂的陽光,和身邊吹過的風,正在慢慢改變在人民心裡的模樣,在未來,他們可以變成用之不竭的新型能源。