段跃初
最近,能源领域迎来一则好消息,青海首个100兆瓦光热发电项目——三峡能源青豫直流二期100兆瓦光热工程,于4月29日晚完成全系统投运发电。这不仅是青海光热发电的一个里程碑,更标志着国内高海拔地区光热发电规模化应用实现历史性突破,为我国新能源发展注入新活力。那么,光热发电究竟是什么?为何这次项目投运如此受关注?
太阳能光热发电,简单来说,就是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,再结合传统汽轮发电机工艺来发电 。与常见的光伏发电不同,光热发电是将太阳能先转化为热能,再通过热功转换过程发电。形象地讲,光伏发电像个“急性子”,直接把光变成电;而光热发电更像个“稳扎稳打”的选手,先把太阳能存成热能,再按需发电。
光热发电有独特优势。配置储热系统后,光热发电机组可实现24小时连续稳定发电,这是光伏发电和风电难以做到的。光伏发电“看天吃饭”,没阳光就“罢工”;风电受风速影响大,不稳定。光热发电则能把白天多余太阳能以热能形式存起来,晚上或阴天时再拿出来发电,保障电力稳定供应,对构建新型能源体系意义重大。
从全球范围看,光热发电形式主要有槽式、塔式、碟式和菲涅尔式四类。槽式是将多个槽型抛物面聚光集热器串并联排列,加热工质产生蒸汽发电;塔式是成千上万的定日镜把太阳光反射到位于吸热塔顶的吸热器表面,形成高温,通过熔盐介质传热产生蒸汽推动发电;碟式由许多镜子组成抛物面反射镜,接收器内传热工质被加热后驱动发动机发电;菲涅尔式工作原理类似槽式,采用菲涅尔结构聚光镜替代抛面镜,成本相对低,但效率也低些。
此次青海投运的三峡能源青豫直流二期100兆瓦光热工程,采用的是塔式聚光发电技术,还配置了12小时熔盐储能系统,可实现全天候稳定供电。这个项目年发电量预计达2.271亿千瓦时,能满足18.93万户家庭清洁用电需求,每年减少二氧化碳排放22.63万吨,相当于人工造林18.86万亩的生态效益,环保意义显著。
建设过程中,团队攻克诸多难题,像高精度聚光镜场控制、高温熔盐传热储热等,还实现熔盐泵、定日镜等核心设备国产化应用,为构建光热产业链自主化发展奠定基础。通过“光热 光伏”多能互补方案,提升当地电网稳定性和消纳能力,探索出一条新能源协同发展新路径。
我国光热发电产业发展并非一帆风顺。早期因成本高昂等原因,发展势头受限。但近年来,随着技术进步和政策推动,产业发展提速。国家能源局发布通知,结合沙漠、戈壁、荒漠地区新能源基地建设,加快光热发电项目落地,力争“十四五”期间,全国光热发电每年新增开工规模达300万千瓦左右。
目前,我国光热产业链体系逐渐完善,覆盖从原材料到核心装备各个环节,设备国产化率超90%,产业配套能力显著增强。成本也在降低,早期光热发电项目单位千瓦总投资24000 - 35000元,近期降至13500 - 23000元。有机构预测,若保持市场和产业规模,光热发电成本还能大幅下降,未来在电力市场将更具竞争力。
三峡能源青豫直流二期100兆瓦光热工程投运,是我国光热发电产业发展的一个缩影。它让我们看到光热发电在高海拔地区规模化应用的潜力,也为新能源发展提供新方向。未来,随着技术不断进步和成本持续降低,光热发电有望在我国能源结构中占据更重要地位,助力实现“双碳”目标,让我们拭目以待!
来源: 科普文讯