平面(mian)鏡(jing)(jing)可以幫我(wo)們整理裝束和面(mian)容,凸面(mian)鏡(jing)(jing)讓物(wu)體看(kan)起(qi)來(lai)變小,凹面(mian)鏡(jing)(jing)讓物(wu)體看(kan)起(qi)來(lai)放大。那么,如果說鏡(jing)(jing)子還(huan)有(you)一個(ge)不尋常(chang)的作用——發電,你能相(xiang)信嗎?
敦煌100兆(zhao)瓦熔鹽(yan)塔式光(guang)熱電站(zhan),由35面凹面鏡(jing)、12000多面定日鏡(jing)匯聚而(er)成,可以聚集并精準(zhun)反射太陽光(guang)線(xian)。這就(jiu)是我(wo)們要探尋的“秘(mi)鏡(jing)基(ji)地”。
那么,這些(xie)鏡子究(jiu)竟是如何發(fa)電(dian)的(de)呢?人(ren)們是不是聯想到小時候拿(na)著鏡子反射太陽光線?沒錯,你已(yi)經(jing)猜中了一個(ge)(ge)開頭(tou)。其實,完成(cheng)這個(ge)(ge)過(guo)程需(xu)要(yao)追光、吸熱、發(fa)電(dian)、循環等4個(ge)(ge)環節。
探尋“秘鏡”背后的科學
利用太陽光線,首先要選擇(ze)一個日照條(tiao)件好的地方。甘肅敦煌是中國太陽輻射量最高(gao)的區域(yu)之(zhi)一,太陽能年輻射量是全國平均水平的1.28倍。
地(di)方選(xuan)好了,怎樣把(ba)光照變(bian)成電呢?我們(men)需要建一(yi)座高聳的吸(xi)熱(re)塔(ta)(ta),塔(ta)(ta)頂(ding)(ding)安裝(zhuang)(zhuang)熱(re)吸(xi)收裝(zhuang)(zhuang)置,吸(xi)熱(re)器里(li)儲(chu)存了大量的熔鹽(yan)。這種鹽(yan)可不是(shi)我們(men)平日(ri)吃的鹽(yan),而是(shi)一(yi)種工業鹽(yan),它具有熔點低、儲(chu)熱(re)強(qiang)、還不貴的特點。接下(xia)來,12000多(duo)面定日(ri)鏡(jing)以(yi)(yi)同心圓狀圍繞著吸(xi)熱(re)塔(ta)(ta),一(yi)起將(jiang)陽(yang)光匯聚在塔(ta)(ta)頂(ding)(ding)的接收機上,并(bing)且每一(yi)面定日(ri)鏡(jing)都像一(yi)朵(duo)巨(ju)大的向(xiang)日(ri)葵,可以(yi)(yi)跟隨太陽(yang)自(zi)動調整鏡(jing)面角度,使反射光精準射向(xiang)吸(xi)熱(re)器。
當(dang)光線聚焦到(dao)(dao)吸熱(re)(re)(re)器上時(shi),熔鹽會(hui)被加熱(re)(re)(re)到(dao)(dao)攝氏(shi)600多度,就(jiu)會(hui)融化成液(ye)態流(liu)入下(xia)方的(de)熱(re)(re)(re)鹽罐(guan)(guan)中(zhong)。當(dang)需要發(fa)電(dian)時(shi),我(wo)們就(jiu)把熱(re)(re)(re)鹽罐(guan)(guan)中(zhong)熔鹽和水(shui)箱中(zhong)的(de)水(shui)一(yi)起打入蒸汽(qi)發(fa)生器。水(shui)在吸收熔鹽的(de)熱(re)(re)(re)能后變成高(gao)溫高(gao)壓的(de)水(shui)蒸氣,驅(qu)動汽(qi)輪機發(fa)電(dian),也(ye)就(jiu)是我(wo)們熟知的(de)“燒開水(shui)”發(fa)電(dian)。
最后,釋放熱能的(de)熔鹽回(hui)到冷鹽罐,再重新(xin)返回(hui)頂(ding)部的(de)吸熱器(qi)中,等待下(xia)一輪發(fa)電(dian)。這就是“鏡(jing)子”發(fa)電(dian)的(de)全過程(cheng),其(qi)實(shi)它是利用鏡(jing)子來(lai)實(shi)現光熱發(fa)電(dian)。
光熱發電具有獨特優勢
光熱發(fa)電(dian)具有清潔(jie)、穩(wen)定(ding)、高效的(de)(de)優勢。它(ta)完全利用太陽能(neng),不需要(yao)消耗(hao)煤(mei)炭、石(shi)油等化石(shi)能(neng)源,重(zhong)要(yao)的(de)(de)是熔鹽和水(shui)資源還(huan)能(neng)重(zhong)復利用。同樣是發(fa)一度電(dian),光熱發(fa)電(dian)所產(chan)生(sheng)的(de)(de)二氧化碳(tan)幾(ji)乎是目前所有主流發(fa)電(dian)方(fang)式中最(zui)低(di)的(de)(de),僅為火力發(fa)電(dian)的(de)(de)1/50,光伏發(fa)電(dian)的(de)(de)1/6。
資(zi)料圖來源:央視新(xin)聞
像風力(li)發(fa)電(dian)(dian),產生的(de)(de)電(dian)(dian)量(liang)也(ye)會(hui)隨風力(li)大小波動,而光(guang)(guang)伏發(fa)電(dian)(dian),就(jiu)(jiu)要(yao)看天吃飯,到了(le)夜晚更是無法發(fa)電(dian)(dian)。那么,光(guang)(guang)熱(re)(re)發(fa)電(dian)(dian)如何突破(po)新(xin)能源發(fa)電(dian)(dian)的(de)(de)隨機(ji)性和波動性呢?答案就(jiu)(jiu)在(zai)可以(yi)儲熱(re)(re)的(de)(de)熔鹽儲罐(guan)中(zhong)。它(ta)就(jiu)(jiu)是光(guang)(guang)熱(re)(re)發(fa)電(dian)(dian)的(de)(de)“蓄(xu)電(dian)(dian)池”“充電(dian)(dian)寶”,在(zai)沒有(you)太陽光(guang)(guang)熱(re)(re)的(de)(de)時(shi)(shi)候可以(yi)從(cong)熔鹽罐(guan)中(zhong)提取熱(re)(re)熔鹽來“燒(shao)開水”,實現24小時(shi)(shi)可持續發(fa)電(dian)(dian),即便到了(le)晚上,“秘鏡基地”還可以(yi)滿負荷發(fa)電(dian)(dian)11個小時(shi)(shi)。
2019年6月,“秘鏡基地”已實現(xian)滿(man)負(fu)荷發(fa)電(dian)(dian),年設計發(fa)電(dian)(dian)量(liang)3.9億度,相(xiang)當于可以保證我們現(xian)在所處的(de)海寧市(shi)所有家庭半年的(de)用電(dian)(dian)量(liang)。
這就是我們(men)今天所探尋的(de)“秘鏡基地(di)”,也是目(mu)前全(quan)球聚光(guang)規(gui)模最(zui)大、吸熱塔最(zui)高、建設周期最(zui)短、可(ke)24小(xiao)時連續發電的(de)光(guang)熱電站——敦煌100兆瓦熔鹽塔式光(guang)熱電站。