7月3日下午,在中国西北部甘肃省敦煌市,驾车行驶约30分钟,便在荒凉的戈壁沙漠中看到了一个高达260米的巨大塔楼。塔顶似乎升起了另一个太阳,强烈的光芒照射出来,数百米外都令人目眩。
260米集热塔上……12000个大型镜子反射阳光
这里是中国技术企业首航高科投资约30亿元(约664亿元人民币)独立技术建造的中国首个100MW级熔盐塔式太阳能发电站。
随着人工智能(AI)的普及,巨大的电力供应已成为全球性课题,而在中国贫瘠的戈壁沙漠中,正在进行将太阳能转化为24小时可用电力的下一代可再生能源实验。
发电站占地780公顷,约236万平方米,相当于1100个足球场的面积。这个广阔的场地上,12000个反射阳光的镜子整齐排列。每面镜子的面积达到115平方米,甚至比30平方米的公寓还要大。
在导游的建议下,我小心翼翼地将手放在镜子上。出乎意料的是,镜子并没有像我预想的那样烫手,而是温热的。这是因为镜子的作用是反射阳光,而不是吸收太阳热量。
最长可储存11小时热量的熔盐……夜间也能发电
这些反射镜像向日葵一样,随着太阳的移动不断调整方向,将阳光集中到260米高的集热塔顶部。在集热器中,这些热量将熔盐加热至约540至560℃。
熔盐以热液体状态送入蒸汽室,煮沸水产生蒸汽,蒸汽驱动涡轮发电。传递热量的熔盐随后返回300℃的冷却罐,循环再加热。熔盐若降至290℃以下会固化,导致管道堵塞,发电停止,因此发电站始终保持熔盐为液态。
熔盐发电的最大优势在于“热储存”。一般的光伏发电在日落后停止发电,而熔盐则可以储存热量最长达11小时,利用白天积累的热量在夜间继续发电。这有效弥补了可再生能源的间歇性缺陷。
敦煌100MW级发电站的日最大发电量可达227万千瓦时(2.27GWh),相当于中国约30万户家庭一天的用电量。发电站相关人士表示:“年计划发电量为3亿9000万千瓦时,每年可减少约35万吨二氧化碳排放。”
敦煌是中国太阳能发电最有利的地区之一。年平均降水量仅为39.9毫米,但蒸发量达到2486毫米。由于干燥气候使得蒸发水量超过降水量60倍,年日照时间达到3246.7小时。尤其是云层稀少,直射日照强度(DNI)高,为熔盐太阳能发电提供了有利条件。
与光伏、风能结合的下一代电力系统备受瞩目
通往敦煌熔盐发电站的道路两旁,黑色的太阳能面板无尽延展。白天,太阳能大量发电,日落后,熔盐储存的热量继续供应电力,形成光伏与太阳能的互补结构。
近年来,中国在甘肃省敦煌、青海省、新疆维吾尔自治区等日照充足的西北地区,陆续建设熔盐太阳能发电站。通过扩大光伏和风能的同时,增加熔盐的热储存功能,旨在更稳定地运营以可再生能源为中心的电力系统。
这一战略支撑了中国的太阳能发电发展。去年,中国太阳能发电量达到117万GWh,同比增长40%,首次超过风能发电量(113万GWh)。太阳能目前占中国整体发电量的11%,相比十年前的不到1%大幅提升。去年的太阳能发电量甚至超过了日本的全部电力生产量。
中国正在将西北沙漠转变为全球最大的可再生能源基地,以实现习近平主席提出的“双碳”(2030年碳排放峰值,2060年碳中和)目标。
为同时解决AI时代日益增长的电力需求和碳中和的双重任务,中国正在加速构建以太阳能、风能、熔盐太阳能等可再生能源为中心的新电力系统。
※ 本报道经人工智能(AI)系统翻译与编辑。


