光热电站定日镜基础结构图

今天，在距离敦煌莫高窟仅仅几十公里的地方，坐落着一个造型极具辨识度的建筑群。 在二零二一年这最后一个月里，各个功能系统正在高效运转，各个岗位上的员工专注而兴奋的工作着，他们要做最后的冲刺，力争突破年发电量两亿多的阶段目标。 这里就是首批太阳能热发电示范项目中第一个百兆瓦集顿网发电的熔岩塔式光热电站。这个 项目的完成，创造了一系列令人瞩目的行业记录，是我国目前乃至亚洲装机容量最大、全球单机聚光面积最大、吸热塔最高、储热罐最大的熔岩塔式光热电站。 这里边呢，有分布的有一万两千个这种大型的电视镜，每个电视镜的面积是一百一十五平米。那这里边呢，每一个电视镜有三十五个小的镜子来组成的，总共有四十多万个这种小的镜子， 他电热键都围绕着中间的这个希勒塔同心圆的分布，总共有七十八圈呢。 然后呢，最外圈离中心点有一点五公里，最外圈如果我们要转一圈要十公里，他 这里面有七十八千的，这样的路加起来要两百多公里啊。那我平时有时候开车出来转一圈也要两三个小时才能转完。 要让如此众多位置不同的定日镜，根据太阳的变化随时做出角度调整，准确的将光线汇聚到一个点上。除了需要用到极其精密的二 v 式减速机，还需要针对性研发一套先进的软件控制系统， 甚至每一面镜子的点位都要经过复杂的计算和微妙的权衡， 类似的技术着烟点还有很多。自电站投运以来，首航高科都在同步进行不断的尝试，整个电站的运行状态也因此得到了持续提升。 二零二一年五月六日，单日发电量突破一百七十二万度，创头运以来日发电量新高。 到了七一前夕，电站员工按耐不住激动喜悦的心情，在瀚海戈壁上用最大的祝福向党的百年华诞献礼致敬。 衡量一座电站效率水平，最关键的数据是年发电量。在这项指标上，敦煌一百兆瓦光热电站三年来实现了大跨度的跃升。我们第一年因为是试运， 各项指标不是以发电为主，所以第一年的发电量比较低，呃，是八千多万。经过我们这一年的这个设备的磨合， 包括升级改造，第二年的发电量就突破了一点四个亿。到今年第三年，我们呃这个随着这个运行水平的运尾水平的提高，和我们整个系统磨合的逐渐达到这个设计值。 呃，到目前为止，我们已经接近一点九个亿的完成量了。有了这些数据作为基础，黄文博和刘富国提出了要在二零二一年冲刺年发电量两亿度的阶段目标。 二零二零年，中国主动承担应对全球气候变化责任的大国担当，提出了实现探打风、探中和的双探目标。 在如此背景之下，光热电这样一种既清洁又高效的能源利用形式，自然成为了我国新能源整体战略格局中的一块重要拼图。

由此，他也直接产生了太阳能，似乎这才是最佳的能源利用形式。当然，或许很多人心里都有一个疑惑，不是有太阳能板吗？那利用镜子反光发射太阳能不就是多此一举了？ 首先，可不要小瞧这些镜子，他来头可不小。这些镜子有一个别名叫定滤镜，日常穿衣镜的反射率有百分之七十，而这种镜子通过抛光镀银处理之后，反射率可高达百分之九十三点五。 那么这些热量又是如何储存的？这就需要用到熔岩。这些所谓的熔岩并不算平常吃饭用到的食盐，而是在高温状态下可以呈现熔熔状态的盐类物质，有点类似于岩浆。 最后，数十个这样的镜子拼接成正五边形的凹面镜。凹面镜的原理类似于手电筒的原理，这种形状的镜子可以使平行光柱汇聚，进而将光线中所带的能量集中。无边形设计则减少镜子之间的相互震荡，使进场的布置更合理、更紧凑。根据统计，里面的镜子面积有一百多平方米，总采光 面积达到一百四十万平方米，足足有两百个正常大小的足球场那么大。那么镜子又是如何精准反射太阳光呢？左手太阳光的方向随时都在变化，镜子一些细微的抖动都会带来不同的结果。 更何况最外围的镜子与集热器之间的直线距离足足有一千五百米之遥。在这里，每一面镜子都类似于一个机器人，通过某些稳定器、减速器、控制单元、控制系统、通信系统等等，将所有镜子联合成一个机器人集群的同时，他们也有自己的独立决策， 可以根据太阳的移位进行分析判断并且执行，维持自身的平衡以及时刻保持最佳的反射角度。不过，就算这些镜子再好，有什么用呢？最终无非是光能变成电能吗？ 这还不如直接用太阳能板来的方便，又可以省去这些繁琐的过程。事实上，大多数人都只是认识到熔岩塔式发电的过程。在发电站还包括一座两百多摄氏度的冷盐罐，一座五百多摄氏度的热盐罐 杯到蒸汽发生系统，然后将热盐罐内的熔岩打入蒸汽发生系统中。雨水进行热量交换之后降温成为冷熔岩，从而得到冷岩罐。那么水在吸收了熔岩的热量之后，产生高温高压的水蒸气，从而会推动气轮激发电， 而冷却下来的熔岩就会重新变成固体，得到循环利用。而熔岩的关键点恰巧就是具有良好的导热性能，除热性能也不易损耗。 与此同时，有设计师提到，就算持续不间断发电三十年，即热塔内的熔岩质量与性质不会发生改变，也基本不会发生改变。相比之下，太阳能板的成本偏高，以及会对环境产生其他危害，可以说熔岩塔是发电机，是十分有前景也相对环保的。

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在这个地方就变成了一个小太阳，你说光，光线特别亮，你都无法直视它，这个里边是什么呢？不是直接去烧开水，它加热的是我们的固态的盐，这个固态的盐，然后把这个盐给它加热，加热之后这个盐最主要就还能，还能续，能，它能把温度给它续起来，它能达到多少度？能达到五百五十度，能达到五百五十度，然后用这个盐我们给它输送 红色，用红色表示这高温的盐啊，五百多度了，把它放到热盐罐里边，用这个热盐罐来烧水，五百多度，你想温度有多高啊？我们点煤烧的话，也就是这样的一个温度，五百多度，把这个水给它烧开，烧开了之后带动气轮机获得这个蒸汽，你看所以它这个发电的原理是一样的，你这个盐完成了热交换之后， 再给他输送到这个冷盐罐，他冷是相对的冷啊，就是二百多度，二百九十度，接近三百度，把这个冷盐罐再给他输送运回我们最卡上面这个塔的顶部，还是持续的给他加热，要变热了之后又回来，回来之后这个热的盐又去加热我们的水，然后完成这个热交换。他的一个优点就是我 白天续呢，我晚上还可以继续的去加热这个管道，所以实际上发热的效率也很高啊，那其中的这个耗材呢？主要就是这个盐，这个固态的啊，绒绒的盐。好，这是我们呃发电的，光热发电的原理是不是就很好理解了？

二零二一年七月一号，敦煌光热电站用三千七百多面定日镜拼出了巨大的党徽和标语，让人不禁感叹，这就是科技的浪漫吧。 这座发电站的全名是敦煌一百兆瓦熔岩塔式光热电站，位于甘肃省敦煌市向西约二十公里处。从高处俯瞰，一点二万多面定日镜以铜芯原状围绕着二百六十米高的吸热塔， 总共的镜场反射面积高达一百四十多万平方米。至于发电原理，我们可以分为四步理解。第一步，阳光的聚焦。 这当中的主力军是定日镜。顾名思义，定日镜就是将太阳光线反射到固定位置的光学装置。研究人员在控制系统中植入太阳的运动轨迹 程序后，定日镜就可以根据自身位置自动调整镜面角度，使反射光精准的摄像吸热。它整体来看就好像一个巨大的向日葵。其中每一面定日镜都由三十五面紫镜组成， 每一面子镜都是凹面镜，又因为镜子距离西热塔的远近不同，所以每一环定日镜的弧度都需要精心把控。 第二步，熔岩吸热。光线聚焦到吸热塔上，形成极高的温度，里面的熔岩就会融化，并从吸热塔流入下方的熔岩罐中。 第三步，发电。高温的液态熔岩储存了大量热能，将他们和水交换就能产生水蒸气，驱动气轮机发电，也就是我们熟知的烧水发电。第四步，熔岩的循环 利用与水交换后冷却下来的熔岩可以重新返回顶部的吸热塔中，如此一来，也就完善了整个发电流程。 综上所述，不难发现，熔岩塔式光热发电是一种绿色环保的发电方式，它利用太阳能，不需要消耗煤、石油等化石能源，还可以重复利用熔岩和水资源。 二零一九年六月，超级镜子发电站已经实现了最大的复合发电。他的年设计发电量为三点九亿度， 以每户家庭每天平均用电十二点二四度为例，这一座发电站一年就可以保证八万七千多户家庭的用电量，并且他每年还可以减少三十五万吨二氧化碳的排放，这相当于一万亩森林的环保效益。说了这么多， 一定还有人想问，到了晚上没有阳光照射该怎么办呢？熔岩塔式光热发电与太阳能电板不同，他可以从熔岩罐中暗虚提取熔岩，以实现二十四小时持续发电。 最后还想说一个小小的惊喜，因为定日镜的遮挡和定期清理，定日镜的水流浇灌在镜子的下方，竟然长出了绿植。

那么光热电站究竟是怎么运行的呢？让我用塔式光热电站发电过程来给你介绍一下。首先，通过大量高精度的智能定日镜，以自动聚焦的方式将太阳的直射辐射光反射聚集到吸热器上， 加热吸热器内的熔岩工具，并储存好这些高温熔岩，在需要发电时，再利用高温熔岩雨水进行热交换，产生高温高压的蒸汽，驱动蒸汽器轮发电机组发电。

镜子也可以发电了吗？没错，近日，我国最大的镜子发电机在新疆哈密正式投入使用。这个发电站由一万四千五百多枚五边形的定日镜和一个中心发电塔组成，总投资十六亿元，站在天上往下看，就像一朵巨大的银色向日葵。用镜子怎么能发电呢？ 其实镜子只是作为反射太阳光的媒介，真正用来发电的是位于镜子中心的发电塔。这座一百八十一米高的发电塔采用了目前世界最先进的塔式熔岩发电技术，相当于一个大型的热量吸收器，能一次性接受一万多面向日镜同时折射出的热量， 在经过热能交换，推动气轮发电机发电，每年可发电一点九八亿度。这种技术相对于太阳能发电板，不使用昂贵的硅激光电转化工艺，成本的大大的降低了。而且它可以把太阳能烧热的水储存在巨大的容器当中，太 太阳落山之后仍然可以发电，还可以在电网当中作为一个基础电源承担调节作用。太阳能是我国继水电、风电之后最具有规模化、产业化潜力的可再生能源之一，它的建成标志着中国成为世界上少数掌握百兆瓦机光热电站技术的国家之一。