近日，天山网刊发了题为《大国工程在新疆丨哈密50兆瓦熔盐塔式光热发电站——新疆首个光热发电项目》文章。哈密50兆瓦熔盐塔式光热电站由中国能源建设集团投资有限公司投资，由国家光热联盟副理事长单位——中国电力工程顾问集团西北电力设计院有限公司总承包建设建设，东方电气集团东方锅炉股份有限公司和东方汽轮机承担了镜场、吸热器、蒸发器、汽轮机等关键设备设计供货。聚光场共安装14500面定日镜， 单台定日镜面积48.5平方米，储热时长13小时。电站可实现昼夜连续发电，具备稳定的电力输出和良好的调节性能。
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近日，“新疆高质量发展调研行”大型全媒体主题采访团走进哈密，在伊吾工业园，14500个“向日葵”随太阳转动，将吸收的阳光反射到中心位置的吸热塔上，实现发电，这就是哈密50兆瓦熔盐塔式光热发电站。
追逐太阳 借光生"金"——将昔日烦恼转化为经济效益
哈密市风光资源丰富，经测算，哈密全年日照时数高达3380小时，是全国日照时数最充裕的地区之一，其太阳能资源理论蕴藏量达22.6万亿千瓦时，资源可开发量达49.38亿千瓦，技术可开发量达32.09亿千瓦。哈密区域内，平原和戈壁面积广大，集中连片，酷烈的阳光，在这里造就了一片光之海洋——这里是光能产业开发的理想之地。
党的十八大以来，哈密市建成了千万千瓦级风电基地和百万千瓦级光伏发电基地。截至目前，哈密并网电力装机达2460.65万千瓦，新能源装机占比达 64.1%，相当于每发一度电就有0.641度属于绿电，风光带来巨大环保效益。
哈密50兆瓦熔盐塔式光热发电站位于哈密市伊吾县淖毛湖镇境内，地处天山东麓，于2019年12月29日并网发电，可实现昼夜连续发电，具备稳定的电力输出和良好的调节性能。目前，该电站已实现年供电量1.983亿度，可供24万人一整年的生活用电，相当于每年节约标煤6.19万吨，每年减排燃煤所产生的二氧化硫约61.89吨、烟尘约19.84吨。
新疆首个光热发电项目
哈密50兆塔式光热发电站采用塔式聚光集热技术，以熔盐作为吸热、储热介质，使用五边形巨蜥式定日镜。
14500多块五边形定日镜，以同心圆的形式围绕着中心吸热塔，排列整齐，如同一个巨大的“银色向日葵”。这一片“向日葵”随太阳转动，将吸收的阳光反射到中心位置的吸热塔上，实现发电。
该项目是国家首批光热发电示范项目之一，也是新疆唯一一个光热发电项目。
发电站的核心由四大部分构成：聚光集热系统、储热系统、换热系统、发电系统。
①聚光集热系统，由定日镜和吸热塔组成。吸热塔高约220米，塔顶装有约40米的集热器。定日镜和吸热塔配合，收集光热能。
②发电站的地面放置有三个罐子，罐中装有熔盐，这三个罐子就是储热系统的主要部分。
③换热系统安装在储热系统的罐子之间。换热系统将储热系统中的熔盐与水进行充分的换热，产生高温高压的水蒸气。
④发电系统将换热系统产生的高温高压的水蒸气引进主厂房，推动发电机进行发电。
项目最核心的定日镜控制系统属于“高精尖”技术，这套控制系统可以指挥每一面定日镜，让每一面定日镜都能追随太阳轨迹精准运行，并自动调整反射阳光的角度，进而实现反射集热，对熔盐均匀加热。
2020年，该项目在定日镜的安装调试过程中，外方技术专家不能来现场指导调试，定日镜控制系统运转极不正常，安装、调试工作受阻，项目建设遇到极大困难，一度面临失败风险。
为实现项目建设目标，并为同类项目开创一条新的技术路线，中电哈密太阳能热发电有限公司采取果断措施，组织疆内外专业技术团队开展定日镜控制系统技术攻关，经过反复多次的试验和论证，完成了自主调试方案的探索。新的定日镜控制系统完全符合项目需求，定日镜运行各项技术参数均符合要求。
受技术和成本影响，光热项目的商业化应用在全球都处于逐步探索阶段。资料检索表明，这套定日镜控制系统在技术上有创新和突破。
在这套新系统的支撑下，该项目2021年6月18日实现稳定并网发电，2021年9月27日实现全容量发电。
此项目还有一项神奇的“能力”，就是在太阳下山后依旧能够发电。
白天通过太阳光将熔盐加热产生能量，再将能量储存起来，等到太阳落山后，光线不足的时候，熔盐储存罐里的能量，会支持电站继续发电，从而达到24小时不间断供电，属于典型的储能发电项目，这也是光热发电项目最大的优势，应用前景广阔。
积累经验 加速发展——为实现碳达峰碳中和作出积极探索
储能将成为常态化的设计，如何利用储能结构将太阳能、风能、水能等大自然清洁能源收集起来并加以充分利用，减少我国对火电的过度依赖。这个项目为我国光热发电项目积累了很多经验，证明了在我国光热发电技术是可行的。
新疆哈密50兆塔式光热发电站的应用，对促进太阳能热发电国产化进程，改善地区能源结构，带动当地相关产业经济发展，具有十分重要的意义，也为我国实现碳达峰碳中和目标作出了积极探索。
延伸阅读：
追着太阳的摇头镜有啥玄机？
定日镜与普通家用镜看着像，实际却大不同。
首先，定日镜的反射率高。大部分家用镜的反射率为75%左右，而定日镜的反射率可达95%，高反射率有利于提高镜子的工作效率。
其次，定日镜的耐磨性较好。光热发电站建于戈壁滩上，频繁的风沙易磨损镜面，减少镜子的使用寿命。具有高耐磨性的定日镜在无外力影响的情况下，其使用寿命可达25年。
而定日镜最大的特点是可以追踪太阳的方向。发电站的定日镜由自动控制系统操控。自动控制系统将会根据定日镜和太阳的方位来调整定日镜的转动，使定日镜随着太阳转动，以保证定日镜可以将太阳光反射到固定的位置上。可以说，比向日葵更像向日葵。
此外，定日镜具有一定曲率，因为，平面镜无法汇聚能量。发电厂中的定日镜被分为66种曲率，曲率需随着定日镜距离中心吸热塔的距离而进行适当的调整。
光伏发电和光热发电有啥不同？
太阳能发电分为光伏发电和光热发电两种，光热电站和光伏电站有所不同。
光伏发电利用半导体界面的光生伏特效应，将光能直接转变为电能，常说的太阳能电池板就是利用光伏发电的原理。光伏发电受日光照射强度影响较大，在夜间不能发电，同时发电量受天气变化影响。
光热发电利用大规模阵列抛物或碟形镜面收集太阳热能，通过换热装置提供蒸汽，结合传统汽轮发电机的工艺，从而达到发电的目的。即太阳能所烧热的水可以储存在巨大的容器中，在太阳落山后几个小时仍然能够带动汽轮发电。光热发电技术，避免了昂贵的硅晶光电转换工艺，可以大大降低太阳能发电的成本。
光热与光伏可互补，光热发电与储能系统可以弥补光伏发电夜间无法发电的不足。
新疆是超级“充电宝”的试验场
新疆拥有丰富风光资源，一直以来，新疆着力推动风电和光伏发电基地规模化开发建设，初步实现了新能源规模化、集约化开发利用，新能源产业规模不断壮大。新能源的优势是清洁低碳，但有着间歇性、不稳定的劣势，并入电网时会给电网安全性带来挑战。近些年，新疆不断通过调节技术，通过电池储能、光热储能、氢储能等储能技术，让不稳定的新能源变得稳定。
相比前几年，近两年投资的新能源项目大部分自带超级“充电宝”，用不同储能技术储能。
在阜康市，正在建设的中国绿发阜康鲁能100万千瓦绿色能源大基地，配套建有10万千瓦光热储能。白天光可转化为热能储存起来，到晚上用电高峰时，将热能转化为电能输入电网，使光伏与光热发电捆绑在一起，根据电网用电需求来发电，形成持续稳定供应。
在库尔勒上库高新技术产业开发区石油石化产业园，由新疆瑞宝乾源电力有限公司投资的源网荷储一体化项目一期100万千瓦已开工，项目建成后将有效降低园区用电价格，为园区企业提供绿色电力，降低能耗指标。
如今，在疆投资的新能源项目储能主要分化学储能和物理储能。除运用光热、二氧化碳储能外，还有氢储能、锂电池储能、磷酸铁锂储能等，储能时长2到8小时不等。
目前，我国储能技术多达20余种，未来几年，新疆将呈现出多种储能运用场景，是各种超级“充电宝”的试验场。
视频剪辑：卡那提·胡尔马尼亚
海报制作：祁蕾
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