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東方鍋爐何杰:戈壁“追光人”讓“銀色向日葵”盛放
發布者:Catherine | 0評論 | 1110查看 | 2025-06-05 10:25:06    

青海省共和(he)縣的光(guang)熱(re)發電項目已進入調試階段,需重點抓好(hao)鏡場協同校準等關鍵(jian)環(huan)節(jie);西藏(zang)安多縣的項目則剛(gang)開始建設,面(mian)對4600米超高海拔,首要任務是確保(bao)人員(yuan)和(he)材料安全進場、組裝車間建設順利推進……5月30日,是全國科技(ji)工作者日,在東(dong)方(fang)電氣集團東(dong)方(fang)鍋(guo)爐股份有限公(gong)司(簡稱東(dong)方(fang)鍋(guo)爐)數字化技(ji)術研發部(bu),副部(bu)長何杰正在規劃當下進行的兩個項目,他(ta)要求團隊(dui)爭(zheng)分奪(duo)秒搶(qiang)抓進度。


兩天(tian)前,何(he)杰(jie)被評為第六屆(jie)四川省“最美科技(ji)工作者”。捧著紅(hong)彤彤的證書,何(he)杰(jie)很是感慨:這是團(tuan)隊共同的榮譽(yu)。


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何杰從事能源裝備數字化(hua)研發已有13年,他所在的團(tuan)隊(dui)是(shi)國內極少數掌握塔式光(guang)熱聚光(guang)控制核心技術(shu)的團(tuan)隊(dui),大(da)部分的時(shi)間(jian),他們都在新疆戈(ge)壁、青藏高原(yuan)、西北荒漠“追光(guang)”。


在(zai)新疆(jiang)哈(ha)密(mi)的(de)(de)茫茫戈壁(bi),200米的(de)(de)吸(xi)熱(re)塔(ta)(ta)巍然聳立,在(zai)塔(ta)(ta)周圍(wei),14500面五邊(bian)形定日鏡環繞(rao)分布,它們像一朵朵巨大的(de)(de)“銀色向日葵”跟(gen)著太陽緩緩移動(dong)(dong),將(jiang)光(guang)反射聚集到(dao)吸(xi)熱(re)塔(ta)(ta)頂端。塔(ta)(ta)頂的(de)(de)吸(xi)熱(re)器逐漸聚能,管屏前的(de)(de)溫度(du)高達1000℃以(yi)上,管屏內部流(liu)動(dong)(dong)的(de)(de)熔鹽被加熱(re)后,通過熱(re)交(jiao)換產生高溫高壓水蒸氣,推動(dong)(dong)汽輪發(fa)電(dian)(dian)機發(fa)電(dian)(dian)。這里,就是國家(jia)首批太陽能熱(re)發(fa)電(dian)(dian)示范(fan)項目(mu)(mu)之一、新疆(jiang)首個光(guang)熱(re)發(fa)電(dian)(dian)站——新疆(jiang)哈(ha)密(mi)50兆瓦熔鹽塔(ta)(ta)式(shi)光(guang)熱(re)發(fa)電(dian)(dian)項目(mu)(mu)。目(mu)(mu)前,該電(dian)(dian)站已實現(xian)連續商業運行,年(nian)發(fa)電(dian)(dian)量可供24萬人全(quan)年(nian)的(de)(de)生活(huo)用電(dian)(dian),相當于(yu)每年(nian)節約標煤(mei)6.19萬噸。


精準的(de)鏡場控制(zhi)、高效的(de)熱(re)能(neng)吸收是光熱(re)發電(dian)的(de)核心技(ji)術(shu)(shu),也(ye)是研發的(de)最大(da)難點。從哈密項目開始,何杰與團(tuan)隊(dui)踏上了關鍵(jian)技(ji)術(shu)(shu)自主攻關的(de)道路(lu)。在此(ci)之前,相關技(ji)術(shu)(shu)只有美國(guo)、德(de)國(guo)、西班牙等掌握(wo)。


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光熱發電項目


2017年,哈密(mi)50MW熔鹽(yan)塔式光熱發電項(xiang)目(mu)啟(qi)動。經過(guo)一(yi)年多的建設,項(xiang)目(mu)規(gui)模(mo)初具,然而,擺在團隊面(mian)(mian)前(qian)的第(di)一(yi)個(ge)“攔(lan)路虎”是鏡(jing)場調(diao)試。彼(bi)時,團隊面(mian)(mian)臨著國(guo)外嚴密(mi)的技術封鎖,“我們就像拿著一(yi)個(ge)‘黑匣子’,看得到問題,卻解不了(le)答案。”何杰回憶,冬天零下20℃的戈(ge)壁灘,滴水(shui)成冰,他和團隊搭了(le)帳篷實驗(yan)(yan)室,沒有可(ke)借鑒的工程(cheng)經驗(yan)(yan),就用最原始(shi)的方法:從現場一(yi)面(mian)(mian)面(mian)(mian)定日鏡(jing)里獲取(qu)一(yi)手調(diao)試運行數據,上萬面(mian)(mian)鏡(jing)子,要讓它們統一(yi)聽指(zhi)揮。


一(yi)方(fang)面(mian),太陽隨(sui)時都在(zai)(zai)移動(dong),每分鐘角度變化(hua)至(zhi)少為0.25度,每一(yi)面(mian)定(ding)日(ri)鏡(jing)就要(yao)隨(sui)時調整(zheng),逐日(ri)而動(dong),確保(bao)反(fan)射(she)光(guang)精(jing)準打(da)在(zai)(zai)鏡(jing)場中心(xin)的(de)(de)吸(xi)熱器(qi)上。吸(xi)熱器(qi)高約16米,外圍的(de)(de)定(ding)日(ri)鏡(jing)距離(li)吸(xi)熱器(qi)直線距離(li)2公里(li),那(nei)定(ding)日(ri)鏡(jing)的(de)(de)跟蹤精(jing)度就需控制在(zai)(zai)0.1度以內。另(ling)一(yi)方(fang)面(mian),要(yao)保(bao)障14500面(mian)定(ding)日(ri)鏡(jing)反(fan)射(she)的(de)(de)光(guang)均(jun)勻分布,避(bi)免局部溫(wen)度過(guo)高造(zao)成(cheng)管(guan)屏損壞或溫(wen)度過(guo)低(di)(di)造(zao)成(cheng)發電量降低(di)(di)。這如同(tong)在(zai)(zai)200米靶(ba)場精(jing)準射(she)中10環(huan)靶(ba)心(xin)小圓點,需要(yao)有百步穿楊的(de)(de)本領,確保(bao)“指哪(na)兒(er)(er)打(da)哪(na)兒(er)(er)”、萬發萬中。


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定日鏡


數據記錄是(shi)一(yi)個水滴石穿(chuan)的過(guo)程,就這樣(yang)點滴工夫積(ji)累,讓復雜(za)的調控(kong)實現(xian)精準的操作。在何杰團隊的電腦里,至今還保留著(zhu)20萬組(zu)跟蹤數據,以及分(fen)析完成的一(yi)張(zhang)又(you)一(yi)張(zhang)控(kong)制(zhi)邏輯圖(tu)。


2020年11月,正是哈密項目(mu)“熔鹽上塔”的(de)關鍵節(jie)點,東方(fang)鍋(guo)爐首次自(zi)主開發的(de)關鍵裝置塔式光熱(re)吸熱(re)器卻遇到了行業難題。吸熱(re)器是光熱(re)發電項目(mu)的(de)“心臟”,它的(de)高性(xing)能安全運(yun)行,事關項目(mu)成敗。為了確保萬無一失,項目(mu)部要對其做一次重要“手術(shu)”。


何杰(jie)清楚地記(ji)得,連續20多(duo)天,他們每天都要爬上(shang)200米高的(de)(de)吸熱(re)塔,在(zai)極度寒冷的(de)(de)環境下,每天工作10多(duo)個(ge)(ge)(ge)小(xiao)時(shi)。團隊的(de)(de)同事羅俊,為了在(zai)狹(xia)小(xiao)的(de)(de)空間里作業,不得不脫(tuo)去笨重的(de)(de)棉服僅身著單(dan)衣,干完活兒,安全帽沿上(shang)會結出(chu)一個(ge)(ge)(ge)個(ge)(ge)(ge)冰棱。


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何杰在鏡場調試


從(cong)集(ji)光(guang)到追光(guang),何杰和團(tuan)隊成(cheng)功(gong)攻(gong)克多項“卡(ka)脖子”技術(shu),實現了太陽(yang)能的高效(xiao)規模化利用(yong)。團(tuan)隊創新研發的聚光(guang)集(ji)熱(re)系統及設備,具備載荷分布均勻(yun)、受(shou)力特性(xing)好、跟(gen)蹤精度高、集(ji)熱(re)效(xiao)率高等優勢。


2021年6月,哈密光(guang)(guang)熱(re)(re)項目正式開啟“24小時(shi)(shi)不間(jian)斷”發(fa)電(dian)模式。相較于太(tai)陽能光(guang)(guang)伏來(lai)說,光(guang)(guang)熱(re)(re)發(fa)電(dian)屬于典(dian)型的(de)長時(shi)(shi)儲(chu)能發(fa)電(dian)技術(shu),可(ke)以將白天通過(guo)陽光(guang)(guang)加熱(re)(re)的(de)熔鹽(yan)產生的(de)能量(liang)(liang)儲(chu)存(cun)起來(lai),等到(dao)光(guang)(guang)線不足的(de)時(shi)(shi)候,儲(chu)存(cun)的(de)能量(liang)(liang)繼續支持電(dian)站發(fa)電(dian),有效實現24小時(shi)(shi)不間(jian)斷平(ping)穩供電(dian)。


如(ru)今,東(dong)方(fang)(fang)電氣的(de)聚光集熱系統已經發展(zhan)到“3.0”版(ban),經第三方(fang)(fang)查新論證和鑒定,多項成果達到了(le)國際(ji)先進水平。特別是在鏡(jing)場調控方(fang)(fang)面(mian),結合了(le)大數據分析、AI智(zhi)能運算、數字孿生等(deng)技術,不僅在“逐日”方(fang)(fang)面(mian)分毫不差,還能分析云層(ceng)、風沙等(deng)不可控的(de)環境(jing)因(yin)素,提前30分鐘預判調整,并在后(hou)續的(de)甘肅阿克塞項目(mu)(mu)、青海共和項目(mu)(mu)上運用(yong)。


光(guang)熱(re)(re)發電(dian)(dian)是(shi)推(tui)動能源綠色低(di)碳高(gao)質量發展的(de)重要組(zu)成部分,當下光(guang)熱(re)(re)發電(dian)(dian)每度電(dian)(dian)約0.8元的(de)成本(ben)較水(shui)電(dian)(dian)、火(huo)電(dian)(dian)更高(gao),但隨著技(ji)術進步,陽光(guang)的(de)利(li)用率將(jiang)(jiang)(jiang)大(da)大(da)提(ti)高(gao)。何杰表示,到2030年,預計光(guang)熱(re)(re)發電(dian)(dian)成本(ben)會降至(zhi)0.5元。未來在更新的(de)固體顆粒、空氣集儲熱(re)(re)技(ji)術應用成熟后,成本(ben)將(jiang)(jiang)(jiang)再次大(da)幅降低(di),將(jiang)(jiang)(jiang)大(da)力助(zhu)力我國能源綠色轉型(xing)目標(biao)的(de)加速(su)實現(xian)。


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何杰在項目現場


何杰獲評(ping)感言:這份榮譽不僅(jin)是(shi)對個人(ren)努力的(de)(de)肯(ken)定(ding),更是(shi)對并肩(jian)奮斗的(de)(de)團(tuan)隊的(de)(de)禮贊。站在新(xin)的(de)(de)起點,我們將以國家戰略需求為導向,錨(mao)定(ding)“雙(shuang)碳”目標,深植自主創新(xin)的(de)(de)發展基因(yin),勇攀能源(yuan)科技高峰,以科技創新(xin)驅動(dong)產業變革,用(yong)實干擔當書寫能源(yuan)綠色低碳高質量發展的(de)(de)時代答(da)卷(juan)。

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