戈壁上“種太陽”！探訪建設中的全球單機規(guī)模最大光熱發(fā)電項目

來源：【人民日報中央廚房-民生無小事工作室】

新年伊始，萬象更新。各地優(yōu)化營商環(huán)境、科技創(chuàng)新、重大項目建設熱火朝天，為“十五五”開局之年競相鳴槍。中國之聲推出特別策劃《中國經(jīng)濟一月紀事》，多路記者奔赴一線，深入各行各業(yè)，感受涌動在中國經(jīng)濟脈搏中的蓬勃朝氣。

中央經(jīng)濟工作會議提出，要“加快新型能源體系建設，擴大綠電應用”。在我國西部廣闊的戈壁荒漠上，一種能夠“自帶”大規(guī)模儲能、實現(xiàn)穩(wěn)定供電的綠色電力——光熱發(fā)電，正加速崛起。它不僅可將陽光轉(zhuǎn)化為可靠的電力，更被視為支撐未來高比例新能源電網(wǎng)穩(wěn)定運行的關鍵。全球單機規(guī)模最大的光熱電站，此刻正在青海格爾木的“生命禁區(qū)”中拔地而起。它如何運作？又能為新型電力系統(tǒng)提供哪些不可替代的價值？

無人區(qū)里的光熱電站如何建設？

浙江可勝格爾木350MW塔式光熱發(fā)電項目效果圖

我是總臺中國之聲記者韓萌，我乘坐的汽車已經(jīng)駛?cè)肓饲嗪８駹柲镜臒o人區(qū)，此刻的窗外就剩下漫地的黃沙，連棵枯草都沒有，司機告訴我說這里四季如此，幾乎沒什么植被。在這片生命難以自然存續(xù)的絕對荒蕪之地，刷身份證成了進入前的必要儀式。經(jīng)過從北京到西寧，再轉(zhuǎn)機至格爾木，加上三小時車程的跋涉，我此行的目的地終于近了——正在建設中的、全球單機規(guī)模最大的光熱發(fā)電項目。

記者現(xiàn)場：光熱電站最標志的建筑就是它200多米高的吸熱塔，我現(xiàn)在已經(jīng)來到了吸熱塔的施工現(xiàn)場，現(xiàn)在吸熱塔的一個大的底座已經(jīng)建設完成了，它最大的直徑可以達到36米長，所以在我面前是一個非常龐大的圓柱體，現(xiàn)場的工作人員正在對底座做防腐涂裝，所以我也能聞到涂料的味道，在涂裝結(jié)束之后，整個吸熱塔的堅固的底座就會被沙土掩埋。我們再用混凝土向上澆筑，一直澆筑200多米再安裝我們的吸熱器。

格爾木350MW塔式光熱發(fā)電項目施工現(xiàn)場（吸熱塔施工）

項目經(jīng)理唐亞平帶我來到了青海格爾木350MW塔式光熱發(fā)電項目的施工現(xiàn)場，熱火朝天的施工場景讓我一度忘了正身處荒漠無人區(qū)。唐亞平說，200多米高的吸熱塔頂會有一個發(fā)著閃耀光芒的巨型吸熱器，就像一個巨型手電筒，吸熱塔周圍是無數(shù)面映照著藍天的鏡子，像一片藍色的玻璃海。這便是塔式光熱發(fā)電最典型的樣子。我們熟悉光伏，但這一字之差的“光熱”，究竟如何發(fā)電呢？

光熱發(fā)電如何告別 “看天吃飯”？

唐亞平：太陽照射到地球表面，它的平均能流密度大概是1000瓦每平方米，一面鏡子，就反射了一個太陽的能流密度，如果是說有兩三面鏡子反射到同一個點，可能在比較短的時間就能把紙點燃，為什么會點燃？就是因為太陽的能流密度提高了，如果是1000面鏡子反射在同一個點上，那就相當于1001倍的太陽的能流密度。通過我們的幾千面或幾萬面定日鏡反射聚集以后，它的能量密度就能達到幾百千瓦每平方米，這個能量不冷卻的話可以讓鋼鐵在很短的時間就融化。

是的，關鍵就在于“匯聚”與“轉(zhuǎn)化”。成千上萬面定日鏡將陽光精準反射到塔頂?shù)奈鼰崞?，使其溫度達到數(shù)百甚至上千攝氏度。這份巨大的熱能，正是發(fā)電的源頭。而吸熱塔周圍的玻璃海，就是唐亞平所說的定日鏡組成。定日鏡也成為了一個光熱電站數(shù)量需求最多，最重要的關鍵設備。而不遠處，定日鏡的加工車間正在進行吊裝。

現(xiàn)場安全主管顧防震：現(xiàn)在我們正在施工的項目是鏡面組裝車間的鋼性梁吊裝。最大的鋼結(jié)構(gòu)重量是1.97噸，需要吊裝到13米左右的高度。

記者：您覺得在這種比較高海拔比較寒冷的天氣施工比較有難度的地方在哪？

顧防震：因為天氣寒冷，我們要避開比較寒冷的時段，我們一般都是早晨9點開始施工到中午12點，下午2點到7點。我們不會采取傳統(tǒng)的腳手架搭設方式，而是使用比較安全的登高車，人員不需要爬到鋼架上，只需要待在安全的吊籠里面施工。

定日鏡組裝車間施工現(xiàn)場

正在建設中的這個光熱發(fā)電站是目前全球單機規(guī)模最大的，它將有三個吸熱塔及其三片鏡場，鏡場的總面積達到330萬平方米。唐亞平介紹，定日鏡的組裝車間就在三片鏡場的中間位置，為的就是更便捷將組裝好的定日鏡送達相應的鏡場。

唐亞平：我們的組裝車間將來主要是為三個吸熱塔提供9萬臺定日鏡的組裝工作，計劃投產(chǎn)以后，每天大概有300臺定日鏡下線的產(chǎn)能，約350天到400天左右就可以完成整個定日鏡的組裝和安裝工作。

記者：每個定日鏡大概有多大？

唐亞平：我們每臺定日鏡是37平方，由8片玻璃組成的，每片玻璃都是平面鏡，組成的定日鏡有一定的微弧度聚焦，能提升聚焦能量的效果。

定日鏡，從它的名字也能看得出來，它的核心作用是追蹤太陽軌跡，將陽光持續(xù)反射、匯聚到吸熱塔頂端的吸熱器上，從而為光熱發(fā)電系統(tǒng)高效收集熱能?？墒翘柮刻鞏|升西落，數(shù)萬個處于不同位置的定日鏡到底是如何調(diào)整自身角度，精準地追蹤、反射陽光呢？唐亞平說，這靠的就是他們自主研發(fā)的追日系統(tǒng)，這也是整個光熱電站的核心技術。

中國之聲記者采訪項目經(jīng)理唐亞平

唐亞平：每面定日鏡的位置不一樣，所以它的姿態(tài)要不一樣，才能保證能量能一直反射到集熱器上。我們每個定日鏡大概有6個控制點，全場9萬臺定日鏡就有五十幾萬個控制點，都是通過全自動的控制系統(tǒng)，不需要人來操作，人只需要監(jiān)護就可以了。

簡單來說，光熱發(fā)電可以分為四個系統(tǒng)。定日鏡形成的鏡場是聚光系統(tǒng)，高聳的吸熱塔和吸熱器就是吸熱系統(tǒng)。此外，光熱發(fā)電站都會設有兩個大型儲罐，一個高溫罐，一個低溫罐，里面裝的是儲熱介質(zhì)，一般為熔鹽。低溫熔鹽被泵送至塔頂?shù)奈鼰崞鬟M行高溫加熱后會存入高溫罐，這就是儲換熱系統(tǒng)。最后便是發(fā)電系統(tǒng)，需要發(fā)電時，幾百度的高溫熔鹽與水進行熱交換，產(chǎn)生高溫高壓的蒸汽，驅(qū)動汽輪發(fā)電機組進行發(fā)電。

光熱發(fā)電還有哪些方式？

當然，光熱發(fā)電也分為不同的技術類型，除了剛剛介紹的塔式外，還有槽式、菲涅爾式等，它們主要的區(qū)別就在于前端的聚光和吸熱系統(tǒng)的不同。距離格爾木300多公里外的青海德令哈就有一座運行多年的槽式光熱發(fā)電站，那里是我此行的第二個目的地。

記者現(xiàn)場：我現(xiàn)在來到了青海德令哈一個50兆瓦槽式光熱項目現(xiàn)場，這個項目從2018年就開始投運，是我國首個商業(yè)化運行的槽式光熱示范電站，2025年這個電站的上網(wǎng)電量達到1.46億度，在全國所有的在運行的光熱電站中，這里是發(fā)電量第一名。跟塔式光熱不同，槽式光熱發(fā)電項目現(xiàn)場并沒有高大的吸熱塔，而是多了很多的導熱管道，還有一排一排的像水槽形狀的拋物面反射鏡，就這樣一排排的綿延了200多萬平方米，非常的壯觀。

沒有吸熱塔，那這些鏡子和管道又是如何聚光吸熱的呢？

中廣核太陽能德令哈有限公司副總經(jīng)理蹇釗說，這些拋物面反射鏡通過跟蹤太陽將平行的太陽光反射并匯聚到一條焦線上，在焦線位置有一條特制的集熱管，光能被管壁吸收轉(zhuǎn)化為熱能，直接加熱管內(nèi)的介質(zhì)，從而完成太陽能到熱能的轉(zhuǎn)換。

蹇釗：槽式光熱是拋物面形的反射鏡，我們這個電站的一列是150米，也可以叫集熱器陣列，4個150米構(gòu)成1個回路。4個陣列回來之后實現(xiàn)100度的溫升。導熱管道中流淌的是導熱油，導熱油會分成兩路，一路去往換熱器產(chǎn)生蒸汽發(fā)電，另外一路油會去跟鹽換熱，把油的熱量傳遞給鹽，在熱罐里面進行存儲起來。

蹇釗強調(diào)，正是由于光熱發(fā)電自帶大規(guī)模、低成本儲能系統(tǒng)，實現(xiàn)了太陽能收集與發(fā)電過程的解耦，讓光熱能夠擺脫“看天吃飯”的困局，實現(xiàn)長時間不間斷供電。

蹇釗：因為光熱后端有熔巖儲能裝置，可以把白天的熱量分成兩部分，一部分去維持白天的發(fā)電，另外一部分熱量在罐子里面存起來，在晚上太陽落山之后去發(fā)電。通過這種方式可以保證發(fā)電不中斷。

中國之聲記者采訪。中廣核太陽能德令哈有限公司副總經(jīng)理蹇釗（左）

光熱為何是新能源發(fā)電與電網(wǎng)穩(wěn)定關鍵？

除了穩(wěn)定發(fā)電，光熱發(fā)電對電網(wǎng)而言還具有更深層的“友好”價值。 有人說，光熱不僅是清潔電源，更是解決新能源發(fā)電與電網(wǎng)穩(wěn)定之間矛盾的關鍵技術，是唯一具有替代煤電潛力的新能源技術。為了能更好地理解這個說法，我來到了國網(wǎng)青海省電力公司清潔能源發(fā)展研究院，電網(wǎng)規(guī)劃專家李積泰就此作了詳細的解釋。

李積泰：電力系統(tǒng)穩(wěn)定運行的核心前提，是發(fā)電出力與用電負荷的實時平衡，同時需維持電網(wǎng)頻率、電壓等關鍵指標在標準區(qū)間內(nèi)。光熱發(fā)電對電網(wǎng)的穩(wěn)定支撐能力，核心源于它儲熱系統(tǒng)與同步發(fā)電技術的結(jié)合。儲熱系統(tǒng)可平抑光照波動，實現(xiàn)長時間穩(wěn)定供電。而光熱發(fā)電機組的末端發(fā)電環(huán)節(jié)，與傳統(tǒng)火電、核電一致，配備高速旋轉(zhuǎn)的汽輪機，自帶天然轉(zhuǎn)動慣量，能在電網(wǎng)頻率突變時釋放或吸收動能，減緩頻率變化，為電網(wǎng)提供關鍵緩沖；同時，光熱發(fā)電機組還能根據(jù)調(diào)度指令靈活調(diào)節(jié)輸出功率，主動參與調(diào)峰調(diào)頻，主動支撐電網(wǎng)電壓穩(wěn)定，這些都是依賴電力電子設備并網(wǎng)的風電和光伏難以大規(guī)模低成本實現(xiàn)的。

我國光熱發(fā)電產(chǎn)業(yè)起步雖晚，但進步迅速。目前，度電成本已從早期的1.15元降至0.6元上下。不過，相對光伏和風電，光熱發(fā)電目前項目少、產(chǎn)業(yè)和裝機規(guī)模小、發(fā)電成本高。截至目前，我國光熱發(fā)電并網(wǎng)容量僅有162萬千瓦，還沒有形成規(guī)模效應。現(xiàn)階段光熱發(fā)電也還不具備平價上網(wǎng)條件。但業(yè)內(nèi)對此普遍保持樂觀態(tài)度，唐亞平表示，十五五末，光熱發(fā)電平價上網(wǎng)不無可能。

唐亞平：光熱發(fā)電的成本有進一步下降的空間。它還有很多地方可以優(yōu)化以及創(chuàng)新，樂觀估計到十五五末光熱發(fā)電的度電成本可能能接近煤電的標桿電價的成本。

根據(jù)中央經(jīng)濟工作會議部署，要“加快新型能源體系建設，擴大綠電應用”。并且，我國已明確2035年全國風電、太陽能發(fā)電總裝機容量力爭達到36億千瓦以上。隨著大規(guī)模波動性綠電上網(wǎng)，為保障電力系統(tǒng)的安全穩(wěn)定運行，必須要發(fā)展相應的“抗波動”綠色發(fā)電技術。李積泰表示，光熱發(fā)電因其獨特的自身優(yōu)勢，可以有力支撐新型電力系統(tǒng)和新型能源體系建設，為擴大綠電應用貢獻力量。

某光熱發(fā)電站圖

李積泰：光熱發(fā)電不僅是一種綠色低碳能源，更是電網(wǎng)穩(wěn)定運行的友好伙伴。它可以深度拓展清潔能源的應用場景。例如，通過“光熱+風光”協(xié)同模式，可為零碳產(chǎn)業(yè)園區(qū)提供可靠的綠色電力保障；在送端電網(wǎng)，光熱電站還可與風電、光伏及儲能系統(tǒng)打捆外送，實現(xiàn)跨區(qū)域綠電規(guī)?；{，提升受端電網(wǎng)的綠電比例。在國家政策層面，《關于促進光熱發(fā)電規(guī)?；l(fā)展的若干意見》的出臺，為行業(yè)發(fā)展注入了強勁動力。隨著技術持續(xù)進步與成本逐步下降，光熱發(fā)電正步入規(guī)?；l(fā)展加速期，未來有望與光伏、風電共同構(gòu)成我國新型電力系統(tǒng)的三大支柱，為能源轉(zhuǎn)型提供堅實支撐。

【記者觀察】：在回程的飛機上，我總?cè)滩蛔√魍鞅边@片蒼茫的土地，回想這幾天的采訪，從格爾木初具雛形的吸熱塔到德令哈綿延的鏡場，我觸摸到的不僅是工程的溫度，更是一種清晰的共識：在能源轉(zhuǎn)型的宏大敘事中，我們需要的不僅是更多的“電”，還有穩(wěn)定的、可控的更好的電。我記得格爾木工地不遠處，有像水墨畫一樣的連綿山脈，工人們稱之為“黑獨山”。我想，等光熱電站建好后，這里的風景將是何等壯觀！山脈綿延下是一望無垠的藍色玻璃海，那高聳的吸熱塔頂熠熠生輝，就仿佛給這荒漠帶來光明和溫暖的太陽。

來源 | 央視新聞客戶端，原標題：《中國經(jīng)濟一月紀事丨戈壁上“種太陽”》

編輯 | 李雪

責編 | 姜玉函

本文來自【人民日報中央廚房-民生無小事工作室】，僅代表作者觀點。全國黨媒信息公共平臺提供信息發(fā)布及傳播服務。