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熔盐塔式光热电站:12000面镜子,造价30亿

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发表于 2021-5-4 14:05:44 | 只看该作者 回帖奖励 |倒序浏览 |阅读模式
      在中国甘肃敦煌的戈壁滩上,有一座全是镜子组成的发电站。

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  镜子发电站它是怎么工作的?
  这里面用到了啥科技?
  它的制造难点在哪?
  甘肃敦煌镜子发电站,全名叫做100兆瓦级熔盐塔式光热电站。
  划重点了! 熔盐、 塔式!
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  熔盐跟我们一般见到的盐不一样,它是液态的盐,是一种可以高温传热,蓄热的介质。用这种盐来储存热能,进而用来发电,成本是非常低的。
  "塔式"是因为它中间有个集热塔。
  这个发电站的工作过程是这样的:
  首先在集热塔周围布置一定数量的镜子,集热塔作为吸热器的承载基础,镜子作为太阳能的接受者,然后镜子将太阳光反射到集热塔顶的吸热器上。
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  液态熔盐流经吸热器的管道并吸收热量,并由这些携带热量的熔盐,通过蒸汽发生系统与水做热交换,产生高温高压的蒸汽,从而推动汽轮发电机组发电。

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  其实,很多发电系统的最后一环就是“烧开水”,核能、火电、地热,它们最后都是通过蒸汽推动汽轮机发电。
  别看"镜子发电站"的结构简单,但是里面的科技含量可不低哦!
  咱们就说说这个镜子吧。
  它的专业名词叫做"定日镜"。顾名思义,就是将太阳光线反射到固定位置的光学装置。
  整个光热电站就有12000多面定日镜,并且一面大的定日镜,其实是由35个3.3平米的小镜子组成。

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  这些小镜子按照5乘7的排列方式组成了一个凹面镜,每块镜子后还带有背板,它的作用是用来进行支撑以防止镜子变形,进而实现聚集和光斑控制要求。
  为什么是凹面镜,而不是我们平常使用的平面镜呢?
  凹面镜会使得平行光束汇聚,进而将光线所携带的能量集中。
  仔细想一下,手电筒就采用了凹面镜,所以射出来的光线比较远,而且不容易减弱。
  那有人会问了,这么多镜子是如何保证能精准将光斑投射到吸热塔上呢?

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  要知道发电站的镜场半径长达1500米,这意味着最外端的定日镜,必须得在1500米外精准地将光斑投射到吸热器上。
  可以说要求极高!
  1万多个定日镜,除了弧度不相同以外,还用到了一种秘密武器,它就是减速机。

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  这玩意常用于工业机器人以及医疗机器人等对精度要求极高的领域。装备了减速机的定日镜,你可以理解为一个可以精确控制的机器人。
  对了,咱们现在可以生产精度达到了惊人的0.6毫弧度的减速机,这样可以使定日镜更容易精准聚光,而这一标准已经几乎达到了目前机械加工工艺的精度极限。
  另外一个问题,这么多镜子是如何精准地跟踪太阳,并最大程度得收集阳光呢?
  这就要说到它使用了双轴跟踪技术。

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  这种技术可以让每一块镜子,都能够自动跟随太阳的位置变化,从而改变自己的位置和角度,并找到最佳的折射角度。
  聚焦精度可达到0.03度至0.05度,从而可以最大程度得收集阳光,使反射光射向中间的吸热塔汇聚。
  这么多面镜子照在一个点上,可想而知,吸热塔里面温度得有多高!

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  同时这些镜子除了要有超高的精度以外,还必须能经受风沙和冰雹的侵袭。要知道戈壁上的天气多变,风沙那是常有的事情。怎么能保证镜子不被损坏,也是很考验技术的事情!
  那到了夜晚没有阳光怎么办呢?
  不怕!没有阳光咱们可以进行储能。
  这就要说到熔盐储换热系统。
  它包括一座290摄氏度的冷盐罐、一座565摄氏度的热盐罐和一套蒸汽发生系统。
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  系统工作时,先利用热盐泵将热盐罐内的热熔盐,打入蒸汽发生系统。与水进行热交换后降温成为冷熔盐,回到冷盐罐。
  水在吸收了熔盐的热量后,成为高温高压的水蒸气从而推动汽轮机发电。而冷却下来的熔盐,重新变成固体得到循环利用。
  值得一提的是,这个镜子发电站,是由北京首航艾启威节能技术股份有限公司,自主设计研发,并投资30亿元建设,具有完全自我知识产权。
  它的建造,不仅解决了传统电厂的限制,而且还可以实现24小时连续发电。
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  截止到目前,它已经实现了最大负荷发电,年设计发电量3.9亿度。
  这是什么概念呢?
  举个例子,以每户家庭每天平均用电量12点24度,每年4468度为例,仅仅是一个光热发电塔每年产生的电量,就可以保证87000户家庭一年的用电。
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  同时每年可以减排二氧化碳35万吨,释放相当于1万亩森林的环保效益,并且每年可以节约13万吨的标煤量。
  它的成功建成,不仅是目前中国乃至亚洲装机容量最大的光热电站,也是全球单机聚光面积最大、吸热塔最高的塔式光热电站。同时也标志着,中国成为世界上少数掌握百兆瓦级光热电站技术的国家之一。
  大家都知道太阳能是可再生能源。
  与传统化石燃料相比,它最大的特点就是不会枯竭,可以说是取之不尽用之不竭,对环境没有任何破坏,是一种非常安全并清洁的能源。

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  同时利用太阳能发电,也更有助于国家的能源独立和国家安全。要知道未来万一有战争,一个国家的能源多少是考验战争的重要标准。
  此次甘肃敦煌的熔盐塔式光热电站,可以说是对太阳能利用的独特创新。
  据相关资料显示,整个电站的反射镜面积有140多万平方米,相当于200个标准足球场的大小。
  这面积可以说相当的庞大!
    真是了不起的中国创造!
52赫兹实验室
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发表于 2021-5-4 14:54:50 | 只看该作者
开阔眼界,长见识了!
3#
发表于 2021-5-4 17:05:19 | 只看该作者
涨知识了
4#
发表于 2021-5-4 17:53:06 | 只看该作者
可怜的鸟
5#
发表于 2021-5-4 23:06:33 | 只看该作者
我前段时间还在想为什么光伏不采用镜子聚光到一个地方再转换成电能呢,估计光电转换器难以达到那个效果。
5 z6 b  B# ?; L" r, c( X$ E不过这种方式很好,镜子可以随时更换清洗,方便维护。
6#
发表于 2021-5-4 23:55:07 | 只看该作者
对当地的生态平衡是否有污染?!
7#
发表于 2021-5-5 06:49:41 | 只看该作者
钱真多
8#
发表于 2021-5-5 08:39:50 | 只看该作者
系统设计的高手
9#
发表于 2021-5-5 09:02:44 | 只看该作者
以前只是在书上介绍过              
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