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            一萬多面鏡子排兵布陣,這是超級“鏡子發電站”

              2021-10-19 07:13:25   

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              原標題:工業之美 | 一萬多面鏡子排兵布陣,這是超級“鏡子發電站”
            圖片來源:視覺中國
            圖片來源:視覺中國
              
            一萬多面鏡子以同心圓的形式整齊地排列著。這個同心圓的中間,豎著一根高高的吸熱塔。
              
            這是位于新疆哈密伊吾縣淖毛湖鎮的塔式熔鹽太陽能熱發電站。9月初,該電站成功并網發電,預計每年可提供近2億度清潔電。
              
            據新華社報道,作為新疆第一座光熱發電站,哈密50兆瓦熔鹽塔式光熱發電站通過儲存熱能實現24小時持續發電,且實現了污染物零排放。
            新疆熔鹽塔式光熱發電站?圖片來源:圖蟲創意
            新疆熔鹽塔式光熱發電站?圖片來源:圖蟲創意
              
            光熱,全名聚光太陽能熱發電(Concentrated Solar Power),是太陽能發電的主要形式之一。另外一種主要形式是近年大熱的光伏。
              
            光熱電站一般規模較大,多位于自然光充足的少人地區。它們通常和儲能集為一體。
              與利用半導體材料將太陽光輻射能直接轉換為電能的光伏不同,光熱依靠的是通過各種反射鏡,
            將太陽光匯聚到收集裝置中
            ,加熱導熱介質,再經過熱交換產生高溫蒸氣,推動汽輪機發電。
              
            按太陽能采集方式劃分,光熱發電形式有槽式、塔式、碟式、菲涅爾式四種。
              
            其中,塔式系統是當下較為成熟的光熱技術路線之一。
            據果殼科技產業組“放大燈”報道稱,
            塔式設計為點式聚焦系統,利用大規模的定日鏡組成陣列,將太陽輻射反射并積聚到吸熱塔頂部的吸熱器對內部工質進行加熱。
              
            塔式電站最大的優勢在于熱傳遞路程短、損耗小,聚光比和溫度都較高,且規模大。
              
            但塔式的缺點是不能小型化,無法建立分布式系統,因此對土地占用多,前期投資大。
              
            “目前光熱唯一的缺點是規模太小、成本太高。這和光伏、風電大規模裝機后形成的低成本相比,暴露無遺。”此前浙江中控太陽能技術有限公司董事長金建祥在接受界面新聞采訪時表示。
              
            根據國際可再生能源際署發布的報告顯示,2020年,并網大規模光伏的全球加權度電成本為0.057美元,十年間成本降幅達85%;
            聚光太陽能熱發電成本為0.108美元/千瓦時,高出光伏技術近九成。
              
            但近幾年隨著技術進步,光熱被認為具備成為基礎負荷電源潛力的新興能源應用技術。
              
            光伏發電和風電的間歇特性,決定了它們需要配套儲能系統。
            光熱發電最大的優勢則在于其天然的儲能特質,可先將白天的太陽能以熱能形勢儲存起來,并在晚間或其他用電高峰期再帶動汽輪發電。
              
            業內普遍認為,光熱發電機組比燃煤機組的啟動時間更短、運行負荷范圍更寬、可根據電網調度指令實現較為頻繁的啟停,具有更好地調峰性能。
              
            由于可預期的規模化效應,塔式系統成為新一批光熱發電項目主流技術。
              
            2013
            年,中國首座太陽能光熱發電站在青海并網發電。這座塔式太陽能光熱發電站位于柴達木盆地東北邊緣的德令哈市西出口,總裝機容量50兆瓦。
            德令哈光熱電站 圖片來源:圖蟲創意
            德令哈光熱電站 圖片來源:圖蟲創意
              
            甘肅省敦煌市向西約20公里處,還有一座被稱為“超級鏡子發電站”的首航高科敦煌100兆瓦熔鹽塔式光熱電站。
            敦煌100兆瓦熔鹽塔式光熱電站 圖片來源:圖蟲創意
            敦煌100兆瓦熔鹽塔式光熱電站 圖片來源:圖蟲創意
              
            這是中國目前建成規模最大、吸熱塔最高、可24小時連續發電的100兆瓦級熔鹽塔式光熱電站。
              
            電站內的1.2萬多面定日鏡,以同心圓狀圍繞著260米高的吸熱塔,鏡場總反射面積達140多萬平方米,設計年發電量達3.9億千瓦時。
            敦煌熔鹽塔式光熱電站定日鏡 圖片來源:圖蟲創意
            敦煌熔鹽塔式光熱電站定日鏡 圖片來源:圖蟲創意
              
            據索比光伏網報道,今年5月,首航高科常務副總經理畢成業在第八屆中國國際光熱大會上表示,2021年是敦煌光熱電站性能提升期的第三年,機組性能尚未實現最佳,鏡場效率仍有15%至20%的可提升空間,熱力系統效率和廠用電率方面亦有可優化的空間。
              
            目前,全球已建成數十個塔式光熱電站。
              
            CSPPLAZA
            光熱發電網資料顯示,位于內華達州托諾帕附近、距拉斯維加斯西北部225公里處,總占地面積為1600英畝的Crescent Dunes光熱電站,是目前全球已建成的最大的塔式熔鹽電站。
              
            該電站裝機規模達110 MW,集熱塔高約200米,配10小時儲熱系統,項目總投資約10億美元。
              
            該電站首次在百兆瓦級規模上成功驗證了塔式熔鹽技術的可行性,成為光熱發電發展史上重要的里程碑。


            責任編輯:王珊珊

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