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在中學(xué)物理課上 我們都做過(guò)凸透鏡聚光取火的實(shí)驗(yàn)： 在陽(yáng)光充足的地方 通過(guò)凸透鏡 將太陽(yáng)光線折射聚于焦點(diǎn)處 焦點(diǎn)匯聚能量,、溫度升高 可以使紙片、干枯葉片等燃燒起來(lái)  今天要為大家介紹的光熱發(fā)電 雖然其技術(shù),、規(guī)模和復(fù)雜性早已成倍增加 但其基本原理也正源于此 正式“開(kāi)講”之前 先帶您看看中國(guó)石化參建的光熱發(fā)電項(xiàng)目 那些充滿未來(lái)科幻感的“大片”吧——  由中國(guó)中化旗下藍(lán)星北化機(jī)參建的中控德令哈50兆瓦熔鹽塔式光熱發(fā)電項(xiàng)目  藍(lán)星北化機(jī)參建的玉門鑫能50兆瓦熔鹽塔式光熱發(fā)電項(xiàng)目  藍(lán)星北化機(jī)研發(fā)并建設(shè)的50兆瓦光熱電站配套熔鹽儲(chǔ)能系統(tǒng)  藍(lán)星北化機(jī)負(fù)責(zé)迪拜950兆瓦光熱,、光伏發(fā)電項(xiàng)目一期100兆瓦熔鹽塔式項(xiàng)目?jī)?chǔ)能系統(tǒng)建設(shè) 什么是光熱發(fā)電？ 光熱發(fā)電,，也叫聚焦型太陽(yáng)能熱發(fā)電,，即通過(guò)大量反射鏡以聚焦方式將太陽(yáng)能直射光聚集起來(lái)，加熱工質(zhì)并產(chǎn)生高溫高壓蒸汽,，以此驅(qū)動(dòng)汽輪機(jī)發(fā)電,。它是將光能轉(zhuǎn)變?yōu)闊崮芎螅ㄟ^(guò)傳統(tǒng)的熱力循環(huán)做功發(fā)電,，從而將熱能轉(zhuǎn)化為電能的技術(shù),。  簡(jiǎn)單來(lái)說(shuō)，光熱發(fā)電就是利用太陽(yáng)光的熱量來(lái)發(fā)電,。 因此,，在我國(guó)日照充沛的青藏高原及新疆、甘肅,、內(nèi)蒙古等地區(qū),，均具備建設(shè)萬(wàn)千萬(wàn)瓦級(jí)光熱發(fā)電項(xiàng)目的資源條件,。在我國(guó)《2030年前碳達(dá)峰行動(dòng)方案的通知》中也明確指出，積極發(fā)展太陽(yáng)能光熱發(fā)電,，推動(dòng)建立光熱發(fā)電與光伏發(fā)電,、風(fēng)電互補(bǔ)調(diào)節(jié)的風(fēng)光熱綜合可再生能源發(fā)電基地。截至2020年底,，我國(guó)已有10座并網(wǎng)發(fā)電的1萬(wàn)千瓦規(guī)模以上光熱電站,，總裝機(jī)538兆瓦，總裝機(jī)容量位居全球第四,。  光熱發(fā)電與傳統(tǒng)光伏發(fā)電有什么區(qū)別? 光熱發(fā)電系統(tǒng)是利用太陽(yáng)光的熱量進(jìn)行發(fā)電,。在發(fā)電的同時(shí)，可以將多余的熱能儲(chǔ)存在儲(chǔ)能容器中,，在晚間或陰雨天時(shí)釋放,，能保證24小時(shí)連續(xù)穩(wěn)定發(fā)電。光伏發(fā)電則是利用太陽(yáng)能電池板吸收太陽(yáng)光中的可見(jiàn)光形成光電子,，產(chǎn)生電流發(fā)電,，但這種發(fā)電方式易受天氣影響，電力輸出波動(dòng)性大,，易對(duì)電網(wǎng)產(chǎn)生沖擊,。 與光伏發(fā)電相比，光熱發(fā)電在連續(xù)發(fā)電,、儲(chǔ)能容量,、儲(chǔ)能成本、穩(wěn)定性,、安全性,、環(huán)保性及壽命等方面具有優(yōu)勢(shì)。 目前,，主流的光熱發(fā)電系統(tǒng)有槽式,、菲涅爾式、塔式,、碟式光熱系統(tǒng),。其中，塔式光熱發(fā)電系統(tǒng)效率高,、規(guī)模大,。  塔式太陽(yáng)能熱發(fā)電系統(tǒng)示意圖 來(lái)自太陽(yáng)的能量，真正的“清潔綠色能源” 光熱發(fā)電系統(tǒng)在運(yùn)行過(guò)程中不產(chǎn)生任何有害物質(zhì)或氣體,，且系統(tǒng)設(shè)備制造過(guò)程對(duì)環(huán)境無(wú)害,。據(jù)測(cè)算,，塔式光熱電站全生命周期度電碳排放僅為15.3克二氧化碳/千瓦時(shí),，約為火電的1/50,、光伏發(fā)電的1/6，因此光熱發(fā)電被稱為真正“清潔綠色能源”,。 不只是對(duì)環(huán)境無(wú)污染,，建設(shè)光熱電站也是治理荒漠化的新途徑。光熱電站建設(shè)后,，大面積的鏡場(chǎng)能有效阻擋風(fēng)沙,；陽(yáng)光被定日鏡反射，現(xiàn)場(chǎng)土地水份蒸發(fā)量會(huì)隨之減少,；定日鏡清洗用水再利用,，可以大幅提升土壤濕度。這些都能為植物生長(zhǎng)提供必要水分,，有利于荒漠植被恢復(fù),。 了解了光熱發(fā)電的技術(shù)原理 下面就來(lái)一起看看 中國(guó)中化旗下藍(lán)星北化機(jī)研發(fā)的關(guān)鍵設(shè)備 是如何把取之不盡的陽(yáng)光 轉(zhuǎn)化為清潔電能的吧！ 晝夜不停 “熔鹽塔式”光熱發(fā)電原理 由中國(guó)中化旗下藍(lán)星北化機(jī)參建的中控德令哈50兆瓦熔鹽塔式光熱發(fā)電項(xiàng)目,，屬國(guó)家首批光熱發(fā)電示范項(xiàng)目之一,，也是國(guó)內(nèi)首先運(yùn)行并網(wǎng)發(fā)電的光熱項(xiàng)目。該核心設(shè)備冷/熱熔鹽儲(chǔ)罐及其耐溫基礎(chǔ)是由藍(lán)星北化機(jī)設(shè)計(jì),、制造,、安裝的。  白天： 光熱發(fā)電設(shè)備將大面積的陽(yáng)光匯聚到塔頂?shù)奈鼰崞髦?，同時(shí),，熔鹽泵也將低溫熔鹽罐里290攝氏度的液態(tài)低溫熔鹽源源不斷地送至吸熱器，熔鹽吸熱后溫度升高至約565攝氏度,，再通過(guò)管道被運(yùn)到地面的熱熔鹽貯罐,。隨后，來(lái)自熱熔鹽貯罐的高溫熔鹽通過(guò)熔鹽泵被送至熔鹽蒸汽發(fā)生器,，熔鹽蒸汽發(fā)生器產(chǎn)生大量蒸汽,，蒸汽推動(dòng)汽輪機(jī)產(chǎn)生電力，而熔鹽溫度降低后流回冷熔鹽貯罐,，一次循環(huán)便完成了,，就這樣，光能被源源不斷地轉(zhuǎn)化為電能,，從而實(shí)現(xiàn)光熱發(fā)電,。  夜晚： 為滿足夜間吸熱系統(tǒng)停機(jī)狀態(tài)下的電負(fù)荷需求，吸熱器中熔鹽白天的吸熱負(fù)荷要大于蒸汽發(fā)生系統(tǒng)中的放熱負(fù)荷,。這樣,，多余的熱量逐漸在熱鹽罐中積累，以用于夜間循環(huán)發(fā)電,，這便是儲(chǔ)熱過(guò)程,。 “熔鹽塔式”光熱發(fā)電是一種當(dāng)前全球范圍內(nèi)公認(rèn)極具潛力的技術(shù)路線,，由于采用熔鹽作為介質(zhì)，相比常規(guī)槽式導(dǎo)熱油光熱發(fā)電技術(shù),，系統(tǒng)工作溫度更高,，發(fā)電效率也更高。同時(shí),，由于工藝流程相對(duì)簡(jiǎn)單,，閥門管路易運(yùn)維，系統(tǒng)更緊湊,，現(xiàn)已建成投運(yùn)的商業(yè)化項(xiàng)目眾多,，技術(shù)成熟。 創(chuàng)新技術(shù) 二次反射塔式熔鹽發(fā)電 由藍(lán)星北化機(jī)參建的玉門鑫能50兆瓦熔鹽塔式光熱發(fā)電項(xiàng)目是全球首個(gè)基于二次反射的商業(yè)化塔式電站,，現(xiàn)已全面投運(yùn),。其核心設(shè)備吸熱器、冷/熱熔鹽緩沖罐均由藍(lán)星北化機(jī)設(shè)計(jì),、制造,、安裝。 玉門鑫能50兆瓦熔鹽塔式光熱發(fā)電項(xiàng)目 二次反射塔式熔鹽發(fā)電是在常規(guī)塔式一次反射聚光基礎(chǔ)上進(jìn)行的創(chuàng)新,，在一次反射塔式聚光系統(tǒng)的焦點(diǎn)處安裝所需光學(xué)元件,，改變一次系統(tǒng)匯聚后光線的傳播方向，將光線反射到地面吸熱器,。 玉門鑫能50兆瓦熔鹽塔式光熱發(fā)電項(xiàng)目 二次反射塔式熔鹽發(fā)電的吸熱器位于地面,，這一創(chuàng)新使光線傳播距離較一次反射系統(tǒng)增加，但輸熱管道距離卻縮短,，年均光學(xué)效率相對(duì)略微降低,，但吸熱器及管道建造成本低。 技術(shù)研發(fā) 熔鹽儲(chǔ)能系統(tǒng)填補(bǔ)國(guó)內(nèi)空白 熔鹽儲(chǔ)能系統(tǒng)是光熱發(fā)電的關(guān)鍵設(shè)備之一,，可使電廠不受環(huán)境影響持續(xù)穩(wěn)定輸出電力,，能克服新能源技術(shù)普遍存在的“棄風(fēng)”“棄光”問(wèn)題。 藍(lán)星北化機(jī)依托深耕特種裝備領(lǐng)域多年所積累的技術(shù)基礎(chǔ),，開(kāi)展熔鹽儲(chǔ)能領(lǐng)域核心工藝及關(guān)鍵設(shè)備研究開(kāi)發(fā),。針對(duì)熔鹽儲(chǔ)能系統(tǒng)存在的系統(tǒng)復(fù)雜、高溫,、腐蝕性強(qiáng),、容量大、運(yùn)行工況異常嚴(yán)苛,、國(guó)內(nèi)外無(wú)參考標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范等難題,，開(kāi)展了基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)創(chuàng)新、關(guān)鍵設(shè)備結(jié)構(gòu)創(chuàng)新、仿真設(shè)計(jì)計(jì)算,、實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證等工作,，最終有效解決相關(guān)技術(shù)難題，并形成多項(xiàng)專有技術(shù),。 2015年,，該技術(shù)成功應(yīng)用于國(guó)內(nèi)首座商業(yè)化光熱發(fā)電站,。在一年時(shí)間內(nèi),，這套10兆瓦中試裝置項(xiàng)目成功投入運(yùn)營(yíng)，成為國(guó)內(nèi)首家商業(yè)化熔鹽儲(chǔ)能電站項(xiàng)目,。隨著中試裝置通過(guò)穩(wěn)定無(wú)故障運(yùn)行一年考核,，藍(lán)星北化機(jī)又研究開(kāi)發(fā)出50兆瓦規(guī)模電站配套熔鹽儲(chǔ)能工藝包及裝置。 2018年底,，藍(lán)星北化機(jī)研發(fā)并建設(shè)的50兆瓦光熱電站配套熔鹽儲(chǔ)能系統(tǒng)順利并網(wǎng)發(fā)電,，至今無(wú)故障運(yùn)行。實(shí)現(xiàn)GWh級(jí)熔鹽儲(chǔ)能系統(tǒng)的產(chǎn)業(yè)化應(yīng)用,，該項(xiàng)目為國(guó)家首批示范項(xiàng)目,。 一年后，藍(lán)星北化機(jī)與西班牙公司簽訂合同,，為迪拜950兆瓦光熱,、光伏發(fā)電項(xiàng)目一期100兆瓦熔鹽塔式項(xiàng)目提供儲(chǔ)能系統(tǒng)的制造、安裝及施工任務(wù),。該項(xiàng)目是世界上規(guī)模最大,、技術(shù)最先進(jìn)的塔式光熱發(fā)電項(xiàng)目，也是“一帶一路”的重點(diǎn)工程,。這標(biāo)志著藍(lán)星北化機(jī)熔鹽儲(chǔ)能技術(shù)達(dá)到國(guó)際一流水平,，熔鹽儲(chǔ)能產(chǎn)品及技術(shù)正式進(jìn)入國(guó)際市場(chǎng)。 向陽(yáng)而生的光熱發(fā)電 是利用自然能源的發(fā)電方式 是推進(jìn)能源轉(zhuǎn)型的有效措施 來(lái)源：中國(guó)石化,、藍(lán)星公司 |
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