甘肅阿克塞2000平方公里的戈壁灘,見(jiàn)證了一個(gè)“曬著太陽(yáng)就能掙錢”的歷史時(shí)刻。近日,全球首個(gè)高溫熔鹽槽式光熱發(fā)電平臺(tái)項(xiàng)目在這里正式并網(wǎng)投入運(yùn)營(yíng)。
比風(fēng)能和光伏更高效、更穩(wěn)定
在甘肅阿克塞成功并網(wǎng)的光熱發(fā)電平臺(tái)實(shí)現(xiàn)24小時(shí)連續(xù)發(fā)電之后,官景棟宣布,這項(xiàng)技術(shù)的發(fā)電時(shí)長(zhǎng)已經(jīng)代表著目前國(guó)際最高技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)。
同樣是向太陽(yáng)要能量,與利用半導(dǎo)體硅將光能直接轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔艿墓夥l(fā)電不同,光熱發(fā)電則是通過(guò)聚光裝置將太陽(yáng)光聚集到吸熱裝置,加熱吸熱裝置內(nèi)的熔鹽,經(jīng)傳熱換熱產(chǎn)生高溫氣體或流體,再通過(guò)機(jī)械做功轉(zhuǎn)化為交流電。
官景棟說(shuō),與風(fēng)能、光伏等新能源發(fā)電技術(shù)相比,光熱發(fā)電的優(yōu)勢(shì)顯而易見(jiàn)。除了發(fā)電時(shí)長(zhǎng)優(yōu)勢(shì)之外,光熱發(fā)電的效率較傳統(tǒng)風(fēng)能、光伏發(fā)電一般平均要高出近10個(gè)百分點(diǎn)。
“出于對(duì)24小時(shí)穩(wěn)定發(fā)電并提高收益的渴望,我們選定高溫熔鹽槽式發(fā)電技術(shù)作為突破方向。”官景棟解釋說(shuō),根據(jù)聚光方式的不同,光熱發(fā)電可分為四種技術(shù)路線:槽式、塔式、碟式、菲涅爾式。其中,槽式和塔式是目前兩種主流的光熱利用技術(shù)。
目前全世界的光熱發(fā)電體系里面83%以上都用槽式,雖然造價(jià)高,但系統(tǒng)比較穩(wěn)定。塔式在國(guó)際上開始建得比較多,因?yàn)橥顿Y比較小,收益比較快,但其熱量很難穩(wěn)定,技術(shù)尚未成熟。
加熱介質(zhì)的選擇也很有講究,由于介質(zhì)熔點(diǎn)不同,相應(yīng)儲(chǔ)熱時(shí)間相差巨大。以高溫熔鹽作為介質(zhì)可以加熱到580度,儲(chǔ)熱時(shí)間長(zhǎng)達(dá)十幾個(gè)小時(shí)。也就是說(shuō),可以實(shí)現(xiàn)24小時(shí)不間斷發(fā)電,同時(shí)根據(jù)用電的波峰波谷調(diào)節(jié)發(fā)電量,“比如用晚上用不完的俗稱垃圾電來(lái)熔鹽,白天可以用于發(fā)電,夏天制冷、冬天取暖。”而這些是只有100度沸點(diǎn)水介質(zhì)及360度沸點(diǎn)的導(dǎo)熱油都無(wú)法完成。
自主研發(fā)技術(shù)成本降低一半左右
在此之前,全球范圍內(nèi)并沒(méi)有一家高溫熔鹽槽式電站,一切都僅僅是停留在歐盟HITECO項(xiàng)目中的一個(gè)設(shè)想。
官景棟和他的技術(shù)團(tuán)隊(duì)意識(shí)到這個(gè)設(shè)想背后巨大的經(jīng)濟(jì)和社會(huì)效益。“我們花了2000多萬(wàn)歐元買來(lái)歐洲專利、概念和設(shè)計(jì),結(jié)果發(fā)現(xiàn)與實(shí)際還差十萬(wàn)八千里。”
一切必須從頭開始。然而,光熱發(fā)電系統(tǒng)本身就像是一臺(tái)精密的儀器,需要一大批高科技配套產(chǎn)品。起初,他們?cè)谥袊?guó)連供應(yīng)商都找不到,“例如反射鏡,當(dāng)時(shí)國(guó)內(nèi)僅能生產(chǎn)電視屏幕大小,但電場(chǎng)需要2平方米1個(gè);集熱管需要耐高溫550度以上;跟蹤太陽(yáng)的精度達(dá)不到正負(fù)1.2毫弧度……”而這些如果都從國(guó)外買,成本高得可怕。
“一片反射鏡從歐洲買,150歐元1片,而我們一個(gè)電廠要用40萬(wàn)片。從智利買回來(lái)的高溫熔鹽要1000歐元1噸;意大利集熱管1.3萬(wàn)歐元1根,而跟蹤裝置更是高達(dá)幾百萬(wàn)歐元……”國(guó)產(chǎn)化,成為生存下去唯一的選擇。2015年起,官景棟在天津建起全球第一個(gè)光熱產(chǎn)業(yè)園,致力于熔鹽槽式太陽(yáng)能熱發(fā)電技術(shù)的研究開發(fā)、技術(shù)引進(jìn)、裝備制造、系統(tǒng)集成以及光熱電站的規(guī)劃、設(shè)計(jì)、建設(shè)、運(yùn)營(yíng)及維護(hù),“自主研發(fā)出一批高品質(zhì)的反射鏡、集熱管等配套產(chǎn)品,生產(chǎn)成本下降了一半左右。”
截至目前,已注冊(cè)成立包括光熱技術(shù)研究院、光熱發(fā)電設(shè)備制造、光熱發(fā)電投資等9家公司。官景棟說(shuō),產(chǎn)業(yè)園通過(guò)引進(jìn)、消化、吸收、創(chuàng)新來(lái)自意大利、德國(guó)、瑞士等國(guó)家的頂尖技術(shù)成果,已擁有熔鹽槽式光熱發(fā)電的全套核心技術(shù),獲得光熱技術(shù)專利168項(xiàng),正在申請(qǐng)辦理的專利超過(guò)400項(xiàng),各項(xiàng)技術(shù)指標(biāo)均達(dá)到世界領(lǐng)先水平。
下一步,如果實(shí)現(xiàn)大規(guī)模量產(chǎn),將真正把光熱發(fā)電成本拉低到火電的水平,“未來(lái)幾年,將成本降到5毛錢一度。”
作者:胡春艷 來(lái)源:中國(guó)青年報(bào)-中青在線
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