向日“葵花”，盜取“天火”來發(fā)電

熾熱的太陽為我們帶來了光明和溫暖，現(xiàn)在科學家已經(jīng)能夠利用太陽能進行發(fā)電了。除了光伏發(fā)電之外，光熱發(fā)電也已逐步走向成熟。位于敦煌光電產(chǎn)業(yè)園的10兆瓦熔鹽塔式光熱發(fā)電站，是亞洲第一座可連續(xù)發(fā)電的光熱電站。

壯美的向日“葵花”

雖然光熱發(fā)電與光伏發(fā)電只有一字之差，但是在工作原理上卻大相徑庭。光熱發(fā)電的第一步是先把太陽的“天火”盜過來，然后才能利用其進行發(fā)電操作。

在高達138.3米的吸熱塔的周圍，那宛如葵花盤的定日鏡群就是盜取太陽“天火”的“神器”。由5萬多片鏡子組成的1525面定日鏡，能夠?qū)崿F(xiàn)太陽光的反射聚焦。反射鏡的反光率應(yīng)在80%～90%以上，自動跟蹤太陽保持同步。

這些定日鏡把盜取的“天火”直接反射并聚焦到塔式建筑的接收器上，并在瞬間使得內(nèi)部的液態(tài)介質(zhì)升至上千攝氏度的高溫。那么，接收器里的液態(tài)介質(zhì)是什么呢？

熔鹽蓄熱的秘密

接收器里的蓄熱介質(zhì)為熔鹽，這是一類無機鹽的熔融體，如堿金屬、堿土金屬的鹵化物、硝酸鹽、硫酸鹽等的熔融體。廣義的熔鹽還包括氧化物熔體和熔融有機物。

熔鹽是由陽離子和陰離子組成的離子熔體，具有許多獨特的性質(zhì)。如熔鹽一般具有儲熱密度大、粘度低、成本低、壽命長和效率高等方面的性能優(yōu)勢，因此是世界上公認的傳熱儲熱介質(zhì)。

敦煌10兆瓦熔鹽塔式光熱發(fā)電站使用了5800噸熔鹽，作為吸熱、儲熱和換熱的介質(zhì)。高溫熔鹽通過換熱裝置可提供大量的蒸汽，從而推動汽輪發(fā)電機進行發(fā)電。這樣一來，高溫熔鹽就變成了低溫熔鹽，并被泵入吸熱塔頂部進行熱量接收。

光熱發(fā)電有何優(yōu)勢

與光伏發(fā)電相比，光熱發(fā)電更為穩(wěn)定和清潔，效率也更高。同時，光熱發(fā)電具有如下兩個方面的優(yōu)勢：一是光熱發(fā)電是通過加熱蒸汽推動發(fā)電機組進行發(fā)電的，因此所產(chǎn)生的電流為通用電網(wǎng)所需要的交流電，不必轉(zhuǎn)換就能并網(wǎng)；二是光熱發(fā)電大量使用特殊油料和熔鹽作為蓄熱介質(zhì)，如果與儲熱設(shè)備配合使用，則能夠在日落后繼續(xù)進行發(fā)電，從而有利于提高電網(wǎng)供電的安全性。

此外，光熱發(fā)電還具有規(guī)模大的優(yōu)勢。比如，光熱發(fā)電的單個發(fā)電機組裝機容量要比光伏發(fā)電機組裝機容量大許多。這就為太陽光熱發(fā)電提供了廣闊的發(fā)展空間。

一般來說，太陽能光熱發(fā)電形式有槽式、塔式、碟式（盤式）三種系統(tǒng)。其中，槽式光熱發(fā)電系統(tǒng)最為成熟，塔式光熱發(fā)電系統(tǒng)則更為集中。

太陽能光熱發(fā)電是太陽能利用的一個重要途徑。隨著科學技術(shù)的進步，太陽能光熱發(fā)電將步入快速發(fā)展期。