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在沙戈荒打造一面“超級鏡子”

發布時間: 2024-11-14 16:58:00 來源: 青海日報

  圖為雪后的中廣核德令哈200萬千瓦光熱儲一體化項目,記者探訪時,這一國內單體規模最大塔式光熱項目土建工作接近尾聲,即將全面轉入安裝階段。(攝影 大眾日報 湯梾埠)

  君住黃河頭,我住黃河尾。一西一東,青海和山東,都已是中國能源綠色轉型的“龍頭”。

  塔式光熱電站,有人稱它為“超級鏡子發電站”。在青海一批標桿性的光熱電站項目中,我們發現了山東企業建設者的身影。順著線索,我們奔赴青海,走訪國家新能源發展戰略布局要地——柴達木沙漠基地。

  最好的陽光與最豐沛的鹽湖

  10月17日清早,青海省海西蒙古族藏族自治州格爾木市的氣溫已降至零下。當地出租車師傅時中鎮告訴記者,供暖季已經開始,一直會持續到明年5月,“但這里陽光特別好,道路很少有積雪。”

  格爾木市是全國光照資源最豐富的地區之一,中國最大的鹽湖察爾汗鹽湖也位于此。鹽湖中的鹵水,可以提取制成硝酸鉀和硝酸鈉,加工成熔鹽,成為光熱電站的儲能介質,儲備綠色能源。“柴達木盆地土地較為平整,光熱發電關鍵材料熔鹽資源居全國首位,發展光熱具有得天獨厚的優勢。”青海省能源局新能源處副處長葉誠說。

  從格爾木市區一路向東,穿過茫茫戈壁灘,來到中國綠發海西州多能互補集成優化國家示范工程(下稱“綠發海西州多能互補工程”),其中的5萬千瓦塔式光熱電站,由中國綠發投資集團有限公司投資、中國電建集團山東電力建設第三工程有限公司(下稱“山東電建三公司”)總承包建設。

  8時,進入工程基地,穿過四周4400塊層層排開的定日鏡,便來到了光熱電站中心區域高達188米的吸熱塔下,仿佛置身科幻電影中。

  光熱項目如何運作?定日鏡把陽光反射到塔尖的吸熱器上,熔鹽被迅速加熱至565℃。高溫熔鹽儲存在大型熔鹽儲罐中,根據電網需要,與水換熱產生高溫高壓蒸汽,驅動汽輪機發電。

  此時,剛開完早會的定日鏡清潔小組工作人員王曉兵、曹建平坐著清洗車陸續趕往光熱塔四周的鏡場。鏡面的潔凈度對于光熱電站聚光效果至關重要,直接影響著光熱轉換效率及電站發電量。清潔小組一組兩人,一名引導員,一名司機。鏡場沙地柔軟,每面鏡子面積達138平方米,為避免車輛顛簸碰傷鏡子,要有引導員負責在車前引路。每天清洗200多面鏡子,引導員要在沙地上深一腳淺一腳跋涉近2萬步。

  進入11月,這項工作會更加復雜。光熱電站負責人化宜森說,當地日常溫度降至零下后,噴出來的水在鏡面會結冰,清洗效率會大大降低。同時,受地區資源限制,當地水質較硬,軟化需要用電和專業藥品,增加了成本。從今年夏天開始,化宜森開始進行“干洗”方案設計,“目前毛刷水洗的方式已經非常節水,但能省則省。”

  光熱和光伏,有啥不一樣?

  光伏和風力發電的間歇性、波動性等先天缺陷,會影響電網安全和新能源消納。而光熱電站白天聚光儲熱,晚上釋熱發電,相當于一個大型的穩定熱能“充電寶”。

  “足夠的調峰資源是可再生能源高效利用、優化能源結構的前提。”中國科學院電工研究所研究員、中國科學院太陽能熱利用及光伏系統重點實驗室主任王志峰說。

  以綠發海西州多能互補工程為例,通過深入開展光熱、共享儲能、液化空氣儲能以及構網型儲能研究建設,項目整體運行后,棄風棄光率小于5%。

  “超級鏡子”加速發力

  一臺筆記本電腦、一紅一白兩個塑料凳子,再加一個矮一些的折疊馬扎,這就是定日鏡矯正員蔣思睿“移動辦公室”的全套設備。轉崗的蔣思睿,從今年8月開始,就在太陽最熾熱的時候,追著光矯正綠發海西州多能互補工程光熱電站定日鏡的偏差。

  “像相機對焦一樣,把定日鏡的光校對到靶標點上。”11時,蔣思睿校對好一面鏡子后,開始進行測試,指定編號的定日鏡緩緩移動,調節到預設角度,陽光反射從靶標點上移匯聚到指定位置。

  定日鏡瞄準的吸熱器,是塔式光熱電站最昂貴的部件之一,起初只能依賴進口。目前在中國廣核集團德令哈200萬千瓦光熱儲一體化項目(以下簡稱中廣核德令哈光熱儲項目)擔任塔式光熱電站OE(業主工程師)負責人的王成,作為山東電建三公司在青海的項目負責人,全程參與了綠發海西州多能互補工程。

  回憶起剛在國內承建光熱電站時,王成感嘆,一塊吸熱器的管屏國外要價接近1200萬元,當時僅一期項目就需要24塊管屏,“雖然國內有廠家,但當時光熱電站建設剛剛起步,業主并不太敢用國產設備。”

  如今,關鍵部位設備的國產化率越來越高。據王成介紹,吸熱器采用了國產設備后,價格約為進口設備的三分之一。另一套關鍵設備定日鏡也實現了國產替代。中廣核德令哈光熱儲項目就配置了21543面30平方米國產定日鏡,鏡場反射面積相當于近70個標準足球場大小。

  此時的德令哈,一片巨大的銀色海洋正在形成,安裝完成的定日鏡在陽光下熠熠生輝。“以前138平方米的大鏡子只能使用液壓,現在30平方米的小鏡子可以直接使用綠電驅動,成本明顯降低。”王成說。

  原本造價極高的“超級鏡場”,在關鍵核心部件實現國產化后,成本明顯下降。中廣核太陽能德令哈有限公司副總經理蹇釗介紹,目前青海塔式光熱電站的度電成本已降低到0.7元/千瓦時以下,該項目一期100萬千瓦中,就包含20萬千瓦光熱,同時配備了6小時的儲能,是國內光熱儲能配比最高的多能互補項目。

  記者從青海省能源局了解到,青海目前已建成光熱項目21萬千瓦,在建光熱項目80萬千瓦,預計年內將新增并網20萬千瓦,屆時光熱裝機將突破40萬千瓦,居全國首位。

  點亮吸熱塔的山東人

  16時許,陰了快一天的格爾木逐漸放晴,天空開始變成純凈的藍色。

  此時,光熱電站集控中心的運維團隊正密切關注著屏幕上的DNI(法向直接輻射強度)曲線。運維部主任吳超根據后臺數據和攝像頭中的天氣情況,下指令開始進行預熱。當DNI值達到832.78時,集控中心的鏡場監視器上,原本藍色的點位圖幾乎全部變為紅色,4400面定日鏡逐漸進入工作狀態。

  站在熔鹽塔下,能夠看到原本處在待機狀態的定日鏡,開始按區域被啟動,瞄向熔鹽塔上方黑色的吸熱器,如同向日葵繞日。不一會兒,隨著吸熱器溫度逐漸升高,高聳的熔鹽塔塔頂發出耀眼的白光,難以直視,仿佛天上有著兩個太陽。

  進入光熱電站的運維“大腦”集控中心,當天7人的運行值中,加上吳超,有4個是山東人,都來自山東電建三公司下屬青島華豐偉業電力科技工程有限公司。今年已經是吳超在青海的第6個年頭。

  王成也是2018年來到青海,在此之前,他參與建設的摩洛哥努奧二三期光熱電站是中國公司首次在海外以EPC總承包方式承建的光熱工程。“建筑企業‘走出去’非常重要,2015年我們就進入全球商業化光熱電站領域,積累了豐富的建設和運維經驗。”

  蹇釗表示,首次承建塔式光熱電站的中廣核,選擇山東電建三公司作為項目OE是因為其豐富的海外經驗,“山東電建三公司在吸熱塔封頂后,對于上部吸熱器的安裝與內部鋼結構平臺的協同給了很好的建議。”

  列入國家“沙戈荒”風電光伏大基地布局規劃的柴達木沙漠基地,是青海打造國家清潔能源產業高地的標桿。截至今年9月底,青海省電力總裝機6118.6萬千瓦。其中,清潔能源裝機為5729.5萬千瓦,占比93.6%,這一比例居全國第一。曾經的“沙戈荒”,如今已成為綠色能源的新綠洲,源源不斷地為經濟發展提供能量。

  一西一東,通過西電東送工程,青海和山東的綠色能源相互聯通。從采購青海水電轉為采購風電和光電,兩省共享綠色“紅利”。山東的建設者奔赴沙戈荒地區,跨越山海,助力青海打造國家清潔能源產業高地。(大眾日報記者 張楠 湯梾埠 東營日報記者 張振 黃三角早報記者 余俊 青海日報記者 李慶玲 馬振東 蘇烽)

(責編: 于超 )

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