最近,我国光热发电连续搞出两个大新闻。
6月29日,东北首座光热电站中广核吉西基地10万千瓦光热电站在吉林省大安市投产发电。
这是我国纬度最高的光热电站,也是世界高纬度严寒地区光热发电技术的应用典范。
5月20日,全球最大的塔式光热电站—中广核格尔木350兆瓦光热示范项目,首套定日镜顺利组装下线。
光热,是如何发电的?
中国光伏发电规模已稳居世界第一,为何还要发展光热发电?
光热发电的原理并不复杂。
小时候,大家应该都玩过放大镜,把阳光聚到一点,拿来烧蚂蚁。
光热电站做的是同样的事情,只不过用的是凹面镜,而且聚光面积大了几百万倍。
凹面镜
具体来说,光热发电包括追光、吸热、储热和发电四个关键环节。
在追光和聚光环节,成千上万面由计算机控制的反射镜,像向日葵一样实时追踪太阳位置,将阳光精准反射并聚焦到中央接收器或集热管上。
聚焦的阳光会产生极高温度,将传热介质(如熔盐)加热,熔化,完成吸热环节。
随后,被加热的熔盐带着白天多余的热量,储存在巨大的熔盐罐等储热系统中,作为电站的“充电宝”,达到储能效果。
在需要发电的时候,比如晚上,这些高温介质再被释放出来,通过换热器把水加热成高温高压蒸汽,驱动汽轮机旋转,以此带动发电机产生电能,完成发电。
光热发电,是在近现代工业发展基础上诞生的。
1950年代,前苏联科学家率先提出了塔式光热电站的设计思想,还制作了示范装置。
此后,光热发电技术经历了波浪式发展,但囿于发电成本,一直没有大规模应用。
石油危机、气候变暖等因素让光热技术的关注度逐渐提高。
2007年,西班牙在南部塞维利亚的安达卢西亚建成了全世界最早商业运营的塔式太阳能光热发电站PS10,装机容量11兆瓦。
同样是利用太阳光,光热和光伏在中国已形成清晰的“双轮驱动”格局。
光伏是世界太阳能发电的主力军。
截至2025年底,全国太阳能发电装机达12亿千瓦,2025年全年新增装机约318GW,全球占比超45%。
集中式光伏每度电成本已降至0.2元左右。
青海海南藏族自治州共和县的塔拉滩光伏发电园区 编辑
光热则是“稳定器”。
目前173.8万千瓦的光热发电装机总量,听起来仅仅只有光伏的零头,但光热发电克服了光伏“太阳落山就熄火”的致命弱点。
光热白天存热,晚上发电,维持电网电力供应,有着出色的长时储能和调峰能力,是电网稳定的压舱石。
政府已经意识到光热发电的重要性。
去年12月底,国家发展改革委、国家能源局印发《关于促进光热发电规模化发展的若干意见》,明确提出到2030年我国光热发电总装机力争达1500万千瓦左右。
除了光热和光伏,中国对太阳能的利用也是多点开花。
利用太阳能供热供暖不是新鲜事,很多家庭都已安装,但集中供热供暖是最近几年的事。
西藏隆子县太阳能集中供暖建设项目2023年11月1日正式建成投用,总投资3亿多元,占地约300亩,可满足县城18.40万平方米的采暖供热需求,为7000人提供热源,有效改善城区环境,减少能源浪费。
去年12月初,攀枝花建设工程有限责任公司承建的攀枝花多面体钛酸锶聚光制(加)氢一体站中试基地项目成功投运。
攀枝花多面体钛酸锶聚光制(加)氢一体站中试基地项目 编辑
这是我国首个投运的光解水制氢商业化项目,标志着我国光解水制氢技术从实验室走向产业化应用。
项目生产的氢气用于民用液氢加氢,与之配套的液氢加氢站也同步投运。
大庆油田的“光热+”联合供热系统,采用99组线性菲涅尔集热器与22组槽式集热器收集阳光,为油田作业提供清洁热源,预计每年可节约天然气51.1万立方米。
在海水淡化方面,利用光热材料吸收阳光产生热量来蒸发海水,从而获取淡水。
中国科学家已研制出实验装置,完成灌溉试验,日产淡水可达20.16升,能满足约10人的基本饮水需求。
廊坊工程试验基地的光伏-光热海水淡化设备及灌溉试验田 编辑
太阳能是人类最大的能源来源,也是最根本的能量来源。
去年第一季度,我国风电光伏装机历史性超过火电,合计新增装机7433万千瓦,累计装机达到14.82亿千瓦,其中光伏发电是大头,占9.46亿千瓦。
我国正在形成光伏发电担当主力,光热发电稳定压舱,其他方式互相支撑的太阳能综合利用体系。
利用好太阳能,中国能源安全更有保障!
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