大國工程在新疆丨哈密50兆瓦熔鹽塔式光熱發(fā)電站——新疆首個光熱發(fā)電項目

　　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走進哈密，在伊吾工業(yè)園，14500個“向日葵”隨太陽轉(zhuǎn)動，將吸收的陽光反射到中心位置的吸熱塔上，實現(xiàn)發(fā)電，這就是哈密50兆瓦熔鹽塔式光熱發(fā)電站。》》》走進哈密50兆瓦熔鹽塔式光熱發(fā)電站　

　　哈密市風光資源豐富，經(jīng)測算，哈密全年日照時數(shù)高達3380小時，是全國日照時數(shù)最充裕的地區(qū)之一，其太陽能資源理論蘊藏量達22.6萬億千瓦時，資源可開發(fā)量達49.38億千瓦，技術(shù)可開發(fā)量達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，酷烈的陽光，在這里造就了一片光之海洋——這里是光能產(chǎn)業(yè)開發(fā)的理想之地。

　　黨的十八大以來，哈密市建成了千萬千瓦級風電基地和百萬千瓦級光伏發(fā)電基地。截至目前，哈密并網(wǎng)電力裝機達2460.65萬千瓦，新能源裝機占比達 64.1%，相當于每發(fā)一度電就有0.641度屬于綠電，風光帶來巨大環(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，該電站已實現(xiàn)年供電量1.983億度，可供24萬人一整年的生活用電，相當于每年節(jié)約標煤6.19萬噸，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)首個光熱發(fā)電站實現(xiàn)穩(wěn)定運行

　　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、儲熱介質(zhì)，使用國內(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，如同一個巨大的“銀色向日葵”。這一片“向日葵”隨太陽轉(zhuǎn)動，將吸收的陽光反射到中心位置的吸熱塔上，實現(xiàn)發(fā)電。

　　該項目是全國首批20個光熱示范項目之一，也是新疆唯一一個光熱發(fā)電項目。

　　發(fā)電站的核心由四大部分構(gòu)成：聚光集熱系統(tǒng)、儲熱系統(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罐子，罐中裝有熔鹽，這三個罐子就是儲熱系統(tǒng)的主要部分。

　　③換熱系統(tǒng)安裝在儲熱系統(tǒng)的罐子之間。換熱系統(tǒng)將儲熱系統(tǒng)中的熔鹽與水進行充分的換熱，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主廠房，推動發(fā)電機進行發(fā)電。

哈密50兆瓦熔鹽塔式光熱發(fā)電項目（無人機拍攝）馬新亮 攝

工作人員在中國能建哈密熔鹽塔式5萬千瓦光熱發(fā)電站巡檢設(shè)備（無人機拍攝）。

　　項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軌跡精準運行，并自動調(diào)整反射陽光的角度，進而實現(xiàn)反射集熱，對熔鹽均勻加熱。

　　2020年，該項目在定日鏡的安裝調(diào)試過程中，外方技術(shù)專家不能來現(xiàn)場指導調(diào)試，定日鏡控制系統(tǒng)運轉(zhuǎn)極不正常，安裝、調(diào)試工作受阻，項目建設(shè)遇到極大困難，一度面臨失敗風險。

　　為實現(xiàn)項目建設(shè)目標，并為同類項目開創(chuàng)一條新的技術(shù)路線，中電哈密太陽能熱發(fā)電有限公司采取果斷措施，組織疆內(nèi)外專業(yè)技術(shù)團隊開展定日鏡控制系統(tǒng)技術(shù)攻關(guān)，經(jīng)過反復(fù)多次的試驗和論證，完成了自主調(diào)試方案的探索。新的定日鏡控制系統(tǒng)完全符合項目需求，定日鏡運行各項技術(shù)參數(shù)均符合要求。

　　受技術(shù)和成本影響，光熱項目的商業(yè)化應(yīng)用在全球都處于逐步探索階段。我國首批20個光熱示范項目中，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，在全國同類項目中達到先進水平。》》》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，該項目2021年6月18日實現(xiàn)穩(wěn)定并網(wǎng)發(fā)電，2021年9月27日實現(xiàn)全容量發(fā)電。

　　此項目還有一項神奇的“能力”，就是在太陽下山后依舊能夠發(fā)電。

　　白天通過太陽光將熔鹽加熱產(chǎn)生能量，再將能量儲存起來，等到太陽落山后，光線不足的時候，熔鹽儲存罐里的能量，會支持電站繼續(xù)發(fā)電，從而達到24小時不間斷供電，屬于典型的儲能發(fā)電項目，這也是光熱發(fā)電項目最大的優(yōu)勢，應(yīng)用前景廣闊。

　　儲能將成為常態(tài)化的設(shè)計，如何利用儲能結(jié)構(gòu)將太陽能、風能、水能等大自然清潔能源收集起來并加以充分利用，減少我國對火電的過度依賴。這個項目為我國光熱發(fā)電項目積累了很多經(jīng)驗，證明了在我國光熱發(fā)電技術(shù)是可行的。

圖為電站全景（無人機拍攝）。 通訊員李華 攝

　　新疆哈密50兆塔式光熱發(fā)電站的應(yīng)用，對促進太陽能熱發(fā)電國產(chǎn)化進程，改善地區(qū)能源結(jié)構(gòu)，帶動當?shù)叵嚓P(guān)產(chǎn)業(yè)經(jīng)濟發(fā)展，具有十分重要的意義，也為我國實現(xiàn)碳達峰碳中和目標作出了積極探索。

　　延伸閱讀：

　　追著太陽的搖頭鏡有啥玄機？

　　定日鏡與普通家用鏡看著像，實際卻大不同。

　　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外力影響的情況下，其使用壽命可達25年。

　　而定日鏡最大的特點是可以追蹤太陽的方向。發(fā)電站的定日鏡由自動控制系統(tǒng)操控。自動控制系統(tǒng)將會根據(jù)定日鏡和太陽的方位來調(diào)整定日鏡的轉(zhuǎn)動，使定日鏡隨著太陽轉(zhuǎn)動，以保證定日鏡可以將太陽光反射到固定的位置上。可以說，比向日葵更像向日葵。

　　此外，定日鏡具有一定曲率，因為，平面鏡無法匯聚能量。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行適當?shù)恼{(diào)整。

　　光伏發(fā)電和光熱發(fā)電有啥不同？

　　太陽能發(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)電利用半導體界面的光生伏特效應(yīng)，將光能直接轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔?，常說的太陽能電池板就是利用光伏發(fā)電的原理。光伏發(fā)電受日光照射強度影響較大，在夜間不能發(fā)電，同時發(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熱能，通過換熱裝置提供蒸汽，結(jié)合傳統(tǒng)汽輪發(fā)電機的工藝，從而達到發(fā)電的目的。即太陽能所燒熱的水可以儲存在巨大的容器中，在太陽落山后幾個小時仍然能夠帶動汽輪發(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，可以大大降低太陽能發(fā)電的成本。

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

　　新疆是超級“充電寶”的試驗場

　　新疆擁有豐富風光資源，一直以來，新疆著力推動風電和光伏發(fā)電基地規(guī)?；_發(fā)建設(shè)，初步實現(xiàn)了新能源規(guī)?；⒓s化開發(fā)利用，新能源產(chǎn)業(yè)規(guī)模不斷壯大。新能源的優(yōu)勢是清潔低碳，但有著間歇性、不穩(wěn)定的劣勢，并入電網(wǎng)時會給電網(wǎng)安全性帶來挑戰(zhàn)。近些年，新疆不斷通過調(diào)節(jié)技術(shù)，通過電池儲能、光熱儲能、氫儲能等儲能技術(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目大部分自帶超級“充電寶”，用不同儲能技術(shù)儲能。

　　在阜康市，正在建設(shè)的中國綠發(fā)阜康魯能100萬千瓦綠色能源大基地，配套建有10萬千瓦光熱儲能。白天光可轉(zhuǎn)化為熱能儲存起來，到晚上用電高峰時，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)用電需求來發(fā)電，形成持續(xù)穩(wěn)定供應(yīng)。

　　在庫爾勒上庫高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)開發(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)荷儲一體化項目一期100萬千瓦已開工，項目建成后將有效降低園區(qū)用電價格，為園區(qū)企業(yè)提供綠色電力，降低能耗指標。

　　如今，在疆投資的新能源項目儲能主要分化學儲能和物理儲能。除運用光熱、二氧化碳儲能外，還有氫儲能、鋰電池儲能、磷酸鐵鋰儲能等，儲能時長2到8小時不等。

　　目前，我國儲能技術(shù)多達20余種，未來幾年，新疆將呈現(xiàn)出多種儲能運用場景，是各種超級“充電寶”的試驗場。

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

海報制作：祁蕾

來源：天山網(wǎng)-新疆日報、新華社、伊吾縣融媒體中心