光熱發(fā)電難題解析

隨著社會的進步，科技的發(fā)展，人們對能源的需求越來越大，而現(xiàn)有的能源有限，需要人們不斷發(fā)展新能源，而太陽能就是一個不錯的選擇，人們開始大力發(fā)展太陽能能發(fā)電。并網(wǎng)發(fā)電后經(jīng)多日調(diào)試，全球首個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現(xiàn)全系統(tǒng)正常運轉(zhuǎn)，各項指標(biāo)均達到設(shè)計值，發(fā)電量全額上網(wǎng)。

該電站由中國電建集團中南勘測設(shè)計研究院(簡稱“中南院”)總包承建，其成功運行標(biāo)志著電建湘軍突破了光熱發(fā)電領(lǐng)域世界性難題，我國成為全球首個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)用的國家。

太陽能發(fā)電主要有光伏和光熱兩種形式。光伏利用硅電板將太陽能直接轉(zhuǎn)換為電能;光熱則將太陽能轉(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)電可實現(xiàn)能量儲存，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，全球一些國家正在開展積極探索。

“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)相對成熟，但建設(shè)成本居高難下。

菲涅爾式是相對較新的光熱發(fā)電技術(shù)，該技術(shù)通過聚光鏡將陽光聚集到集熱管，導(dǎo)熱介質(zhì)從集熱管進口流向出口的過程，依靠吸收光熱大幅升溫，之后與水進行熱交換釋放熱量，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)簡單，建設(shè)運行成本低，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，整個發(fā)電系統(tǒng)將面臨報廢。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)，短時間內(nèi)實現(xiàn)技術(shù)創(chuàng)新，極大改進了線性菲涅爾式光熱技術(shù)的集熱性能，通過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。一旦遇到夜間、寒冷天氣或沒有陽光的情況，集熱管內(nèi)熔鹽可快速返回熔鹽儲罐，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行后，可實現(xiàn)24小時連續(xù)發(fā)電，年發(fā)電量約2.14億千瓦時。太陽能雖然可以產(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轉(zhuǎn)，這就需要我們保護能源，從自己做起，從身邊的點滴做起，節(jié)約能源，是我們?nèi)祟惷恳粋€人應(yīng)盡的責(zé)任。