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標(biāo)題: 熔鹽塔式光熱電站：12000面鏡子，造價(jià)30億 [打印本頁(yè)]
作者: Callejon 時(shí)間: 2021-5-4 14:05
標(biāo)題: 熔鹽塔式光熱電站：12000面鏡子，造價(jià)30億
在中國(guó)甘肅敦煌的戈壁灘上，有一座全是鏡子組成的發(fā)電站。
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鏡子發(fā)電站它是怎么工作的？
這里面用到了啥科技？
它的制造難點(diǎn)在哪？
甘肅敦煌鏡子發(fā)電站，全名叫做100兆瓦級(jí)熔鹽塔式光熱電站。
劃重點(diǎn)了！ 熔鹽、 塔式！
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熔鹽跟我們一般見(jiàn)到的鹽不一樣，它是液態(tài)的鹽，是一種可以高溫傳熱，蓄熱的介質(zhì)。用這種鹽來(lái)儲(chǔ)存熱能，進(jìn)而用來(lái)發(fā)電，成本是非常低的。
"塔式"是因?yàn)樗虚g有個(gè)集熱塔。
這個(gè)發(fā)電站的工作過(guò)程是這樣的:
首先在集熱塔周圍布置一定數(shù)量的鏡子，集熱塔作為吸熱器的承載基礎(chǔ)，鏡子作為太陽(yáng)能的接受者，然后鏡子將太陽(yáng)光反射到集熱塔頂?shù)奈鼰崞魃稀?/font>
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液態(tài)熔鹽流經(jīng)吸熱器的管道并吸收熱量，并由這些攜帶熱量的熔鹽，通過(guò)蒸汽發(fā)生系統(tǒng)與水做熱交換，產(chǎn)生高溫高壓的蒸汽，從而推動(dòng)汽輪發(fā)電機(jī)組發(fā)電。
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其實(shí)，很多發(fā)電系統(tǒng)的最后一環(huán)就是“燒開(kāi)水”，核能、火電、地?zé)?，它們最后都是通過(guò)蒸汽推動(dòng)汽輪機(jī)發(fā)電。
別看"鏡子發(fā)電站"的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，但是里面的科技含量可不低哦！
咱們就說(shuō)說(shuō)這個(gè)鏡子吧。
它的專業(yè)名詞叫做"定日鏡"。顧名思義，就是將太陽(yáng)光線反射到固定位置的光學(xué)裝置。
整個(gè)光熱電站就有12000多面定日鏡，并且一面大的定日鏡，其實(shí)是由35個(gè)3.3平米的小鏡子組成。
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這些小鏡子按照5乘7的排列方式組成了一個(gè)凹面鏡，每塊鏡子后還帶有背板，它的作用是用來(lái)進(jìn)行支撐以防止鏡子變形，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)聚集和光斑控制要求。
為什么是凹面鏡，而不是我們平常使用的平面鏡呢？
凹面鏡會(huì)使得平行光束匯聚，進(jìn)而將光線所攜帶的能量集中。
仔細(xì)想一下，手電筒就采用了凹面鏡，所以射出來(lái)的光線比較遠(yuǎn)，而且不容易減弱。
那有人會(huì)問(wèn)了，這么多鏡子是如何保證能精準(zhǔn)將光斑投射到吸熱塔上呢？
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要知道發(fā)電站的鏡場(chǎng)半徑長(zhǎng)達(dá)1500米，這意味著最外端的定日鏡，必須得在1500米外精準(zhǔn)地將光斑投射到吸熱器上。
可以說(shuō)要求極高！
1萬(wàn)多個(gè)定日鏡，除了弧度不相同以外，還用到了一種秘密武器，它就是減速機(jī)。
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這玩意常用于工業(yè)機(jī)器人以及醫(yī)療機(jī)器人等對(duì)精度要求極高的領(lǐng)域。裝備了減速機(jī)的定日鏡，你可以理解為一個(gè)可以精確控制的機(jī)器人。
對(duì)了，咱們現(xiàn)在可以生產(chǎn)精度達(dá)到了驚人的0.6毫弧度的減速機(jī)，這樣可以使定日鏡更容易精準(zhǔn)聚光，而這一標(biāo)準(zhǔn)已經(jīng)幾乎達(dá)到了目前機(jī)械加工工藝的精度極限。
另外一個(gè)問(wèn)題，這么多鏡子是如何精準(zhǔn)地跟蹤太陽(yáng)，并最大程度得收集陽(yáng)光呢？
這就要說(shuō)到它使用了雙軸跟蹤技術(shù)。
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這種技術(shù)可以讓每一塊鏡子，都能夠自動(dòng)跟隨太陽(yáng)的位置變化，從而改變自己的位置和角度，并找到最佳的折射角度。
聚焦精度可達(dá)到0.03度至0.05度，從而可以最大程度得收集陽(yáng)光，使反射光射向中間的吸熱塔匯聚。
這么多面鏡子照在一個(gè)點(diǎn)上，可想而知，吸熱塔里面溫度得有多高！
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同時(shí)這些鏡子除了要有超高的精度以外，還必須能經(jīng)受風(fēng)沙和冰雹的侵襲。要知道戈壁上的天氣多變，風(fēng)沙那是常有的事情。怎么能保證鏡子不被損壞，也是很考驗(yàn)技術(shù)的事情！
那到了夜晚沒(méi)有陽(yáng)光怎么辦呢？
不怕！沒(méi)有陽(yáng)光咱們可以進(jìn)行儲(chǔ)能。
這就要說(shuō)到熔鹽儲(chǔ)換熱系統(tǒng)。
它包括一座290攝氏度的冷鹽罐、一座565攝氏度的熱鹽罐和一套蒸汽發(fā)生系統(tǒng)。
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系統(tǒng)工作時(shí)，先利用熱鹽泵將熱鹽罐內(nèi)的熱熔鹽，打入蒸汽發(fā)生系統(tǒng)。與水進(jìn)行熱交換后降溫成為冷熔鹽，回到冷鹽罐。
水在吸收了熔鹽的熱量后，成為高溫高壓的水蒸氣從而推動(dòng)汽輪機(jī)發(fā)電。而冷卻下來(lái)的熔鹽，重新變成固體得到循環(huán)利用。
值得一提的是，這個(gè)鏡子發(fā)電站，是由北京首航艾啟威節(jié)能技術(shù)股份有限公司，自主設(shè)計(jì)研發(fā)，并投資30億元建設(shè)，具有完全自我知識(shí)產(chǎn)權(quán)。
它的建造，不僅解決了傳統(tǒng)電廠的限制，而且還可以實(shí)現(xiàn)24小時(shí)連續(xù)發(fā)電。
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截止到目前，它已經(jīng)實(shí)現(xiàn)了最大負(fù)荷發(fā)電，年設(shè)計(jì)發(fā)電量3.9億度。
這是什么概念呢？
舉個(gè)例子，以每戶家庭每天平均用電量12點(diǎn)24度，每年4468度為例，僅僅是一個(gè)光熱發(fā)電塔每年產(chǎn)生的電量，就可以保證87000戶家庭一年的用電。
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同時(shí)每年可以減排二氧化碳35萬(wàn)噸，釋放相當(dāng)于1萬(wàn)畝森林的環(huán)保效益，并且每年可以節(jié)約13萬(wàn)噸的標(biāo)煤量。
它的成功建成，不僅是目前中國(guó)乃至亞洲裝機(jī)容量最大的光熱電站，也是全球單機(jī)聚光面積最大、吸熱塔最高的塔式光熱電站。同時(shí)也標(biāo)志著，中國(guó)成為世界上少數(shù)掌握百兆瓦級(jí)光熱電站技術(shù)的國(guó)家之一。
大家都知道太陽(yáng)能是可再生能源。
與傳統(tǒng)化石燃料相比，它最大的特點(diǎn)就是不會(huì)枯竭，可以說(shuō)是取之不盡用之不竭，對(duì)環(huán)境沒(méi)有任何破壞，是一種非常安全并清潔的能源。
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同時(shí)利用太陽(yáng)能發(fā)電，也更有助于國(guó)家的能源獨(dú)立和國(guó)家安全。要知道未來(lái)萬(wàn)一有戰(zhàn)爭(zhēng)，一個(gè)國(guó)家的能源多少是考驗(yàn)戰(zhàn)爭(zhēng)的重要標(biāo)準(zhǔn)。
此次甘肅敦煌的熔鹽塔式光熱電站，可以說(shuō)是對(duì)太陽(yáng)能利用的獨(dú)特創(chuàng)新。
據(jù)相關(guān)資料顯示，整個(gè)電站的反射鏡面積有140多萬(wàn)平方米，相當(dāng)于200個(gè)標(biāo)準(zhǔn)足球場(chǎng)的大小。
這面積可以說(shuō)相當(dāng)?shù)凝嫶螅?/font>
真是了不起的中國(guó)創(chuàng)造！
作者: 曉昀 時(shí)間: 2021-5-4 14:54
開(kāi)闊眼界，長(zhǎng)見(jiàn)識(shí)了！
作者: 沖焊涂總2021 時(shí)間: 2021-5-4 17:05
漲知識(shí)了
作者: 大白小白 時(shí)間: 2021-5-4 17:53
可憐的鳥(niǎo)
作者: 冷水黃金 時(shí)間: 2021-5-4 23:06
我前段時(shí)間還在想為什么光伏不采用鏡子聚光到一個(gè)地方再轉(zhuǎn)換成電能呢,估計(jì)光電轉(zhuǎn)換器難以達(dá)到那個(gè)效果。
# z9 n; Z: d) W1 N不過(guò)這種方式很好，鏡子可以隨時(shí)更換清洗，方便維護(hù)。
作者: 遠(yuǎn)祥 時(shí)間: 2021-5-4 23:55
對(duì)當(dāng)?shù)氐纳鷳B(tài)平衡是否有污染？！
作者: 702736 時(shí)間: 2021-5-5 06:49
錢(qián)真多
作者: 鈑金準(zhǔn)專家 時(shí)間: 2021-5-5 08:39
系統(tǒng)設(shè)計(jì)的高手
作者: 凱思特 時(shí)間: 2021-5-5 09:02
以前只是在書(shū)上介紹過(guò)
作者: 6653210 時(shí)間: 2021-8-13 09:23
好像在哪部電影里有這場(chǎng)景
作者: 魏浩哲 時(shí)間: 2022-6-18 15:26
漲知識(shí)了
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