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隨著天氣轉(zhuǎn)暖，海南藏族自治州共和縣塔拉灘光伏園區(qū)內(nèi)，青海共和昱淵光熱電站10萬千瓦光熱項(xiàng)目（以下簡(jiǎn)稱共和二期項(xiàng)目）正在緊鑼密鼓建設(shè)中，項(xiàng)目建設(shè)者以?shī)^斗的姿態(tài)，不斷按下“加速鍵”，刷新項(xiàng)目“進(jìn)度條”……

共和縣塔拉灘規(guī)劃609平方公里的光伏園區(qū)，建成面積約420平方公里，成為世界最大裝機(jī)容量光伏發(fā)電園區(qū)和水光互補(bǔ)發(fā)電站，并獲吉尼斯世界紀(jì)錄認(rèn)證。

從思想觀念的破冰，到技術(shù)結(jié)構(gòu)的調(diào)整，再到發(fā)展方式的重塑，“破”“立”之間，光伏產(chǎn)業(yè)迸發(fā)出轉(zhuǎn)型發(fā)展的生機(jī)與活力，裝機(jī)容量不斷擴(kuò)大，清潔能源發(fā)展的背后，是怎樣突破困難、運(yùn)籌發(fā)展格局的呢？

50兆瓦熔鹽塔式光熱發(fā)電站。海南州委宣傳部供圖

定日鏡的追光發(fā)電奧秘

站在共和縣城，無論從哪個(gè)角度遠(yuǎn)眺塔拉灘，都能看到中電建青海共和50兆瓦熔鹽塔式光熱發(fā)電站散發(fā)出的耀眼光亮。發(fā)電站內(nèi)吸熱塔高度達(dá)240米，而它的周圍分布著30016面定日鏡，定日鏡似向日葵一樣，隨著陽(yáng)光轉(zhuǎn)動(dòng)，成為塔拉灘最美的風(fēng)景。

青海昱淵光熱電站安全總監(jiān)索仁強(qiáng)作為該項(xiàng)目建設(shè)者之一，見證了光熱項(xiàng)目的建設(shè)歷程。他每天在塵土飛揚(yáng)的塔拉灘上穿梭，來回檢查、記錄土質(zhì)、氣候變化參數(shù)，根據(jù)實(shí)情反復(fù)討論項(xiàng)目規(guī)劃等……共和一期項(xiàng)目建設(shè)的故事在他的記憶里有很多。

索仁強(qiáng)告訴記者，項(xiàng)目團(tuán)隊(duì)在進(jìn)駐塔拉灘初期面臨雙重挑戰(zhàn)：一方面，建設(shè)者僅憑有限的地質(zhì)資料難以準(zhǔn)確認(rèn)知這片戈壁荒灘的特殊性；另一方面，工程勘察揭示的沙質(zhì)地基條件遠(yuǎn)超預(yù)期——地表30厘米以下即為砂礫層，其承載力不足傳統(tǒng)土壤，這對(duì)需要承受垂直載荷的定日鏡地樁系統(tǒng)構(gòu)成嚴(yán)峻考驗(yàn)。

歷時(shí)一年半時(shí)間，他們?cè)?.1平方千米的土地上安裝了30016面定日鏡，每面定日鏡面積20平方米，采光總面積約60萬平方米。定日鏡類似較大的反射鏡或透鏡，具有追光功能，會(huì)隨太陽(yáng)的東升西落而移動(dòng)，以接收陽(yáng)光。在晴天時(shí)，定日鏡依據(jù)光學(xué)原理，把大面積接收到的陽(yáng)光匯聚到吸熱器集光區(qū)，以此實(shí)現(xiàn)太陽(yáng)光能的集中，這樣集中的太陽(yáng)能就能夠最大幅度地加熱管束內(nèi)熔鹽工質(zhì)，提高太陽(yáng)能的利用效率，從而源源不斷產(chǎn)生綠色電能。

索仁強(qiáng)介紹，熔鹽塔式發(fā)電原理和常規(guī)火力發(fā)電廠發(fā)電過程有相似之處。它利用光熱，把光能吸收后用來加熱熔鹽。在這個(gè)過程中，熔鹽塔的溫度能達(dá)到大約565℃，通過這種方式將光源的能量借助熔鹽存儲(chǔ)起來。

熔鹽塔式光熱發(fā)電站可視為微型火電站的革新版本。其核心差異體現(xiàn)在能源轉(zhuǎn)化機(jī)理，傳統(tǒng)火電系統(tǒng)依賴燃煤發(fā)電機(jī)組，通過鏈?zhǔn)饺紵磻?yīng)釋放化學(xué)能，過程不僅消耗不可再生煤炭資源，更會(huì)產(chǎn)生包括溫室氣體、酸性氣體及可吸入顆粒物在內(nèi)的復(fù)合污染物。而熔鹽塔式光熱發(fā)電站采用基于物理反應(yīng)的清潔能源技術(shù)，無需燃料供給且全程零污染排放。尤其是在保持緊湊型結(jié)構(gòu)特征的同時(shí)，規(guī)避了火力發(fā)電固有的環(huán)境外部性問題，實(shí)現(xiàn)了能量轉(zhuǎn)化環(huán)節(jié)的全生命周期清潔化。

作為青海省清潔能源的典型代表，共和一期項(xiàng)目共布置的30016面定日鏡，將不穩(wěn)定、不易存儲(chǔ)的太陽(yáng)能轉(zhuǎn)化為了穩(wěn)定持續(xù)、容易存儲(chǔ)的熱能。

定日鏡如向日葵，追逐光熱

助力“光伏羊”更出彩

定日鏡是太陽(yáng)能光熱發(fā)電系統(tǒng)中追蹤太陽(yáng)并將太陽(yáng)光反射到吸熱器的裝置。太陽(yáng)下山后，定日鏡無法繼續(xù)追蹤反射太陽(yáng)光來加熱熔鹽，但系統(tǒng)此前已將太陽(yáng)能轉(zhuǎn)化為熱能存儲(chǔ)起來，可利用這些存儲(chǔ)的熱能持續(xù)發(fā)電，從而滿足夜晚的用電需求。

熱電站采用熔鹽作為儲(chǔ)能介質(zhì)，太陽(yáng)能被轉(zhuǎn)化為熱能存儲(chǔ)在熔鹽罐內(nèi)。這種儲(chǔ)能方式的好處是根據(jù)實(shí)際用電需求的大小靈活調(diào)節(jié)發(fā)電功率，實(shí)現(xiàn)按需取用能量，避免能源浪費(fèi)。

索仁強(qiáng)指著高聳的吸熱塔說，晴天的時(shí)候，熔鹽塔上會(huì)出現(xiàn)透明的光亮，這個(gè)光亮是太陽(yáng)反射形成的焦點(diǎn)。而且，這個(gè)焦點(diǎn)的位置會(huì)隨著陽(yáng)光的強(qiáng)弱而發(fā)生變化，當(dāng)陽(yáng)光變強(qiáng)或變?nèi)鯐r(shí)，焦點(diǎn)會(huì)根據(jù)吸熱器所需表面溫度下移或上移。熔鹽塔通常用于太陽(yáng)能光熱發(fā)電系統(tǒng)，太陽(yáng)反射的焦點(diǎn)處會(huì)聚集大量的太陽(yáng)能熱量，可用于加熱熔鹽等介質(zhì)，進(jìn)而將熱能轉(zhuǎn)化為電能。

中國(guó)電建青海共和50MW發(fā)電項(xiàng)目作為國(guó)家首批光熱示范項(xiàng)目之一，每年可節(jié)省燃煤消耗約5.12萬噸，排放二氧化碳約15.4萬噸，是中國(guó)電建自行設(shè)計(jì)和運(yùn)營(yíng)的塔式光熱項(xiàng)目，環(huán)保效益顯著，對(duì)優(yōu)化當(dāng)?shù)啬茉唇Y(jié)構(gòu)、保護(hù)生態(tài)環(huán)境，解決地方電網(wǎng)調(diào)峰問題具有積極意義。

索仁強(qiáng)說共和一期項(xiàng)目主要利用太陽(yáng)能資源發(fā)電，是最清潔和環(huán)保的能源之一，光熱電站的成功投運(yùn)減少了化石燃料向大氣中的污染物排放。電站的定日鏡有益于降低風(fēng)速，降低水分蒸發(fā)，對(duì)植被起到了保護(hù)作用，通過種植堿草、固沙草等植物，使定日鏡下的風(fēng)速明顯減小，水分蒸發(fā)量減少了30%以上，加之清洗定日鏡的水相當(dāng)于不定期“澆水”，定日鏡場(chǎng)下的荒漠化土地日漸綠意盎然，水源涵養(yǎng)量大大增加，土地荒漠化得到有效遏制。

近期，中國(guó)電建已免費(fèi)為附近牧民修建放牧區(qū)，包括羊圈、牧民休息室、廁所等，助力“光伏羊”更出彩。

索仁強(qiáng)說，依托一期工程的技術(shù)積淀，中國(guó)電建集團(tuán)正在加速推進(jìn)二期光熱發(fā)電示范項(xiàng)目建設(shè)。通過關(guān)鍵技術(shù)創(chuàng)新實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)優(yōu)化升級(jí)。在建二期工程采用模塊化塔鏡協(xié)同設(shè)計(jì)，在減少鏡場(chǎng)占地面積的同時(shí)，通過熔鹽梯級(jí)換熱技術(shù)實(shí)現(xiàn)熱能利用率。項(xiàng)目的推進(jìn)將為構(gòu)建新型電力系統(tǒng)提供重要的清潔能源支撐。

工作人員介紹光熱發(fā)電原理

工作人員檢查電路情況

實(shí)現(xiàn)生態(tài)經(jīng)濟(jì)民生“三贏”

“以前，塔拉灘的風(fēng)能把人吹跑，沙子打在人臉上特別疼?！焙Ｄ现菥G色產(chǎn)業(yè)發(fā)展園區(qū)管理委員會(huì)工作人員回憶道，昔日塔拉灘，土地荒漠面積達(dá)到674平方公里，惡劣的風(fēng)沙天氣影響范圍廣，能波及到30公里外的共和縣城。

2012年，隨著光伏項(xiàng)目落地建設(shè)，這片荒灘戈壁上正不斷長(zhǎng)出綠色產(chǎn)業(yè)，塔拉灘逐漸發(fā)生翻天覆地變化，再也不是曾經(jīng)那片讓人望而生畏的“不毛之地”了。

破立之間，對(duì)于海南州而言是新的開始，是探索清潔能源發(fā)展轉(zhuǎn)型之路。海南州依托“水豐、光富、風(fēng)好”的能源稟賦，實(shí)施“光伏+”發(fā)展新模式，構(gòu)建保護(hù)生態(tài)、發(fā)展經(jīng)濟(jì)、改善民生、促進(jìn)民族團(tuán)結(jié)“四位一體”格局，推動(dòng)實(shí)現(xiàn)生態(tài)、生產(chǎn)、生活共贏的局面。

如何實(shí)現(xiàn)生態(tài)、經(jīng)濟(jì)、民生共贏？

海南州綠色產(chǎn)業(yè)發(fā)展園區(qū)管理委員會(huì)負(fù)責(zé)人說，2024年，海南州清潔能源完成投資161億元，全年清潔能源發(fā)電量達(dá)463億千瓦時(shí)，通過持續(xù)做大做強(qiáng)，清潔能源已成為海南州的主導(dǎo)產(chǎn)業(yè)。在提升地方經(jīng)濟(jì)實(shí)力的同時(shí)，全面促進(jìn)農(nóng)牧民增收，積極探索“板上發(fā)電、板間種草、板下養(yǎng)羊”模式，在光伏園區(qū)建成32個(gè)光伏生態(tài)牧場(chǎng)和56個(gè)集中放牧點(diǎn)，年養(yǎng)殖光伏羊2萬只以上，輻射帶動(dòng)18個(gè)村集體經(jīng)濟(jì)合作社持續(xù)增收。

通過光伏板陣列形成“防風(fēng)屏障”，草木得到滋養(yǎng)，據(jù)監(jiān)測(cè)，光伏園區(qū)建成3年后的子陣區(qū)內(nèi)風(fēng)速降低50%，土壤水分蒸發(fā)量減少30%，植被蓋度恢復(fù)到80%，5年間全州沙化土地植被恢復(fù)1.49萬公頃?；哪恋睾蜕郴恋爻尸F(xiàn)出“雙下降”的趨勢(shì)。在海南州已投產(chǎn)的112座光伏電站，累計(jì)開發(fā)固定就業(yè)崗位1726個(gè)，其中吸納本地人員561人實(shí)現(xiàn)穩(wěn)定就業(yè)。