大國(guó)工程在新疆丨哈密50兆瓦熔鹽塔式光熱發(fā)電站——新疆首個(gè)光熱發(fā)電項(xiàng)目

　　6月17日，“新疆高質(zhì)量發(fā)展調(diào)研行”大型全媒體主題采訪團(tuán)走進(jìn)哈密，在伊吾工業(yè)園，14500個(gè)“向日葵”隨太陽(yáng)轉(zhuǎn)動(dòng)，將吸收的陽(yáng)光反射到中心位置的吸熱塔上，實(shí)現(xiàn)發(fā)電，這就是哈密50兆瓦熔鹽塔式光熱發(fā)電站。》》》走進(jìn)哈密50兆瓦熔鹽塔式光熱發(fā)電站　

　　哈密市風(fēng)光資源豐富，經(jīng)測(cè)算，哈密全年日照時(shí)數(shù)高達(dá)3380小時(shí)，是全國(guó)日照時(shí)數(shù)最充裕的地區(qū)之一，其太陽(yáng)能資源理論蘊(yùn)藏量達(dá)22.6萬(wàn)億千瓦時(shí)，資源可開(kāi)發(fā)量達(dá)49.38億千瓦，技術(shù)可開(kāi)發(fā)量達(dá)32.09億千瓦。哈密區(qū)域內(nèi)，平原和戈壁面積廣大，集中連片，酷烈的陽(yáng)光，在這里造就了一片光之海洋——這里是光能產(chǎn)業(yè)開(kāi)發(fā)的理想之地。

　　黨的十八大以來(lái)，哈密市建成了千萬(wàn)千瓦級(jí)風(fēng)電基地和百萬(wàn)千瓦級(jí)光伏發(fā)電基地。截至目前，哈密并網(wǎng)電力裝機(jī)達(dá)2460.65萬(wàn)千瓦，新能源裝機(jī)占比達(dá) 64.1%，相當(dāng)于每發(fā)一度電就有0.641度屬于綠電，風(fēng)光帶來(lái)巨大環(huán)保效益。》》》哈密市如何借“光”生金

　　哈密50兆瓦熔鹽塔式光熱發(fā)電站位于哈密市伊吾縣淖毛湖鎮(zhèn)境內(nèi)，地處天山東麓，于2019年12月29日并網(wǎng)發(fā)電，可實(shí)現(xiàn)晝夜連續(xù)發(fā)電，具備穩(wěn)定的電力輸出和良好的調(diào)節(jié)性能。目前，該電站已實(shí)現(xiàn)年供電量1.983億度，可供24萬(wàn)人一整年的生活用電，相當(dāng)于每年節(jié)約標(biāo)煤6.19萬(wàn)噸，每年減排燃煤所產(chǎn)生的二氧化硫約61.89噸、煙塵約19.84噸。》》》我區(qū)首個(gè)光熱發(fā)電站實(shí)現(xiàn)穩(wěn)定運(yùn)行

　　哈密50兆塔式光熱發(fā)電站采用塔式聚光集熱技術(shù)，以熔鹽作為吸熱、儲(chǔ)熱介質(zhì)，使用國(guó)內(nèi)首創(chuàng)的五邊形巨蜥式定日鏡。

　　14500多塊五邊形定日鏡，每塊48平方米，以同心圓的形式圍繞著中心吸熱塔，排列整齊，如同一個(gè)巨大的“銀色向日葵”。這一片“向日葵”隨太陽(yáng)轉(zhuǎn)動(dòng)，將吸收的陽(yáng)光反射到中心位置的吸熱塔上，實(shí)現(xiàn)發(fā)電。

　　該項(xiàng)目是全國(guó)首批20個(gè)光熱示范項(xiàng)目之一，也是新疆唯一一個(gè)光熱發(fā)電項(xiàng)目。

　　發(fā)電站的核心由四大部分構(gòu)成：聚光集熱系統(tǒng)、儲(chǔ)熱系統(tǒng)、換熱系統(tǒng)、發(fā)電系統(tǒng)。 　

　　①聚光集熱系統(tǒng)，由定日鏡和吸熱塔組成。吸熱塔高約220米，塔頂裝有約40米的集熱器。定日鏡和吸熱塔配合，收集光熱能。

　　②發(fā)電站的地面放置有三個(gè)罐子，罐中裝有熔鹽，這三個(gè)罐子就是儲(chǔ)熱系統(tǒng)的主要部分。

　　③換熱系統(tǒng)安裝在儲(chǔ)熱系統(tǒng)的罐子之間。換熱系統(tǒng)將儲(chǔ)熱系統(tǒng)中的熔鹽與水進(jìn)行充分的換熱，產(chǎn)生高溫高壓的水蒸氣。

　　④發(fā)電系統(tǒng)將換熱系統(tǒng)產(chǎn)生的高溫高壓的水蒸氣引進(jìn)主廠房，推動(dòng)發(fā)電機(jī)進(jìn)行發(fā)電。

哈密50兆瓦熔鹽塔式光熱發(fā)電項(xiàng)目（無(wú)人機(jī)拍攝）馬新亮 攝

工作人員在中國(guó)能建哈密熔鹽塔式5萬(wàn)千瓦光熱發(fā)電站巡檢設(shè)備（無(wú)人機(jī)拍攝）。

　　項(xiàng)目最核心的定日鏡控制系統(tǒng)屬于“高精尖”技術(shù)，這套控制系統(tǒng)可以指揮每一面定日鏡，讓每一面定日鏡都能追隨太陽(yáng)軌跡精準(zhǔn)運(yùn)行，并自動(dòng)調(diào)整反射陽(yáng)光的角度，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)反射集熱，對(duì)熔鹽均勻加熱。

　　2020年，該項(xiàng)目在定日鏡的安裝調(diào)試過(guò)程中，外方技術(shù)專家不能來(lái)現(xiàn)場(chǎng)指導(dǎo)調(diào)試，定日鏡控制系統(tǒng)運(yùn)轉(zhuǎn)極不正常，安裝、調(diào)試工作受阻，項(xiàng)目建設(shè)遇到極大困難，一度面臨失敗風(fēng)險(xiǎn)。

　　為實(shí)現(xiàn)項(xiàng)目建設(shè)目標(biāo)，并為同類項(xiàng)目開(kāi)創(chuàng)一條新的技術(shù)路線，中電哈密太陽(yáng)能熱發(fā)電有限公司采取果斷措施，組織疆內(nèi)外專業(yè)技術(shù)團(tuán)隊(duì)開(kāi)展定日鏡控制系統(tǒng)技術(shù)攻關(guān)，經(jīng)過(guò)反復(fù)多次的試驗(yàn)和論證，完成了自主調(diào)試方案的探索。新的定日鏡控制系統(tǒng)完全符合項(xiàng)目需求，定日鏡運(yùn)行各項(xiàng)技術(shù)參數(shù)均符合要求。

　　受技術(shù)和成本影響，光熱項(xiàng)目的商業(yè)化應(yīng)用在全球都處于逐步探索階段。我國(guó)首批20個(gè)光熱示范項(xiàng)目中，有不少仍然處于建設(shè)期。資料檢索表明，這套定日鏡控制系統(tǒng)在技術(shù)上有創(chuàng)新和突破，在全國(guó)同類項(xiàng)目中達(dá)到先進(jìn)水平。》》》哈密熔鹽塔式光熱發(fā)電站體檢

　　在這套新系統(tǒng)的支撐下，該項(xiàng)目2021年6月18日實(shí)現(xiàn)穩(wěn)定并網(wǎng)發(fā)電，2021年9月27日實(shí)現(xiàn)全容量發(fā)電。

　　此項(xiàng)目還有一項(xiàng)神奇的“能力”，就是在太陽(yáng)下山后依舊能夠發(fā)電。

　　白天通過(guò)太陽(yáng)光將熔鹽加熱產(chǎn)生能量，再將能量?jī)?chǔ)存起來(lái)，等到太陽(yáng)落山后，光線不足的時(shí)候，熔鹽儲(chǔ)存罐里的能量，會(huì)支持電站繼續(xù)發(fā)電，從而達(dá)到24小時(shí)不間斷供電，屬于典型的儲(chǔ)能發(fā)電項(xiàng)目，這也是光熱發(fā)電項(xiàng)目最大的優(yōu)勢(shì)，應(yīng)用前景廣闊。

　　儲(chǔ)能將成為常態(tài)化的設(shè)計(jì)，如何利用儲(chǔ)能結(jié)構(gòu)將太陽(yáng)能、風(fēng)能、水能等大自然清潔能源收集起來(lái)并加以充分利用，減少我國(guó)對(duì)火電的過(guò)度依賴。這個(gè)項(xiàng)目為我國(guó)光熱發(fā)電項(xiàng)目積累了很多經(jīng)驗(yàn)，證明了在我國(guó)光熱發(fā)電技術(shù)是可行的。

圖為電站全景（無(wú)人機(jī)拍攝）。 通訊員李華 攝

　　新疆哈密50兆塔式光熱發(fā)電站的應(yīng)用，對(duì)促進(jìn)太陽(yáng)能熱發(fā)電國(guó)產(chǎn)化進(jìn)程，改善地區(qū)能源結(jié)構(gòu)，帶動(dòng)當(dāng)?shù)叵嚓P(guān)產(chǎn)業(yè)經(jīng)濟(jì)發(fā)展，具有十分重要的意義，也為我國(guó)實(shí)現(xiàn)碳達(dá)峰碳中和目標(biāo)作出了積極探索。

　　延伸閱讀：

　　追著太陽(yáng)的搖頭鏡有啥玄機(jī)？

　　定日鏡與普通家用鏡看著像，實(shí)際卻大不同。

　　首先，定日鏡的反射率高。大部分家用鏡的反射率為75%左右，而定日鏡的反射率可達(dá)95%，高反射率有利于提高鏡子的工作效率。

　　其次，定日鏡的耐磨性較好。光熱發(fā)電站建于戈壁灘上，頻繁的風(fēng)沙易磨損鏡面，減少鏡子的使用壽命。具有高耐磨性的定日鏡在無(wú)外力影響的情況下，其使用壽命可達(dá)25年。

　　而定日鏡最大的特點(diǎn)是可以追蹤太陽(yáng)的方向。發(fā)電站的定日鏡由自動(dòng)控制系統(tǒng)操控。自動(dòng)控制系統(tǒng)將會(huì)根據(jù)定日鏡和太陽(yáng)的方位來(lái)調(diào)整定日鏡的轉(zhuǎn)動(dòng)，使定日鏡隨著太陽(yáng)轉(zhuǎn)動(dòng)，以保證定日鏡可以將太陽(yáng)光反射到固定的位置上?？梢哉f(shuō)，比向日葵更像向日葵。

　　此外，定日鏡具有一定曲率，因?yàn)?，平面鏡無(wú)法匯聚能量。發(fā)電廠中的定日鏡被分為66種曲率，曲率需隨著定日鏡距離中心吸熱塔的距離而進(jìn)行適當(dāng)?shù)恼{(diào)整。

　　光伏發(fā)電和光熱發(fā)電有啥不同？

　　太陽(yáng)能發(fā)電分為光伏發(fā)電和光熱發(fā)電兩種，光熱電站和光伏電站有所不同。

　　光伏發(fā)電利用半導(dǎo)體界面的光生伏特效應(yīng)，將光能直接轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔?，常說(shuō)的太陽(yáng)能電池板就是利用光伏發(fā)電的原理。光伏發(fā)電受日光照射強(qiáng)度影響較大，在夜間不能發(fā)電，同時(shí)發(fā)電量受天氣變化影響。

　　光熱發(fā)電利用大規(guī)模陣列拋物或碟形鏡面收集太陽(yáng)熱能，通過(guò)換熱裝置提供蒸汽，結(jié)合傳統(tǒng)汽輪發(fā)電機(jī)的工藝，從而達(dá)到發(fā)電的目的。即太陽(yáng)能所燒熱的水可以儲(chǔ)存在巨大的容器中，在太陽(yáng)落山后幾個(gè)小時(shí)仍然能夠帶動(dòng)汽輪發(fā)電。光熱發(fā)電技術(shù)，避免了昂貴的硅晶光電轉(zhuǎn)換工藝，可以大大降低太陽(yáng)能發(fā)電的成本。

　　光熱與光伏可互補(bǔ)，光熱發(fā)電與儲(chǔ)能系統(tǒng)可以彌補(bǔ)光伏發(fā)電夜間無(wú)法發(fā)電的不足。

　　新疆是超級(jí)“充電寶”的試驗(yàn)場(chǎng)

　　新疆擁有豐富風(fēng)光資源，一直以來(lái)，新疆著力推動(dòng)風(fēng)電和光伏發(fā)電基地規(guī)?；_(kāi)發(fā)建設(shè)，初步實(shí)現(xiàn)了新能源規(guī)?；⒓s化開(kāi)發(fā)利用，新能源產(chǎn)業(yè)規(guī)模不斷壯大。新能源的優(yōu)勢(shì)是清潔低碳，但有著間歇性、不穩(wěn)定的劣勢(shì)，并入電網(wǎng)時(shí)會(huì)給電網(wǎng)安全性帶來(lái)挑戰(zhàn)。近些年，新疆不斷通過(guò)調(diào)節(jié)技術(shù)，通過(guò)電池儲(chǔ)能、光熱儲(chǔ)能、氫儲(chǔ)能等儲(chǔ)能技術(shù)，讓不穩(wěn)定的新能源變得穩(wěn)定。

　　相比前幾年，近兩年投資的新能源項(xiàng)目大部分自帶超級(jí)“充電寶”，用不同儲(chǔ)能技術(shù)儲(chǔ)能。

　　在阜康市，正在建設(shè)的中國(guó)綠發(fā)阜康魯能100萬(wàn)千瓦綠色能源大基地，配套建有10萬(wàn)千瓦光熱儲(chǔ)能。白天光可轉(zhuǎn)化為熱能儲(chǔ)存起來(lái)，到晚上用電高峰時(shí)，將熱能轉(zhuǎn)化為電能輸入電網(wǎng)，使光伏與光熱發(fā)電捆綁在一起，根據(jù)電網(wǎng)用電需求來(lái)發(fā)電，形成持續(xù)穩(wěn)定供應(yīng)。

　　在庫(kù)爾勒上庫(kù)高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)開(kāi)發(fā)區(qū)石油石化產(chǎn)業(yè)園，由新疆瑞寶乾源電力有限公司投資的源網(wǎng)荷儲(chǔ)一體化項(xiàng)目一期100萬(wàn)千瓦已開(kāi)工，項(xiàng)目建成后將有效降低園區(qū)用電價(jià)格，為園區(qū)企業(yè)提供綠色電力，降低能耗指標(biāo)。

　　如今，在疆投資的新能源項(xiàng)目?jī)?chǔ)能主要分化學(xué)儲(chǔ)能和物理儲(chǔ)能。除運(yùn)用光熱、二氧化碳儲(chǔ)能外，還有氫儲(chǔ)能、鋰電池儲(chǔ)能、磷酸鐵鋰儲(chǔ)能等，儲(chǔ)能時(shí)長(zhǎng)2到8小時(shí)不等。

　　目前，我國(guó)儲(chǔ)能技術(shù)多達(dá)20余種，未來(lái)幾年，新疆將呈現(xiàn)出多種儲(chǔ)能運(yùn)用場(chǎng)景，是各種超級(jí)“充電寶”的試驗(yàn)場(chǎng)。

監(jiān)制：王宏

統(tǒng)籌：楊濤

策劃：葛惠芹

編輯：王昕冉

視頻剪輯：卡那提·胡爾馬尼亞

海報(bào)制作：祁蕾

來(lái)源：天山網(wǎng)-新疆日?qǐng)?bào)、新華社、伊吾縣融媒體中心