甘肅阿克塞2000平方公里的戈壁灘,見證了一個“曬著太陽就能掙錢”的歷史時刻。近日,全球首個高溫熔鹽槽式光熱發電平臺項目在這里正式并網投入運營。
比風能和光伏更高效、更穩定
在甘肅阿克塞成功并網的光熱發電平臺實現24小時連續發電之后,官景棟宣布,這項技術的發電時長已經代表著目前國際最高技術標準。
同樣是向太陽要能量,與利用半導體硅將光能直接轉變為電能的光伏發電不同,光熱發電則是通過聚光裝置將太陽光聚集到吸熱裝置,加熱吸熱裝置內的熔鹽,經傳熱換熱產生高溫氣體或流體,再通過機械做功轉化為交流電。
官景棟說,與風能、光伏等新能源發電技術相比,光熱發電的優勢顯而易見。除了發電時長優勢之外,光熱發電的效率較傳統風能、光伏發電一般平均要高出近10個百分點。
“出于對24小時穩定發電并提高收益的渴望,我們選定高溫熔鹽槽式發電技術作為突破方向。”官景棟解釋說,根據聚光方式的不同,光熱發電可分為四種技術路線:槽式、塔式、碟式、菲涅爾式。其中,槽式和塔式是目前兩種主流的光熱利用技術。
目前全世界的光熱發電體系里面83%以上都用槽式,雖然造價高,但系統比較穩定。塔式在國際上開始建得比較多,因為投資比較小,收益比較快,但其熱量很難穩定,技術尚未成熟。
加熱介質的選擇也很有講究,由于介質熔點不同,相應儲熱時間相差巨大。以高溫熔鹽作為介質可以加熱到580度,儲熱時間長達十幾個小時。也就是說,可以實現24小時不間斷發電,同時根據用電的波峰波谷調節發電量,“比如用晚上用不完的俗稱垃圾電來熔鹽,白天可以用于發電,夏天制冷、冬天取暖。”而這些是只有100度沸點水介質及360度沸點的導熱油都無法完成。
自主研發技術成本降低一半左右
在此之前,全球范圍內并沒有一家高溫熔鹽槽式電站,一切都僅僅是停留在歐盟HITECO項目中的一個設想。
官景棟和他的技術團隊意識到這個設想背后巨大的經濟和社會效益。“我們花了2000多萬歐元買來歐洲專利、概念和設計,結果發現與實際還差十萬八千里。”
一切必須從頭開始。然而,光熱發電系統本身就像是一臺精密的儀器,需要一大批高科技配套產品。起初,他們在中國連供應商都找不到,“例如反射鏡,當時國內僅能生產電視屏幕大小,但電場需要2平方米1個;集熱管需要耐高溫550度以上;跟蹤太陽的精度達不到正負1.2毫弧度……”而這些如果都從國外買,成本高得可怕。
“一片反射鏡從歐洲買,150歐元1片,而我們一個電廠要用40萬片。從智利買回來的高溫熔鹽要1000歐元1噸;意大利集熱管1.3萬歐元1根,而跟蹤裝置更是高達幾百萬歐元……”國產化,成為生存下去唯一的選擇。2015年起,官景棟在天津建起全球第一個光熱產業園,致力于熔鹽槽式太陽能熱發電技術的研究開發、技術引進、裝備制造、系統集成以及光熱電站的規劃、設計、建設、運營及維護,“自主研發出一批高品質的反射鏡、集熱管等配套產品,生產成本下降了一半左右。”
截至目前,已注冊成立包括光熱技術研究院、光熱發電設備制造、光熱發電投資等9家公司。官景棟說,產業園通過引進、消化、吸收、創新來自意大利、德國、瑞士等國家的頂尖技術成果,已擁有熔鹽槽式光熱發電的全套核心技術,獲得光熱技術專利168項,正在申請辦理的專利超過400項,各項技術指標均達到世界領先水平。
下一步,如果實現大規模量產,將真正把光熱發電成本拉低到火電的水平,“未來幾年,將成本降到5毛錢一度。”
作者:胡春艷 來源:中國青年報-中青在線
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