6月17日,“新疆高质量发展调研行”大型全媒体主题采访团走进哈密,在伊吾工业园,14500个“向日葵”随太阳转动,将吸收的阳光反射到中心位置的吸热塔上,实现发电,这就是哈密50兆瓦熔盐塔式光热发电站。
追逐太阳 借光生"金"——将昔日烦恼转化为经济效益
哈密市风光资源丰富,经测算,哈密全年日照时数高达3380小时,是全国日照时数最充裕的地区之一,其太阳能资源理论蕴藏量达22.6万亿千瓦时,资源可开发量达49.38亿千瓦,技术可开发量达32.09亿千瓦。哈密区域内,平原和戈壁面积广大,集中连片,酷烈的阳光,在这里造就了一片光之海洋——这里是光能产业开发的理想之地。
党的十八大以来,哈密市建成了千万千瓦级风电基地和百万千瓦级光伏发电基地。截至目前,哈密并网电力装机达2460.65万千瓦,新能源装机占比达 64.1%,相当于每发一度电就有0.641度属于绿电,风光带来巨大环保效益。
哈密50兆瓦熔盐塔式光热发电站位于哈密市伊吾县淖毛湖镇境内,地处天山东麓,于2019年12月29日并网发电,可实现昼夜连续发电,具备稳定的电力输出和良好的调节性能。目前,该电站已实现年供电量1.983亿度,可供24万人一整年的生活用电,相当于每年节约标煤6.19万吨,每年减排燃煤所产生的二氧化硫约61.89吨、烟尘约19.84吨。
国内首创 技术领先——全国同类项目中达到先进水平
哈密50兆塔式光热发电站采用塔式聚光集热技术,以熔盐作为吸热、储热介质,使用国内首创的五边形巨蜥式定日镜。
14500多块五边形定日镜,每块48平方米,以同心圆的形式围绕着中心吸热塔,排列整齐,如同一个巨大的“银色向日葵”。这一片“向日葵”随太阳转动,将吸收的阳光反射到中心位置的吸热塔上,实现发电。
该项目是全国首批20个光热示范项目之一,也是新疆唯一一个光热发电项目。
发电站的核心由四大部分构成:聚光集热系统、储热系统、换热系统、发电系统。
①聚光集热系统,由定日镜和吸热塔组成。吸热塔高约220米,塔顶装有约40米的集热器。定日镜和吸热塔配合,收集光热能。
②发电站的地面放置有三个罐子,罐中装有熔盐,这三个罐子就是储热系统的主要部分。
③换热系统安装在储热系统的罐子之间。换热系统将储热系统中的熔盐与水进行充分的换热,产生高温高压的水蒸气。
④发电系统将换热系统产生的高温高压的水蒸气引进主厂房,推动发电机进行发电。
项目最核心的定日镜控制系统属于“高精尖”技术,这套控制系统可以指挥每一面定日镜,让每一面定日镜都能追随太阳轨迹精准运行,并自动调整反射阳光的角度,进而实现反射集热,对熔盐均匀加热。
2020年,该项目在定日镜的安装调试过程中,外方技术专家不能来现场指导调试,定日镜控制系统运转极不正常,安装、调试工作受阻,项目建设遇到极大困难,一度面临失败风险。
为实现项目建设目标,并为同类项目开创一条新的技术路线,中电哈密太阳能热发电有限公司采取果断措施,组织疆内外专业技术团队开展定日镜控制系统技术攻关,经过反复多次的试验和论证,完成了自主调试方案的探索。新的定日镜控制系统完全符合项目需求,定日镜运行各项技术参数均符合要求。
受技术和成本影响,光热项目的商业化应用在全球都处于逐步探索阶段。我国首批20个光热示范项目中,有不少仍然处于建设期。资料检索表明,这套定日镜控制系统在技术上有创新和突破,在全国同类项目中达到先进水平。
在这套新系统的支撑下,该项目2021年6月18日实现稳定并网发电,2021年9月27日实现全容量发电。
此项目还有一项神奇的“能力”,就是在太阳下山后依旧能够发电。
白天通过太阳光将熔盐加热产生能量,再将能量储存起来,等到太阳落山后,光线不足的时候,熔盐储存罐里的能量,会支持电站继续发电,从而达到24小时不间断供电,属于典型的储能发电项目,这也是光热发电项目最大的优势,应用前景广阔。
积累经验 加速发展——为实现碳达峰碳中和作出积极探索
储能将成为常态化的设计,如何利用储能结构将太阳能、风能、水能等大自然清洁能源收集起来并加以充分利用,减少我国对火电的过度依赖。这个项目为我国光热发电项目积累了很多经验,证明了在我国光热发电技术是可行的。
新疆哈密50兆塔式光热发电站的应用,对促进太阳能热发电国产化进程,改善地区能源结构,带动当地相关产业经济发展,具有十分重要的意义,也为我国实现碳达峰碳中和目标作出了积极探索。
原标题:大国工程在新疆丨哈密50兆瓦熔盐塔式光热发电站——新疆首个光热发电项目