熔鹽塔式光熱電站：12000面鏡子，造價30億

Callejon

      在中國甘肅敦煌的戈壁灘上，有一座全是鏡子組成的發電站。

5 d1 }) N4 t, _$ h

　　鏡子發電站它是怎么工作的？

　　這里面用到了啥科技？

　　它的制造難點在哪？

　　甘肅敦煌鏡子發電站，全名叫做100兆瓦級熔鹽塔式光熱電站。

　　劃重點了！ 熔鹽、 塔式！

) @( I! o" n- Z# n. q2 I

5 b/ D# c# D+ ~% u# [) j

! N; ?6 ~6 x, T# g* k

　　熔鹽跟我們一般見到的鹽不一樣，它是液態的鹽，是一種可以高溫傳熱，蓄熱的介質。用這種鹽來儲存熱能，進而用來發電，成本是非常低的。

　　"塔式"是因為它中間有個集熱塔。

　　這個發電站的工作過程是這樣的:

　　首先在集熱塔周圍布置一定數量的鏡子，集熱塔作為吸熱器的承載基礎，鏡子作為太陽能的接受者，然后鏡子將太陽光反射到集熱塔頂的吸熱器上。

; M8 \" v; u+ e; P4 l8 |7 |5 `

/ R3 R, h9 t! A. j

　　液態熔鹽流經吸熱器的管道并吸收熱量，并由這些攜帶熱量的熔鹽，通過蒸汽發生系統與水做熱交換，產生高溫高壓的蒸汽，從而推動汽輪發電機組發電。

2 {' l6 O/ j" v" q" i3 V

; M9 |6 I9 w6 `$ `7 B9 o! z# l0 D

　　其實，很多發電系統的最后一環就是“燒開水”，核能、火電、地熱，它們最后都是通過蒸汽推動汽輪機發電。

　　別看"鏡子發電站"的結構簡單，但是里面的科技含量可不低哦！

　　咱們就說說這個鏡子吧。

　　它的專業名詞叫做"定日鏡"。顧名思義，就是將太陽光線反射到固定位置的光學裝置。

　　整個光熱電站就有12000多面定日鏡，并且一面大的定日鏡，其實是由35個3.3平米的小鏡子組成。

+ C+ J  z! T$ ?6 `2 H4 o

5 L# S/ o7 ^1 H9 P& y. W' ~' _! E, x

　　這些小鏡子按照5乘7的排列方式組成了一個凹面鏡，每塊鏡子后還帶有背板，它的作用是用來進行支撐以防止鏡子變形，進而實現聚集和光斑控制要求。

　　為什么是凹面鏡，而不是我們平常使用的平面鏡呢？

　　凹面鏡會使得平行光束匯聚，進而將光線所攜帶的能量集中。

　　仔細想一下，手電筒就采用了凹面鏡，所以射出來的光線比較遠，而且不容易減弱。

　　那有人會問了，這么多鏡子是如何保證能精準將光斑投射到吸熱塔上呢？

/ b: `( u9 g' ^2 j( b

  G0 W* F* b. `( d0 {3 r

　　要知道發電站的鏡場半徑長達1500米，這意味著最外端的定日鏡，必須得在1500米外精準地將光斑投射到吸熱器上。

　　可以說要求極高！

　　1萬多個定日鏡，除了弧度不相同以外，還用到了一種秘密武器，它就是減速機。

  N, r  c  h; \. b8 j

5 S/ a' N) ^7 w% ]

　　這玩意常用于工業機器人以及醫療機器人等對精度要求極高的領域。裝備了減速機的定日鏡，你可以理解為一個可以精確控制的機器人。

　　對了，咱們現在可以生產精度達到了驚人的0.6毫弧度的減速機，這樣可以使定日鏡更容易精準聚光，而這一標準已經幾乎達到了目前機械加工工藝的精度極限。

　　另外一個問題，這么多鏡子是如何精準地跟蹤太陽，并最大程度得收集陽光呢？

　　這就要說到它使用了雙軸跟蹤技術。

! f3 t3 O1 w; K/ f: K

　　這種技術可以讓每一塊鏡子，都能夠自動跟隨太陽的位置變化，從而改變自己的位置和角度，并找到最佳的折射角度。

　　聚焦精度可達到0.03度至0.05度，從而可以最大程度得收集陽光，使反射光射向中間的吸熱塔匯聚。

　　這么多面鏡子照在一個點上，可想而知，吸熱塔里面溫度得有多高！

7 M6 }! w( |1 V  {

2 {( e; [% A$ o/ ?( f8 D

　　同時這些鏡子除了要有超高的精度以外，還必須能經受風沙和冰雹的侵襲。要知道戈壁上的天氣多變，風沙那是常有的事情。怎么能保證鏡子不被損壞，也是很考驗技術的事情！

　　那到了夜晚沒有陽光怎么辦呢？

　　不怕！沒有陽光咱們可以進行儲能。

　　這就要說到熔鹽儲換熱系統。

　　它包括一座290攝氏度的冷鹽罐、一座565攝氏度的熱鹽罐和一套蒸汽發生系統。

, K+ |# B7 ^: K. g

　　系統工作時，先利用熱鹽泵將熱鹽罐內的熱熔鹽，打入蒸汽發生系統。與水進行熱交換后降溫成為冷熔鹽，回到冷鹽罐。

　　水在吸收了熔鹽的熱量后，成為高溫高壓的水蒸氣從而推動汽輪機發電。而冷卻下來的熔鹽，重新變成固體得到循環利用。

　　值得一提的是，這個鏡子發電站，是由北京首航艾啟威節能技術股份有限公司，自主設計研發，并投資30億元建設，具有完全自我知識產權。

　　它的建造，不僅解決了傳統電廠的限制，而且還可以實現24小時連續發電。

, i! P0 R) A: _9 w! M

9 g  `( {) |: K( S: ]8 ]1 J, t! `: ^

　　截止到目前，它已經實現了最大負荷發電，年設計發電量3.9億度。

　　這是什么概念呢？

　　舉個例子，以每戶家庭每天平均用電量12點24度，每年4468度為例，僅僅是一個光熱發電塔每年產生的電量，就可以保證87000戶家庭一年的用電。

: }# G& ~4 ^: o8 `

　　同時每年可以減排二氧化碳35萬噸，釋放相當于1萬畝森林的環保效益，并且每年可以節約13萬噸的標煤量。

　　它的成功建成，不僅是目前中國乃至亞洲裝機容量最大的光熱電站，也是全球單機聚光面積最大、吸熱塔最高的塔式光熱電站。同時也標志著，中國成為世界上少數掌握百兆瓦級光熱電站技術的國家之一。

　　大家都知道太陽能是可再生能源。

　　與傳統化石燃料相比，它最大的特點就是不會枯竭，可以說是取之不盡用之不竭，對環境沒有任何破壞，是一種非常安全并清潔的能源。

　　同時利用太陽能發電，也更有助于國家的能源獨立和國家安全。要知道未來萬一有戰爭，一個國家的能源多少是考驗戰爭的重要標準。

　　此次甘肅敦煌的熔鹽塔式光熱電站，可以說是對太陽能利用的獨特創新。

　　據相關資料顯示，整個電站的反射鏡面積有140多萬平方米，相當于200個標準足球場的大小。

　　這面積可以說相當的龐大！

　   真是了不起的中國創造！

52赫茲實驗室

曉昀

開闊眼界，長見識了！

沖焊涂總2021

漲知識了

大白小白

可憐的鳥

冷水黃金

我前段時間還在想為什么光伏不采用鏡子聚光到一個地方再轉換成電能呢,估計光電轉換器難以達到那個效果。
4 r& n% ~$ t! v不過這種方式很好，鏡子可以隨時更換清洗，方便維護。

遠祥

對當地的生態平衡是否有污染？！

702736

錢真多

鈑金準專家

系統設計的高手

凱思特

以前只是在書上介紹過              

6653210

好像在哪部電影里有這場景