光熱發(fā)電難題解析

隨著社會(huì)的進(jìn)步，科技的發(fā)展，人們對(duì)能源的需求越來(lái)越大，而現(xiàn)有的能源有限，需要人們不斷發(fā)展新能源，而太陽(yáng)能就是一個(gè)不錯(cuò)的選擇，人們開(kāi)始大力發(fā)展太陽(yáng)能能發(fā)電。并網(wǎng)發(fā)電后經(jīng)多日調(diào)試，全球首個(gè)熔鹽線性菲涅爾式光熱發(fā)電站——敦煌大成光熱電站今天在甘肅省敦煌市實(shí)現(xiàn)全系統(tǒng)正常運(yùn)轉(zhuǎn)，各項(xiàng)指標(biāo)均達(dá)到設(shè)計(jì)值，發(fā)電量全額上網(wǎng)。

該電站由中國(guó)電建集團(tuán)中南勘測(cè)設(shè)計(jì)研究院(簡(jiǎn)稱“中南院”)總包承建，其成功運(yùn)行標(biāo)志著電建湘軍突破了光熱發(fā)電領(lǐng)域世界性難題，我國(guó)成為全球首個(gè)掌握熔鹽線性菲涅爾式光熱發(fā)電技術(shù)產(chǎn)業(yè)化應(yīng)用的國(guó)家。

太陽(yáng)能發(fā)電主要有光伏和光熱兩種形式。光伏利用硅電板將太陽(yáng)能直接轉(zhuǎn)換為電能;光熱則將太陽(yáng)能轉(zhuǎn)化為熱能，利用熱能產(chǎn)生熱蒸汽發(fā)電。與其他可再生能源發(fā)電相比，光熱發(fā)電可實(shí)現(xiàn)能量?jī)?chǔ)存，保障電力輸出穩(wěn)定可控。因此，光熱發(fā)電是有望替代火電作為基礎(chǔ)電力的新能源發(fā)電形式，全球一些國(guó)家正在開(kāi)展積極探索。

“按照聚光形式不同，光熱發(fā)電分為槽式、塔式、碟式和菲涅爾式4種。”敦煌大成光熱電站總工程師徐燦君介紹，目前，全球已建成的光熱電站以槽式、塔式為主，兩者技術(shù)相對(duì)成熟，但建設(shè)成本居高難下。

菲涅爾式是相對(duì)較新的光熱發(fā)電技術(shù)，該技術(shù)通過(guò)聚光鏡將陽(yáng)光聚集到集熱管，導(dǎo)熱介質(zhì)從集熱管進(jìn)口流向出口的過(guò)程，依靠吸收光熱大幅升溫，之后與水進(jìn)行熱交換釋放熱量，熱量轉(zhuǎn)化為清潔電能。與另外3種方式相比，菲涅爾式電站結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，建設(shè)運(yùn)行成本低，但要獲得較高發(fā)電率必須使用熔鹽作為導(dǎo)熱介質(zhì)。熔鹽凝固溫度為220攝氏度，一旦在集熱管內(nèi)凝固，整個(gè)發(fā)電系統(tǒng)將面臨報(bào)廢。如何防止熔鹽在集熱管凝結(jié)是世界性難題。

中南院集中攻關(guān)，短時(shí)間內(nèi)實(shí)現(xiàn)技術(shù)創(chuàng)新，極大改進(jìn)了線性菲涅爾式光熱技術(shù)的集熱性能，通過(guò)降低熱損失將集熱管出口熔鹽溫度提高到550攝氏度，溫高足以保障熔鹽在集熱回路中均衡流動(dòng)。一旦遇到夜間、寒冷天氣或沒(méi)有陽(yáng)光的情況，集熱管內(nèi)熔鹽可快速返回熔鹽儲(chǔ)罐，確保不在集熱管內(nèi)凝結(jié)。

據(jù)了解，敦煌大成光熱電站正式運(yùn)行后，可實(shí)現(xiàn)24小時(shí)連續(xù)發(fā)電，年發(fā)電量約2.14億千瓦時(shí)。太陽(yáng)能雖然可以產(chǎn)生很大能量，但是現(xiàn)在的技術(shù)還不足以保證人類所有的運(yùn)轉(zhuǎn)，這就需要我們保護(hù)能源，從自己做起，從身邊的點(diǎn)滴做起，節(jié)約能源，是我們?nèi)祟惷恳粋€(gè)人應(yīng)盡的責(zé)任。