6月17日,“新疆高質量發(fā)展調研行”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。
追逐太陽 借光生"金"——將昔日煩惱轉化為經(jīng)濟效益
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,技術可開發(fā)量達32.09億千瓦。哈密區(qū)域內,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,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。
國內首創(chuàng) 技術領先——全國同類項目中達到先進水平
哈密50兆塔式光熱發(fā)電站采用塔式聚光集熱技術,以熔鹽作為吸熱、儲熱介質,使用國內首創(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。
項目最核心的定日鏡控制系統(tǒng)屬于“高精尖”技術,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試過程中,外方技術專家不能來現(xiàn)場指導調試,定日鏡控制系統(tǒng)運轉極不正常,安裝、調試工作受阻,項目建設遇到極大困難,一度面臨失敗風險。
為實現(xiàn)項目建設目標,并為同類項目開創(chuàng)一條新的技術路線,中電哈密太陽能熱發(fā)電有限公司采取果斷措施,組織疆內外專業(yè)技術團隊開展定日鏡控制系統(tǒng)技術攻關,經(jīng)過反復多次的試驗和論證,完成了自主調試方案的探索。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參數(shù)均符合要求。
受技術和成本影響,光熱項目的商業(yè)化應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期。資料檢索表明,這套定日鏡控制系統(tǒng)在技術上有創(chuàng)新和突破,在全國同類項目中達到先進水平。
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,應用前景廣闊。
積累經(jīng)驗 加速發(fā)展——為實現(xiàn)碳達峰碳中和作出積極探索
儲能將成為常態(tài)化的設計,如何利用儲能結構將太陽能、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)電技術是可行的。
新疆哈密50兆塔式光熱發(fā)電站的應用,對促進太陽能熱發(fā)電國產(chǎn)化進程,改善地區(qū)能源結構,帶動當?shù)叵嚓P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。
原標題: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