我國甘肅、新疆、內蒙古等地,都有由萬面鏡子組成的熔鹽塔式光熱發電站。
什么是熔鹽塔式光熱發電?是如何運作的?和光伏發電站有什么差異?今天,讓我們一起來找這些問題的答案。
01什么是熔鹽塔式光熱發電?
熔鹽塔式光熱發電站主要使用塔式光熱發電技術進行“光能—熱能—機械能—電能”的轉化。
發電站主要由定日鏡、吸熱塔、高溫熔鹽罐、低溫熔鹽罐、蒸汽發生器、汽輪發電機和冷卻塔組成。
太陽能熔鹽塔式光熱發電原理圖
●定日鏡
通過控制系統實時跟蹤太陽,定日鏡可以自動調整反射陽光的角度,以便最大限度地獲得太陽輻射能,并將太陽光聚焦到位于高塔頂部的吸熱器上,使那里的熔鹽被加熱至500℃以上。
●熔鹽
熔鹽是一種特殊的鹽類混合物,具有在高溫下保持液態并儲存大量熱能的能力。當能量需要被釋放時,熱熔鹽會通過換熱器將熱能輸入給蒸汽發生器,以產生高溫高壓的蒸汽。這些蒸汽可以通過汽輪發電機產生電力。
定日鏡(中國政府網)
02光熱發電與光伏發電的區別
無論是光伏發電,還是光熱發電,本質都是都是利用太陽能發電。與光伏發電相比,光熱發電有以下幾個特點。
【光伏發電】光能—電能(使用半導體的光電效應,直接將光能轉變為電能);
【光熱發電】光能—熱能—機械能—電能。
●缺點
定日鏡體積大、數量多,須集中布局,總占地面積大,前期投資高,而且對水有一定依賴,對生態環境可能可產生一定的負面影響。
●優點
夜間光線微弱,不足以激發光伏組件中的電子,因此光伏電站無法在晚上繼續發電(光照條件差的陰天,也會受到影響)。
但光熱發電可以通過熔鹽儲熱,時長可達7—15小時。
這也就意味著可以利用晴天(太陽能資源豐富)儲備下來的熱能,在夜晚和陰天繼續發電,這樣就能實現晝夜連續發電,實現供電的穩定性。
此外,光伏發電所需的硅晶光電轉換工藝,成本較高。這項工藝在光熱發電中是無需使用的。單從這個角度來看,在一定程度上降低了太陽能發電的成本。
太陽能光伏電站(將太陽能直接轉化為電能)
太陽能光熱電站(將太陽能轉化為熱能,再轉化為電能)
03熔鹽塔式光熱發電站在哪兒?
截至2024年,中國完全投運的熔鹽塔式光熱發電站項目主要有以下這些。主要分布在青海(3個)、甘肅(2個)、新疆(1個)三地。
已投運中國首批熔鹽塔式光熱發電站分布圖
熔鹽塔式光熱發電站需要建在有豐富的太陽能資源的地區。
我國西北地區,深居內陸,距海較遠,降水較少,晴天多,太陽輻射強,太陽能資源豐富,再加上戈壁荒漠區人煙稀少,非常適合建設大型的光熱電站。