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一万多面镜子排兵布阵,这是超级“镜子发电站”

一万多面镜子排兵布阵,这是超级“镜子发电站”
2021年10月06日 10:59

必威网页备用网址-官网入口  原标题:工业之美 | 一万多面镜子排兵布阵,这是超级“镜子发电站”

图片来源:视觉中国图片来源:视觉中国

  一万多面镜子以同心圆的形式整齐地排列着。这个同心圆的中间,竖着一根高高的吸热塔。

  这是位于新疆哈密伊吾县淖毛湖镇的塔式熔盐太阳能热发电站。9月初,该电站成功并网发电,预计每年可提供近2亿度清洁电。

  据新华社报道,作为新疆第一座光热发电站,哈密50兆瓦熔盐塔式光热发电站通过储存热能实现24小时持续发电,且实现了污染物零排放。

新疆熔盐塔式光热发电站 图片来源:图虫创意新疆熔盐塔式光热发电站 图片来源:图虫创意

  光热,全名聚光太阳能热发电(Concentrated Solar Power),是太阳能发电的主要形式之一。另外一种主要形式是近年大热的光伏。

  光热电站一般规模较大,多位于自然光充足的少人地区。它们通常和储能集为一体。

  与利用半导体材料将太阳光辐射能直接转换为电能的光伏不同,光热依靠的是通过各种反射镜,将太阳光汇聚到收集装置中,加热导热介质,再经过热交换产生高温蒸气,推动汽轮机发电。

  按太阳能采集方式划分,光热发电形式有槽式、塔式、碟式、菲涅尔式四种。

  其中,塔式系统是当下较为成熟的光热技术路线之一。据果壳科技产业组“放大灯”报道称,塔式设计为点式聚焦系统,利用大规模的定日镜组成阵列,将太阳辐射反射并积聚到吸热塔顶部的吸热器对内部工质进行加热。

  塔式电站最大的优势在于热传递路程短、损耗小,聚光比和温度都较高,且规模大。

  但塔式的缺点是不能小型化,无法建立分布式系统,因此对土地占用多,前期投资大。

  “目前光热唯一的缺点是规模太小、成本太高。这和光伏、风电大规模装机后形成的低成本相比,暴露无遗。”此前浙江中控太阳能技术有限公司董事长金建祥在接受界面新闻采访时表示。

  根据国际可再生能源际署发布的报告显示,2020年,并网大规模光伏的全球加权度电成本为0.057美元,十年间成本降幅达85%;聚光太阳能热发电成本为0.108美元/千瓦时,高出光伏技术近九成。

  但近几年随着技术进步,光热被认为具备成为基础负荷电源潜力的新兴能源应用技术。

  光伏发电和风电的间歇特性,决定了它们需要配套储能系统。光热发电最大的优势则在于其天然的储能特质,可先将白天的太阳能以热能形势储存起来,并在晚间或其他用电高峰期再带动汽轮发电。

  业内普遍认为,光热发电机组比燃煤机组的启动时间更短、运行负荷范围更宽、可根据电网调度指令实现较为频繁的启停,具有更好地调峰性能。

  由于可预期的规模化效应,塔式系统成为新一批光热发电项目主流技术。

  2013年,中国首座太阳能光热发电站在青海并网发电。这座塔式太阳能光热发电站位于柴达木盆地东北边缘的德令哈市西出口,总装机容量50兆瓦。

德令哈光热电站 图片来源:图虫创意德令哈光热电站 图片来源:图虫创意

  甘肃省敦煌市向西约20公里处,还有一座被称为“超级镜子发电站”的首航高科敦煌100兆瓦熔盐塔式光热电站。

敦煌100兆瓦熔盐塔式光热电站 图片来源:图虫创意敦煌100兆瓦熔盐塔式光热电站 图片来源:图虫创意

  这是中国目前建成规模最大、吸热塔最高、可24小时连续发电的100兆瓦级熔盐塔式光热电站。

  电站内的1.2万多面定日镜,以同心圆状围绕着260米高的吸热塔,镜场总反射面积达140多万平方米,设计年发电量达3.9亿千瓦时。

敦煌熔盐塔式光热电站定日镜 图片来源:图虫创意敦煌熔盐塔式光热电站定日镜 图片来源:图虫创意

  据索比光伏网报道,今年5月,首航高科常务副总经理毕成业在第八届中国国际光热大会上表示,2021年是敦煌光热电站性能提升期的第三年,机组性能尚未实现最佳,镜场效率仍有15%至20%的可提升空间,热力系统效率和厂用电率方面亦有可优化的空间。

  目前,全球已建成数十个塔式光热电站。

  CSPPLAZA光热发电网资料显示,位于内华达州托诺帕附近、距拉斯维加斯西北部225公里处,总占地面积为1600英亩的Crescent Dunes光热电站,是目前全球已建成的最大的塔式熔盐电站。

  该电站装机规模达110 MW,集热塔高约200米,配10小时储热系统,项目总投资约10亿美元。

  该电站首次在百兆瓦级规模上成功验证了塔式熔盐技术的可行性,成为光热发电发展史上重要的里程碑。

责任编辑:王珊珊

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