采用模块化塔镜协同设计,中电建100MW光热项目建设正在加速推进
发布者:xylona | 来源:西海都市报 | 0评论 | 276查看 | 2025-04-16 09:13:12    

随着天气转暖,海南藏族自治州共和县塔拉滩光伏园区内,青海共和昱渊光热电站10万千瓦光热项目(以下简称共和二期项目)正在紧锣密鼓建设中,项目建设者以奋斗的姿态,不断按下“加速键”,刷新项目“进度条”……


共和县塔拉滩规划609平方公里的光伏园区,建成面积约420平方公里,成为世界最大装机容量光伏发电园区和水光互补发电站,并获吉尼斯世界纪录认证。


从思想观念的破冰,到技术结构的调整,再到发展方式的重塑,“破”“立”之间,光伏产业迸发出转型发展的生机与活力,装机容量不断扩大,清洁能源发展的背后,是怎样突破困难、运筹发展格局的呢?


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50兆瓦熔盐塔式光热发电站。海南州委宣传部供图


定日镜的追光发电奥秘


站在共和县城,无论从哪个角度远眺塔拉滩,都能看到中电建青海共和50兆瓦熔盐塔式光热发电站散发出的耀眼光亮。发电站内吸热塔高度达240米,而它的周围分布着30016面定日镜,定日镜似向日葵一样,随着阳光转动,成为塔拉滩最美的风景。


青海昱渊光热电站安全总监索仁强作为该项目建设者之一,见证了光热项目的建设历程。他每天在尘土飞扬的塔拉滩上穿梭,来回检查、记录土质、气候变化参数,根据实情反复讨论项目规划等……共和一期项目建设的故事在他的记忆里有很多。


索仁强告诉记者,项目团队在进驻塔拉滩初期面临双重挑战:一方面,建设者仅凭有限的地质资料难以准确认知这片戈壁荒滩的特殊性;另一方面,工程勘察揭示的沙质地基条件远超预期——地表30厘米以下即为砂砾层,其承载力不足传统土壤,这对需要承受垂直载荷的定日镜地桩系统构成严峻考验。


历时一年半时间,他们在2.1平方千米的土地上安装了30016面定日镜,每面定日镜面积20平方米,采光总面积约60万平方米。定日镜类似较大的反射镜或透镜,具有追光功能,会随太阳的东升西落而移动,以接收阳光。在晴天时,定日镜依据光学原理,把大面积接收到的阳光汇聚到吸热器集光区,以此实现太阳光能的集中,这样集中的太阳能就能够最大幅度地加热管束内熔盐工质,提高太阳能的利用效率,从而源源不断产生绿色电能。


索仁强介绍,熔盐塔式发电原理和常规火力发电厂发电过程有相似之处。它利用光热,把光能吸收后用来加热熔盐。在这个过程中,熔盐塔的温度能达到大约565℃,通过这种方式将光源的能量借助熔盐存储起来。


熔盐塔式光热发电站可视为微型火电站的革新版本。其核心差异体现在能源转化机理,传统火电系统依赖燃煤发电机组,通过链式燃烧反应释放化学能,过程不仅消耗不可再生煤炭资源,更会产生包括温室气体、酸性气体及可吸入颗粒物在内的复合污染物。而熔盐塔式光热发电站采用基于物理反应的清洁能源技术,无需燃料供给且全程零污染排放。尤其是在保持紧凑型结构特征的同时,规避了火力发电固有的环境外部性问题,实现了能量转化环节的全生命周期清洁化。


作为青海省清洁能源的典型代表,共和一期项目共布置的30016面定日镜,将不稳定、不易存储的太阳能转化为了稳定持续、容易存储的热能。


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定日镜如向日葵,追逐光热


助力“光伏羊”更出彩


定日镜是太阳能光热发电系统中追踪太阳并将太阳光反射到吸热器的装置。太阳下山后,定日镜无法继续追踪反射太阳光来加热熔盐,但系统此前已将太阳能转化为热能存储起来,可利用这些存储的热能持续发电,从而满足夜晚的用电需求。


热电站采用熔盐作为储能介质,太阳能被转化为热能存储在熔盐罐内。这种储能方式的好处是根据实际用电需求的大小灵活调节发电功率,实现按需取用能量,避免能源浪费。


索仁强指着高耸的吸热塔说,晴天的时候,熔盐塔上会出现透明的光亮,这个光亮是太阳反射形成的焦点。而且,这个焦点的位置会随着阳光的强弱而发生变化,当阳光变强或变弱时,焦点会根据吸热器所需表面温度下移或上移。熔盐塔通常用于太阳能光热发电系统,太阳反射的焦点处会聚集大量的太阳能热量,可用于加热熔盐等介质,进而将热能转化为电能。


中国电建青海共和50MW发电项目作为国家首批光热示范项目之一,每年可节省燃煤消耗约5.12万吨,排放二氧化碳约15.4万吨,是中国电建自行设计和运营的塔式光热项目,环保效益显著,对优化当地能源结构、保护生态环境,解决地方电网调峰问题具有积极意义。


索仁强说共和一期项目主要利用太阳能资源发电,是最清洁和环保的能源之一,光热电站的成功投运减少了化石燃料向大气中的污染物排放。电站的定日镜有益于降低风速,降低水分蒸发,对植被起到了保护作用,通过种植碱草、固沙草等植物,使定日镜下的风速明显减小,水分蒸发量减少了30%以上,加之清洗定日镜的水相当于不定期“浇水”,定日镜场下的荒漠化土地日渐绿意盎然,水源涵养量大大增加,土地荒漠化得到有效遏制。


近期,中国电建已免费为附近牧民修建放牧区,包括羊圈、牧民休息室、厕所等,助力“光伏羊”更出彩。


索仁强说,依托一期工程的技术积淀,中国电建集团正在加速推进二期光热发电示范项目建设。通过关键技术创新实现系统优化升级。在建二期工程采用模块化塔镜协同设计,在减少镜场占地面积的同时,通过熔盐梯级换热技术实现热能利用率。项目的推进将为构建新型电力系统提供重要的清洁能源支撑。


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工作人员介绍光热发电原理


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工作人员检查电路情况


实现生态经济民生“三赢”


“以前,塔拉滩的风能把人吹跑,沙子打在人脸上特别疼。”海南州绿色产业发展园区管理委员会工作人员回忆道,昔日塔拉滩,土地荒漠面积达到674平方公里,恶劣的风沙天气影响范围广,能波及到30公里外的共和县城。


2012年,随着光伏项目落地建设,这片荒滩戈壁上正不断长出绿色产业,塔拉滩逐渐发生翻天覆地变化,再也不是曾经那片让人望而生畏的“不毛之地”了。


破立之间,对于海南州而言是新的开始,是探索清洁能源发展转型之路。海南州依托“水丰、光富、风好”的能源禀赋,实施“光伏+”发展新模式,构建保护生态、发展经济、改善民生、促进民族团结“四位一体”格局,推动实现生态、生产、生活共赢的局面。


如何实现生态、经济、民生共赢?


海南州绿色产业发展园区管理委员会负责人说,2024年,海南州清洁能源完成投资161亿元,全年清洁能源发电量达463亿千瓦时,通过持续做大做强,清洁能源已成为海南州的主导产业。在提升地方经济实力的同时,全面促进农牧民增收,积极探索“板上发电、板间种草、板下养羊”模式,在光伏园区建成32个光伏生态牧场和56个集中放牧点,年养殖光伏羊2万只以上,辐射带动18个村集体经济合作社持续增收。


通过光伏板阵列形成“防风屏障”,草木得到滋养,据监测,光伏园区建成3年后的子阵区内风速降低50%,土壤水分蒸发量减少30%,植被盖度恢复到80%,5年间全州沙化土地植被恢复1.49万公顷。荒漠化土地和沙化土地呈现出“双下降”的趋势。在海南州已投产的112座光伏电站,累计开发固定就业岗位1726个,其中吸纳本地人员561人实现稳定就业。


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