該電站由中國(guó)電建集團(tuán)中南勘測(cè)設(shè)計(jì)研究院總包承建,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)。