将世界之“光”聚在柴达木盆地
发布者:xylona | 来源:青海日报 | 0评论 | 516查看 | 2024-05-20 09:33:11    

5月20日,青海日报发表了题为《高质量发展调研行|将世界之“光”聚在柴达木盆地》的文章,主要内容如下:


青海中控50MW塔式熔盐储能光热电站.jpg

青海中控50MW塔式熔盐储能光热电站俯瞰图。青海中控供图


4月10日,踏上海西蒙古族藏族自治州德令哈市的第一天,就有人告诉我们,德令哈有“两个太阳”!


第二天,当我们来到德令哈市近郊,“第二个太阳”就闯进了视线——27135面光热定日镜如同向日葵般跟着太阳的轨迹缓缓调节角度,将一束束阳光反射至200米高的吸热塔,吸热塔顶端的吸热器如同一个白色的“光球”,与天空的太阳交映成趣。这一刻,我们读懂了德令哈人的骄傲,也决心一探德令哈这座“光热之都”的奥秘。


海西州土地资源丰富,面积占青海省总面积的43.2%。同时,太阳能水平面总辐射量在6500—7400兆焦/平方米·年之间,太阳总辐射年辐照量等级为“最丰富”。


根据自身优势定位产业优势,海西州成为我国光热发电的先行者。经过多年探索与积累,已建成3个光热项目16万千瓦,是全国光热规模最大的地区之一,在全国光热行业极具影响力。


一轮红日加上八百里瀚海戈壁,一次光、热、电的成功转换,海西不仅将阳光聚在了柴达木,还将世界新能源发展的目光聚在了这里。


从“聚焦”的光到“友好”的电


太阳能热发电就是将太阳能转化为热能,再将热能转化为电能的全新新能源应用技术。目前,以熔盐作为传热流体的塔式技术、以导热油作为传热流体的槽式技术是主流的太阳能热发电技术。而德令哈的两位“邻居”——青海中控太阳能发电有限公司(以下简称青海中控)和中广核太阳能德令哈有限公司(以下简称中广核德令哈公司)就分别应用了这两项技术。


在青海中控50MW塔式熔盐储能光热电站(以下简称中控50MW塔式光热电站),定日镜以吸热塔为中心,呈圆周状分布,定日镜通过方位角和高度角的调节,将太阳能反射汇聚到吸热塔顶部的吸热器上,液态的二元硝酸低温熔盐通过冷盐泵驱动,流经塔顶吸热器吸收热量,温度可升至290℃—565℃,这就是我们见到的“第二个太阳”。被加热的熔盐流入高温热盐罐中储存,在需要发电时,高温熔盐与水换热后产生高温高压蒸气,驱动汽轮发电机组发电。


“青海中控是在光热发电领域起步较早的公司,也是第一个落地海西的光热发电公司。”站在高处俯瞰整个镜场,青海中控质量技术开发部经理谢寿安说,“眼前的电站配置了7小时熔盐储能系统,设计年发电量1.46亿千瓦时,相当于8万余户家庭一年的用电量,每年可节约标准煤4.6万吨,同时减排二氧化碳气体约12.1万吨。”


不远处的中广核德令哈50MW光热发电示范项目,190个槽式集热回路通过单轴跟踪太阳,将多方位投射在镜面的阳光反射聚焦至中心真空集热管上,从而加热集热管内的导热油,一部分导热油通过蒸汽发生系统产生高温高压的水蒸气冲动汽轮机发电机组做功发电;另一部分导热油通过油盐换热器存储在熔盐罐内,当夜间或太阳辐照不足时,换取熔盐罐内的热量,实现发电机组24小时连续运行。


中广核太阳能德令哈有限公司党支部书记、执行董事杨涛说:“中广核德令哈项目投产以来,累计发电4.3亿千瓦时,等效节约标煤12.93万吨,减少二氧化碳排放33.2万吨,相当于植树造林1000公顷。”


太阳能光热发电是绿色低碳的电网友好型电源。中国广核集团党委常委、副总经理李亦伦说:“光热发电以其独特的技术优势,兼具调峰电源和储能的双重功能,是新能源安全可靠替代传统能源的有效手段,是加快规划建设新型能源体系的有效支撑。在加快推进中国式现代化进程中,光热产业的崛起,不仅关乎能源产业结构的深度变革,更关乎新质生产力的孕育与释放。”


从一束发热的光,到一度“友好”的电,海西在戈壁滩上书写了一篇绿电的“追光论文”。


从“1”的追逐到“我”的竞速


《中国太阳能热发电行业蓝皮书2023》中提到,中控50MW塔式光热电站通过不断优化运行策略,连续突破单日、单月、年度发电量纪录……卓越运行表现充分验证了我国光热发电核心技术及装备的先进性及可靠性。


诚然,海西的光热实践推动了全国光热发电产业的变革,更为清洁能源产业增添了发展活力。


在这里也诞生了很多中国光热的“第一”。


中控50MW塔式光热电站是我国第一座、全世界第三座投入商业化运行的带熔盐储能的塔式光热电站,是全球首个年度实际发电量超过年设计发电量的塔式熔盐储能光热电站;


中广核德令哈50MW光热发电示范项目是国家首批20个光热示范项目中第一个开工建设,第一个并网发电的大型商业化槽式光热电站,我国也由此成为全球第8个拥有大规模光热技术的国家;


坐落在格尔木市的中国绿发海西州多能互补集成优化示范工程基地,是我国首批多能互补集成优化示范工程中第一个正式开工建设的多能互补科技创新项目……


这些“第一”的背后,是科技的不断创新,是运维的不断完善,更是企业一次次的自我超越。


在青海中控,可以监测到云在未来40分钟内的走向,可以精确判断出10钟以内云对镜场的影响,而这一技术依托的正是青海中控自主研发的云检测系统;在青海中控,熔盐泵来自江苏的企业,电伴热来自沈阳的企业,这些核心设备都是他们与生产企业共同开发研制的。“到今天已全部解决关键材料及设备国产化问题,更能适应高寒高海拔的特殊环境。”谢寿安说。


为了突破“卡脖子”难题,青海中控还不断研究开发核心技术,包括塔式太阳能热发电整体解决方案和能量效率设计、基于分布式网络通讯的镜场大规模聚光控制、太阳能热发电装备在恶劣环境的可靠性设计及验证、太阳能电站整体系统集成及运营维护技术等多个方面,聚光精度、光热转化效率等技术指标均达到国际一流水平。


无独有偶。中广核同样聚焦光热行业发展的痛点和难点,集聚科研力量实现多项技术突破,在刚刚结束的光热产业创新发展论坛上,宣布成功开发具备自主知识产权的大开口熔盐介质槽式集热器系统。杨涛说:“中广核将搭建产学研用协作平台,打造科技创新活力区,集聚力量开展光热发电原创性、引领性科技攻关,以科技创新推动产业创新,全面掌握低成本、大容量、电网友好、规模化、智能化、长寿命的光热技术。”


从一个又一个“第一”“首个”在海西的集聚,到一项又一项自主研发与国产化替代在海西的孕育,海西在高原瀚海上写就了一篇新能源发展的“革新论文”。


从“链”的延伸到“阵”的形成


“我们使用的熔盐来自格尔木,光热镜体智能支架来自德令哈的青海华汇新能源有限公司(以下简称青海华汇)。”谢寿安细数着项目中的海西元素。


光热产业链涉及特种玻璃、钢铁、水泥、熔融盐等传统行业,还可以带动新材料、精密设备、智能控制等新兴产业发展,成为海西地区新能源产业新的增长点。


2009年,青海华汇在海西落户,主要从事钢结构制造、管业用品、压力容器制造。随着海西州新能源产业的发展,青海华汇抓住机遇,努力转型,率先成为青海首家具有专业性特种设备无损检测检验资质的企业。2017年,开始光热镜体支架、光伏支架及钢制地桩的生产与安装,并与明阳、青海中控等上下游企业建立紧密合作。


从全人工焊接到引进轻型机器人,再到自动化智能化设备的改造提升,青海华汇与海西光热产业一同迎来一次次飞跃,成为西北地区最具规模的专业塔架制造基地之一。


青海华汇副总经理崔宏说:“青海华汇深耕海西新能源产业并发展多年,形成了以太阳能光热发电镜架、风电塔架等主导产品的生产、安装、服务为一体化的产业链条。同时,也积累了高海拔地区新能源装备制造的技术优势和产业链优势。加之独特的区位优势,探索出了一条因地制宜发展装备制造业的‘突围’之路。‘十四五’以来,我们更加积极地走出去,几乎拿下了西藏新能源相关产业配套设施的所有市场份额。”


光热产业链在形成,光热发电的探索也从未停止。今天,风光发电储能成为新能源发展的必答题,而光热发电在储能中的优异表现,让光伏与光热的“联姻”成为了可能。


目前,中广核德令哈200万千瓦光热储一体化项目(一期100万千瓦项目)已经开工建设,项目拟采用国内首个“塔式+槽式”相结合的聚光集热、熔盐储能的技术路线,配套余电利用系统消纳区域光伏弃电,适应青海“日间弃电,夜间外购”的电网特征。


与此同时,青海中控也在积极规划多能互补项目,解决光热发电成本高和光伏发电储能难的问题。


随着一个个多能互补项目的规划与建设,一个更加科学、更加壮阔的新能源发电“矩阵”正在海西逐渐形成。


从光热发电产业链的建链、延链、补链,到光热、光伏的“联手”,海西在高原大地上开启了一篇关于光热发电的“时代论文”。

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