隨著天氣轉暖(nuan),海南藏族自治州(zhou)共(gong)和(he)縣塔拉灘光伏園區內,青海共(gong)和(he)昱淵光熱電站10萬千(qian)瓦光熱項目(mu)(以下簡稱共(gong)和(he)二(er)期項目(mu))正在緊鑼密鼓(gu)建設(she)中(zhong),項目(mu)建設(she)者以奮(fen)斗的姿(zi)態,不(bu)斷按下“加速鍵”,刷新項目(mu)“進度條”……
共和縣塔拉(la)灘規(gui)劃609平方公里(li)的光(guang)伏(fu)園(yuan)區(qu),建(jian)成面(mian)積約420平方公里(li),成為世界(jie)最大裝機(ji)容量光(guang)伏(fu)發(fa)電園(yuan)區(qu)和水光(guang)互補(bu)發(fa)電站(zhan),并獲(huo)吉尼(ni)斯世界(jie)紀錄(lu)認證。
從思(si)想觀念的(de)破冰,到技術結構的(de)調整(zheng),再(zai)到發(fa)(fa)展(zhan)方(fang)式的(de)重塑,“破”“立”之間,光伏產業迸發(fa)(fa)出轉型發(fa)(fa)展(zhan)的(de)生機與活力(li),裝機容(rong)量不斷擴大,清(qing)潔能源發(fa)(fa)展(zhan)的(de)背后,是怎(zen)樣突破困難、運(yun)籌發(fa)(fa)展(zhan)格局的(de)呢?
50兆瓦(wa)熔鹽塔式(shi)光熱發電站。海(hai)南(nan)州委宣傳部供(gong)圖(tu)
定日鏡的追光發電奧秘
站(zhan)在共(gong)(gong)和縣城,無論從哪個(ge)角度遠眺塔拉(la)灘,都能看到中電(dian)(dian)建(jian)青海共(gong)(gong)和50兆瓦熔鹽塔式光熱發電(dian)(dian)站(zhan)散(san)發出的(de)(de)耀眼(yan)光亮。發電(dian)(dian)站(zhan)內吸熱塔高度達(da)240米,而它的(de)(de)周圍分(fen)布著30016面定日鏡,定日鏡似(si)向日葵一樣,隨著陽光轉動,成為塔拉(la)灘最美的(de)(de)風景(jing)。
青海昱淵光(guang)熱(re)電站安全總(zong)監索仁強作為該項目(mu)建(jian)(jian)設(she)者之一,見證了光(guang)熱(re)項目(mu)的建(jian)(jian)設(she)歷程。他每天在塵土(tu)飛揚的塔拉灘(tan)上(shang)穿梭(suo),來回(hui)檢查、記(ji)錄土(tu)質、氣候變化參數(shu),根據(ju)實情(qing)反(fan)復討論項目(mu)規劃(hua)等……共(gong)和一期項目(mu)建(jian)(jian)設(she)的故事在他的記(ji)憶里有很(hen)多。
索仁(ren)強告訴(su)記者,項目(mu)團(tuan)隊(dui)在進駐(zhu)塔(ta)拉灘初期(qi)面臨(lin)雙(shuang)重挑戰:一方(fang)(fang)面,建設者僅(jin)憑有限的地質資料難以準(zhun)確認知這片戈壁荒灘的特殊性;另一方(fang)(fang)面,工程勘察揭示的沙質地基條(tiao)件遠(yuan)超預期(qi)——地表30厘(li)米以下即為砂礫層,其承(cheng)載力不足(zu)傳統(tong)土壤,這對需要承(cheng)受垂直載荷的定日(ri)鏡(jing)地樁系統(tong)構成嚴峻考驗。
歷時一(yi)年半時間,他們在(zai)2.1平(ping)(ping)方(fang)千米的土地上安裝了30016面定日鏡(jing),每(mei)面定日鏡(jing)面積(ji)20平(ping)(ping)方(fang)米,采光總(zong)面積(ji)約(yue)60萬平(ping)(ping)方(fang)米。定日鏡(jing)類似較大(da)的反射(she)鏡(jing)或(huo)透(tou)鏡(jing),具有(you)追(zhui)光功能(neng)(neng),會隨太陽(yang)的東升西落而移動,以接收陽(yang)光。在(zai)晴天(tian)時,定日鏡(jing)依據光學原(yuan)理(li),把大(da)面積(ji)接收到的陽(yang)光匯聚到吸(xi)熱器集(ji)(ji)(ji)光區,以此實(shi)現太陽(yang)光能(neng)(neng)的集(ji)(ji)(ji)中,這樣集(ji)(ji)(ji)中的太陽(yang)能(neng)(neng)就(jiu)能(neng)(neng)夠最大(da)幅度(du)地加熱管束內熔鹽工質,提高(gao)太陽(yang)能(neng)(neng)的利用效(xiao)率,從(cong)而源(yuan)源(yuan)不斷產生綠色電(dian)能(neng)(neng)。
索仁強(qiang)介紹(shao),熔鹽塔(ta)式發電原(yuan)理和常規火(huo)力(li)發電廠(chang)發電過(guo)程有(you)相似之(zhi)處。它利用光熱(re),把光能吸收后用來(lai)加熱(re)熔鹽。在這個過(guo)程中,熔鹽塔(ta)的溫度(du)能達到大約(yue)565℃,通過(guo)這種方式將(jiang)光源的能量(liang)借助熔鹽存(cun)儲起來(lai)。
熔(rong)鹽(yan)塔(ta)式(shi)光熱(re)發電站可(ke)視(shi)為微型火電站的(de)(de)(de)革新版(ban)本。其核心差異體(ti)(ti)現在(zai)能(neng)(neng)源轉化(hua)(hua)機(ji)理,傳統火電系統依賴燃煤(mei)發電機(ji)組,通過(guo)鏈(lian)式(shi)燃燒反應(ying)釋放化(hua)(hua)學能(neng)(neng),過(guo)程(cheng)不僅消(xiao)耗不可(ke)再(zai)生(sheng)煤(mei)炭資源,更會產生(sheng)包括溫室(shi)氣體(ti)(ti)、酸性氣體(ti)(ti)及(ji)可(ke)吸(xi)入(ru)顆(ke)粒(li)物在(zai)內的(de)(de)(de)復合污染(ran)物。而熔(rong)鹽(yan)塔(ta)式(shi)光熱(re)發電站采用基于物理反應(ying)的(de)(de)(de)清潔(jie)能(neng)(neng)源技術,無需燃料(liao)供(gong)給且全程(cheng)零(ling)污染(ran)排放。尤其是(shi)在(zai)保持(chi)緊(jin)湊型結(jie)構特(te)征(zheng)的(de)(de)(de)同(tong)時,規避了火力發電固有(you)的(de)(de)(de)環境外部性問題,實現了能(neng)(neng)量轉化(hua)(hua)環節的(de)(de)(de)全生(sheng)命周期清潔(jie)化(hua)(hua)。
作為青海(hai)省清潔(jie)能源的典型代表,共和一期項目共布置的30016面定日鏡,將不(bu)(bu)穩定、不(bu)(bu)易存(cun)儲的太陽(yang)能轉(zhuan)化為了(le)穩定持續、容(rong)易存(cun)儲的熱能。
定日鏡如向日葵,追逐光熱
助力“光伏羊”更出彩
定日(ri)鏡(jing)是太(tai)(tai)陽(yang)能光(guang)(guang)熱(re)(re)發(fa)電(dian)系統中追蹤(zong)太(tai)(tai)陽(yang)并(bing)將太(tai)(tai)陽(yang)光(guang)(guang)反射到吸熱(re)(re)器的裝置。太(tai)(tai)陽(yang)下山后(hou),定日(ri)鏡(jing)無法繼續追蹤(zong)反射太(tai)(tai)陽(yang)光(guang)(guang)來加熱(re)(re)熔(rong)鹽,但系統此(ci)前已將太(tai)(tai)陽(yang)能轉(zhuan)化(hua)為熱(re)(re)能存(cun)儲起(qi)來,可利用(yong)這些存(cun)儲的熱(re)(re)能持續發(fa)電(dian),從而滿足夜晚的用(yong)電(dian)需求。
熱電(dian)站采用熔鹽(yan)作為儲能介質(zhi),太陽能被轉化(hua)為熱能存儲在熔鹽(yan)罐內。這種(zhong)儲能方(fang)式(shi)的好(hao)處是根據實際(ji)用電(dian)需求的大小靈活調節發電(dian)功率,實現按需取用能量,避(bi)免能源浪費(fei)。
索(suo)仁強(qiang)指著(zhu)高聳的(de)(de)吸(xi)熱塔說,晴天的(de)(de)時候,熔(rong)(rong)鹽(yan)(yan)塔上(shang)會(hui)(hui)出現透明的(de)(de)光(guang)亮(liang),這個(ge)光(guang)亮(liang)是太陽(yang)反(fan)射形成的(de)(de)焦點(dian)(dian)。而且,這個(ge)焦點(dian)(dian)的(de)(de)位置會(hui)(hui)隨著(zhu)陽(yang)光(guang)的(de)(de)強(qiang)弱而發生變(bian)化,當陽(yang)光(guang)變(bian)強(qiang)或變(bian)弱時,焦點(dian)(dian)會(hui)(hui)根據吸(xi)熱器所需表(biao)面溫(wen)度下移(yi)或上(shang)移(yi)。熔(rong)(rong)鹽(yan)(yan)塔通(tong)常用于太陽(yang)能(neng)光(guang)熱發電系統,太陽(yang)反(fan)射的(de)(de)焦點(dian)(dian)處會(hui)(hui)聚(ju)集大量的(de)(de)太陽(yang)能(neng)熱量,可用于加熱熔(rong)(rong)鹽(yan)(yan)等介質,進而將熱能(neng)轉(zhuan)化為電能(neng)。
中(zhong)國(guo)電(dian)建(jian)青海共和(he)(he)50MW發(fa)電(dian)項(xiang)目(mu)(mu)作為國(guo)家(jia)首批光(guang)熱示(shi)范項(xiang)目(mu)(mu)之一,每年可節省(sheng)燃煤(mei)消耗約5.12萬噸,排放二氧化(hua)碳約15.4萬噸,是中(zhong)國(guo)電(dian)建(jian)自行(xing)設計(ji)和(he)(he)運營的塔式光(guang)熱項(xiang)目(mu)(mu),環保(bao)(bao)效益顯(xian)著(zhu),對優化(hua)當地能源結構、保(bao)(bao)護生態環境,解(jie)決地方電(dian)網調峰問題具有積極意義。
索仁(ren)強(qiang)說共和一期(qi)項目主(zhu)要利用太陽能資源發電(dian)(dian),是最(zui)清(qing)潔和環保的(de)(de)(de)能源之(zhi)一,光(guang)熱電(dian)(dian)站的(de)(de)(de)成功投(tou)運(yun)減(jian)少了(le)化石燃(ran)料向大氣中的(de)(de)(de)污染(ran)物(wu)排(pai)放。電(dian)(dian)站的(de)(de)(de)定(ding)(ding)(ding)(ding)日鏡(jing)(jing)有益(yi)于(yu)降低風速,降低水(shui)(shui)分蒸發,對(dui)植被起到(dao)了(le)保護(hu)作(zuo)用,通過種(zhong)植堿草、固沙草等植物(wu),使定(ding)(ding)(ding)(ding)日鏡(jing)(jing)下(xia)的(de)(de)(de)風速明顯(xian)減(jian)小,水(shui)(shui)分蒸發量(liang)減(jian)少了(le)30%以(yi)上,加(jia)之(zhi)清(qing)洗定(ding)(ding)(ding)(ding)日鏡(jing)(jing)的(de)(de)(de)水(shui)(shui)相當于(yu)不定(ding)(ding)(ding)(ding)期(qi)“澆(jiao)水(shui)(shui)”,定(ding)(ding)(ding)(ding)日鏡(jing)(jing)場(chang)下(xia)的(de)(de)(de)荒漠化土地日漸綠意(yi)盎然,水(shui)(shui)源涵養(yang)量(liang)大大增加(jia),土地荒漠化得到(dao)有效(xiao)遏(e)制。
近期(qi),中國電建已免費(fei)為附(fu)近牧(mu)(mu)民修(xiu)建放牧(mu)(mu)區,包括羊圈、牧(mu)(mu)民休息室(shi)、廁所等,助(zhu)力“光(guang)伏羊”更出彩。
索仁強說,依托一期工程的技術積淀,中國電建集團正在加速推進二期光熱發電示范項目建設。通過(guo)(guo)關(guan)鍵(jian)技術創(chuang)新實現系統(tong)優(you)化升級。在(zai)建二期工程采(cai)用模塊化塔(ta)鏡(jing)協同設計,在(zai)減少鏡(jing)場占地面積的同時,通過(guo)(guo)熔鹽梯級換熱技術實現熱能(neng)利用率。項目的推進將為構建新型電(dian)力系統(tong)提供重要的清潔能(neng)源支撐。
工作人員(yuan)介紹光熱發電原理(li)
工(gong)作人員檢(jian)查(cha)電(dian)路情況
實現生態經濟民生“三贏”
“以前,塔拉(la)(la)灘(tan)的(de)風能(neng)把人(ren)吹跑,沙子(zi)打(da)在(zai)人(ren)臉上(shang)特(te)別疼。”海南州綠色產業發展(zhan)園區(qu)管(guan)理委員(yuan)會(hui)工作(zuo)人(ren)員(yuan)回憶道,昔日塔拉(la)(la)灘(tan),土地荒漠(mo)面積達到674平方公里,惡(e)劣(lie)的(de)風沙天氣影響(xiang)范圍廣,能(neng)波及到30公里外的(de)共和(he)縣城(cheng)。
2012年(nian),隨(sui)著光伏(fu)項目落(luo)地(di)建設,這片(pian)荒(huang)灘戈(ge)壁(bi)上(shang)正(zheng)不斷長出綠色產業(ye),塔拉灘逐漸發(fa)生翻天覆地(di)變(bian)化,再也不是(shi)曾經那(nei)片(pian)讓人望而生畏的(de)“不毛之地(di)”了(le)。
破立之間,對于海南州而言是(shi)新的(de)開始,是(shi)探索(suo)清(qing)潔能源(yuan)發展(zhan)轉型(xing)之路。海南州依托“水豐、光富、風(feng)好”的(de)能源(yuan)稟賦,實(shi)施(shi)“光伏+”發展(zhan)新模式,構建保護生態、發展(zhan)經(jing)濟(ji)、改善民生、促進民族團結“四位(wei)一體”格局,推動實(shi)現生態、生產、生活(huo)共贏的(de)局面。
如何實現生態、經濟、民生共贏?
海南(nan)州(zhou)(zhou)綠色產(chan)(chan)業發(fa)(fa)展(zhan)園區管理委員會負責(ze)人說(shuo),2024年,海南(nan)州(zhou)(zhou)清(qing)潔能源(yuan)完成投(tou)資161億(yi)元,全年清(qing)潔能源(yuan)發(fa)(fa)電量達(da)463億(yi)千瓦時,通(tong)過持續做(zuo)大做(zuo)強,清(qing)潔能源(yuan)已(yi)成為海南(nan)州(zhou)(zhou)的主導產(chan)(chan)業。在提升地方經濟實力(li)的同時,全面促進農牧(mu)民增(zeng)收,積(ji)極探(tan)索“板上發(fa)(fa)電、板間種(zhong)草、板下(xia)養羊”模(mo)式,在光(guang)伏(fu)園區建(jian)成32個光(guang)伏(fu)生態牧(mu)場和56個集中放牧(mu)點,年養殖光(guang)伏(fu)羊2萬只以上,輻射帶動18個村集體(ti)經濟合作社持續增(zeng)收。
通過光伏(fu)板(ban)陣列形成“防風(feng)屏障”,草木得到滋養,據監測,光伏(fu)園(yuan)區(qu)建成3年后的子陣區(qu)內風(feng)速降低50%,土壤水分蒸發量減少30%,植(zhi)被(bei)(bei)蓋(gai)度恢復(fu)到80%,5年間(jian)全(quan)州(zhou)沙(sha)化(hua)土地(di)(di)植(zhi)被(bei)(bei)恢復(fu)1.49萬公(gong)頃。荒漠(mo)化(hua)土地(di)(di)和沙(sha)化(hua)土地(di)(di)呈現(xian)(xian)出“雙(shuang)下降”的趨勢。在海南(nan)州(zhou)已(yi)投產的112座光伏(fu)電站,累計(ji)開發固定(ding)就(jiu)業(ye)崗位1726個,其中吸(xi)納本地(di)(di)人(ren)員561人(ren)實現(xian)(xian)穩定(ding)就(jiu)業(ye)。