3月17日,CCTV-2《中国经济大讲堂》栏目“一起干个大工程”特别策划,邀请中国能建华东院党委委员、副总经理、总工程师叶勇健讲述《戈壁绽放“向阳花”》的故事。深度揭秘了阿克塞110MW塔式光热项目攻关历程。
据此前报道,阿克塞县汇东新能源750MW光热+光伏试点项目占地约20.6平方公里,包括110MW光热发电和640MW光伏发电。是国内首批“光热+光伏”试点项目,国家“沙漠、戈壁、荒漠”大型太阳能热发电基地示范(续建)项目之一。该项目由中国能建华东电力设计院自主开发并承担EPC总承包,集热场由东方电气集团东方锅炉股份有限公司设计、供货。项目建成后,预计年发电量将达17亿千瓦时,每年可节约标煤50.7万吨,减排二氧化碳147万吨。计划于2024年年中完成并网发电工作。
阿克塞项目只是我国新能源如火如荼建设中的一个缩影。几十年来,我国新能源行业实现了跨越式发展,为我国经济社会高质量发展注入强劲动能。本期让我们跟着叶勇健总工的视角,看中国能建人如何攻克重重难题在青藏高原边缘的边陲小城阿克塞建设国内在建单机规模最大塔式光热项目。
难题一,造国产“向阳花”
在阿克塞光热+电站的现场,一万多面定日镜组成的巨大镜场,是光热电站能量的来源。它们每一块面积接近50平方米,重量高达1.2吨,相当于一辆普通轿车的重量。
定日镜的反射率高达95%,比大多数反射率只有75%到80%的家用镜面高出不少。以前这些特殊的“向阳花”都是国外进口的,不仅定日镜生产线是纯进口的,连生产线的组装、生产都是国外技术人员指导下进行的。如何啃下这块“硬骨头”,造出国产“向阳花”?定日镜是首要难题。
难题二,帮定日镜扎“根”
一万多面定日镜,能否精准地将太阳光聚拢并反射到集热器上,直接关系着集热效率。因此每一面定日镜都有自己唯一的坐标位置,安装精度要求极高。
如何保证这些“向阳花”的指向精度呢?首当其冲要把“根”扎稳,而这个“根”就是支撑定日镜的立柱结构。每一个“根”长约七米,重达两吨,要用三十吨重的打桩机一根根定点、精准栽种在整个镜场中,误差要求仅仅几毫米,就好比用打桩机穿针引线。对土建施工单位来说,这是一个从未遇到过的工程挑战,甚至国内都没有可参考的施工方案。
难题三,“头重脚轻”的聚光集热塔施工
远望阿克塞光热+项目,180多米高的聚光集热塔屹立在戈壁银海中央。未来,集热塔顶部还要安装近40米高的吸热器,而运行阶段吸热器及其钢结构加上内部的熔盐,总重量将达到1500吨左右。高耸的塔身如何支撑住如此巨大的重量?
难题四,锻造光热电站“心脏”
光热电站如何把太阳的能量储存起来,实现全天候发电?靠的就是储热系统,这个系统由冷熔盐储罐和热熔盐储罐两个熔盐储罐组成,就像是超级保温桶,把定日镜吸收的太阳能量都储存在里面。
如果把熔盐比喻成“血液”,那么推动这些熔盐循环流动的“心脏”就是低温熔盐泵。与我们生活中常见的水泵不同,熔盐泵都是安装在熔盐储罐的罐顶,远离地面,通过一根细长的泵轴伸入储罐底部吸取熔盐。以前这个熔盐泵都是进口的,如何攻克这又一个“卡脖子”难题?
难题五,“亲兄弟”携手降成本
定日镜安好了,集热塔建好了,光热太阳能电站是否就可以昼夜不停地发电了?可惜还不行!要想真正投入运营,它还需要解决一个核心难题,那就是发电成本太高。虽然光热发电真正具备了低碳清洁、出力连续稳定,可以24小时发电、有可靠储能、电网调节能力强等特点,但是建设和发电成本却远高于光伏发电。光热电站如何才能做到物美价廉,经济实用?