近日,敦煌二期100MW塔式熔鹽光熱電站完成全部土建工程,進入設備安裝環節。該電站于2014年開始前期工作,2015年底舉行開工奠基儀式,2016年11月進入全面建設階段,預計2018年年底并網發電。
作為中國首批光熱發電示范項目的建設基地之一,該電站有全球單機最大的聚光集熱鏡場,共12078余臺定日鏡。
▲5月17日,敦煌100MW(兆瓦)塔式熔鹽光熱電站場景
太陽能是取之不盡、用之不竭的清潔能源,也可能是人類未來最主要的能源。對于太陽能發電,多數網友都知道光伏電站。其實,除了光伏發電,太陽能發電還有另外一種技術叫做光熱發電。光熱發電與光伏發電雖然只有一字之差,但發電的原理和效益有著巨大的差別。之所以我國網友對光熱發電不熟悉,是因為我國的太陽能光熱發電技術剛剛起步,與歐美發達國家存在很大差距。
▲敦煌100MW(兆瓦)塔式熔鹽光熱電站場景
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超級建筑科普:什么是太陽能光熱發電站
我們先從國內網友比較熟悉的光伏電站說起。太陽能光伏發電的原理是:采用晶硅板、逆變器等電子元件組成發電體系,將光能直接轉變為電能。
再說說大家不熟悉的光熱發電站。太陽能光熱發電的主要原理是:用陣列拋物或碟形鏡面來收集太陽輻射,通過換熱裝置將光能轉換成熱能并產生蒸汽,蒸汽驅動汽輪發電機,將機械能轉變為電能。
▲敦煌100MW(兆瓦)塔式熔鹽光熱電站場景
那么,太陽能光熱發電有哪些優勢呢?超級建筑了解到,采用太陽能光熱發電技術,避免了昂貴的硅晶光電轉換工藝,可以大大降低太陽能發電的成本。而且,這種形式的太陽能利用還有一個其他形式的太陽能轉換所無法比擬的關鍵優勢,即儲能,光熱電站用太陽能把“水”燒熱并儲存在巨大的容器中,在太陽落山后幾個小時內仍然能夠持續放熱并帶動汽輪發電。
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▲敦煌100MW(兆瓦)塔式熔鹽光熱電站場景
超級建筑科普:什么是熔鹽儲電技術
科學研究發現,鹽類物質熔化后形成的熔融體比一般的水擁有更好的儲熱效果,熔融鹽儲能也因此成為太陽能光熱發電的首選。熔鹽(或稱為熔融鹽)儲電技術,簡單說就是將熔鹽加熱后存儲,然后在需要的時候通過熔鹽放熱,再由汽輪機將熱能轉變為電能。高溫熔鹽由于易凝固、溫度高、腐蝕性強等特點,核心技術一直被歐美幾個發達國家所壟斷。
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▲敦煌100MW(兆瓦)塔式熔鹽光熱電站場景
我國太陽能光熱發電技術現狀
我國的太陽能光熱發電起步較晚,目前成功的項目極少。2016年9月,國家能源局選擇20個項目作為中國首批光熱發電示范項目,總裝機約1.35GW,包括9個塔式電站,7個槽式電站和4個菲涅爾電站,并希望2018年底能率先建成一批,到2020年進入太陽能光熱發電的大發展時期。但從目前的情況看,這些示范項目進展十分緩慢,多數基本不會如期建成。從技術層面看,制約我國太陽能光熱發電發展的主要還是欠缺關鍵技術,其中最重要的是高溫熔融鹽儲能技術。目前我國的高溫熔融鹽儲能技術能夠達到的溫度較低,儲能時間也較短,直接影響了我國太陽能光熱發電的經濟性和穩定性。