敦煌100兆瓦熔盐塔式光热电站,由35面凹面镜、12000多面定日镜汇聚而成,可以聚集并精准反射太阳光线。这些镜子完成发电过程,需要追光、吸热、发电、循环等4个环节。
利用太阳光线,首先要选择一个日照条件好的地方。甘肃敦煌是中国太阳辐射量最高的区域之一,太阳能年辐射量是全国平均水平的1.28倍。
地方选好了,需要建一座高耸的吸热塔,塔顶安装热吸收装置,吸热器里储存了大量的熔盐。这种盐可不是我们平日吃的盐,而是一种工业盐,它具有熔点低、储热强、还不贵的特点。接下来,12000多面定日镜以同心圆状围绕着吸热塔,一起将阳光汇聚在塔顶的接收机上,并且每一面定日镜都像一朵巨大的向日葵,可以跟随太阳自动调整镜面角度,使反射光精准射向吸热器。
当光线聚焦到吸热器上时,熔盐会被加热到摄氏600多度,就会融化成液态流入下方的热盐罐中。当需要发电时,就把热盐罐中熔盐和水箱中的水一起打入蒸汽发生器。水在吸收熔盐的热能后变成高温高压的水蒸气,驱动汽轮机发电,也就是我们熟知的“烧开水”发电。
最后,释放热能的熔盐回到冷盐罐,再重新返回顶部的吸热器中,等待下一轮发电。这就是“镜子”发电的全过程,其实它是利用镜子来实现光热发电。
光热发电具有清洁、稳定、高效的优势,重要的是熔盐和水资源还能重复利用。同样是发一度电,光热发电所产生的二氧化碳几乎是目前所有主流发电方式中最低的,仅为火力发电的1/50,光伏发电的1/6。
光热发电如何突破新能源发电的随机性和波动性呢?答案就在可以储热的熔盐储罐中。它就是光热发电的“蓄电池”“充电宝”,在没有太阳光热的时候可以从熔盐罐中提取热熔盐来“烧开水”,实现24小时可持续发电,即便到了晚上,还可以满负荷发电11个小时。
(《科普时报》9.15 林炜炜)