項目位于希臘最大的島嶼——克里特島，在地中海中，愛琴海之南。項目利用光熱技術(shù)的儲能功能，降低島內(nèi)對柴油發(fā)電依賴的同時，保護當?shù)厣鷳B(tài)環(huán)境。
該項目是葛洲壩國際公司與浙江中控太陽能技術(shù)有限公司(簡稱中控太陽能)組成的聯(lián)營體與英國投資商在希臘國別的成功合作，是中國光熱發(fā)電產(chǎn)業(yè)首次以完整的“技術(shù)+設(shè)備+工程”模式走出國門。
看到這個消息，筆者深感欣慰。中國在光熱發(fā)電領(lǐng)的多年深耕，終于有了回報。
提起太陽能發(fā)電，人們就會想起光伏。其實，除了光伏，還有一種太陽能的利用方式，這就是光熱。顧名思義，光熱是利用太陽光照的熱效應(yīng)，將陽光的熱能轉(zhuǎn)化為電能，這是它與光伏的最大區(qū)別。用比較通俗的話說，就是利用太陽光的熱量來發(fā)電。
與光伏相比，光熱發(fā)電的最大優(yōu)點在于，作為一種熱電站，它可以直接產(chǎn)生與火電站完全相同的滿足電網(wǎng)品質(zhì)要求的交流電，保證電網(wǎng)的電壓和頻率穩(wěn)定，對現(xiàn)有火電站及電網(wǎng)系統(tǒng)有更好的兼容性。
一般來說，太陽能光熱發(fā)電有槽式、塔式、碟式(盤式)、菲涅爾式四種形式。
在這四種光熱發(fā)電方式中，槽式太陽能熱發(fā)電系統(tǒng)是利用槽型拋物面聚光反射鏡加熱其上方集熱管中的導(dǎo)熱油，再利用導(dǎo)熱油加熱鍋爐產(chǎn)生蒸汽，驅(qū)動汽輪機帶動發(fā)電機組發(fā)電;
菲涅爾式與之類似，只不過用來反射太陽光的不是拋物面聚光反射鏡，而是鏡面陣列，同時其集熱管是固定式的;
盤式(又稱碟式)太陽能熱發(fā)電系統(tǒng)是用圓形的拋物面聚光反射鏡聚焦陽光作為斯特林發(fā)動機的外部熱源，用斯特林發(fā)動機帶動發(fā)電機發(fā)電;
塔式太陽能光熱發(fā)電是指利用大規(guī)模陣列拋物或碟形鏡面反射太陽光到集熱塔頂端的集熱器，集熱器中的熱量通過換熱裝置加熱鍋爐產(chǎn)生蒸汽，驅(qū)動汽輪機帶動發(fā)電機組發(fā)電。
蘭州大成200kW光熱發(fā)電示范項目。圖中左側(cè)為槽式光熱發(fā)電系統(tǒng)，右側(cè)為菲涅爾式光熱發(fā)電系統(tǒng)。圖片由作者收集，下同
中船重工711所研制的1kw碟式太陽能光熱斯特林發(fā)電系統(tǒng)?？梢钥闯?，它實際上就是在太陽灶上安裝了一個用斯特林發(fā)動機驅(qū)動的發(fā)電機。
塔式太陽能光熱發(fā)電原理示意圖。太陽光經(jīng)定日鏡反射后聚焦在集熱塔頂端的集熱器，產(chǎn)生大量熱量。這種集熱方式的集熱效率比槽式系統(tǒng)高15%。
北京延慶八達嶺1MW塔式試驗電站。該電站是中國第一座MW級塔式太陽能光熱電站。
與其它三種光熱發(fā)電方式相比，塔式光熱發(fā)電的最大優(yōu)點在于，它的聚光比高達1000倍，遠高于槽式(100倍)和菲涅爾式(50倍)，接近碟式的圓形拋物面的水平，這使得其熱電效率高于槽式光熱發(fā)電系統(tǒng);同時，因為可以通過擴大鏡場和增加反射鏡數(shù)量來擴大規(guī)模，這使得單個的塔式光熱發(fā)電系統(tǒng)不像碟式那樣有規(guī)模限制，便于大規(guī)模開發(fā)，從而降低建設(shè)成本。因此，自從1981年第一座太陽能光熱發(fā)電站在美國建成以來，塔式電站一直是太陽能光熱發(fā)電站的主要發(fā)展方向。
中國的太陽能光熱發(fā)電產(chǎn)業(yè)及相關(guān)技術(shù)的發(fā)展起步于21世紀初。2006年12月，國家“863”計劃“太陽能熱發(fā)電技術(shù)及系統(tǒng)示范”重點項目正式立項，其目標是研究塔式太陽能熱發(fā)電關(guān)鍵技術(shù)，建立太陽能熱發(fā)電實驗系統(tǒng)和實驗平臺，探索高效能、大規(guī)模、低成本的商業(yè)化電站的技術(shù)路徑，為我國太陽能熱發(fā)電技術(shù)的研發(fā)奠定基礎(chǔ)。
在此計劃支持下，位于北京延慶八達嶺的中科院電工所1MW塔式試驗電站(又名大漢電站)正式啟動，該項目由中科院、皇明太陽能股份有限公司和華電集團聯(lián)合開發(fā)建設(shè)，總投資1.2億元。經(jīng)過六年的建設(shè)和努力，2012年7月1日，電站汽輪發(fā)電機平穩(wěn)通過臨界轉(zhuǎn)速;2012年7月17日，電站汽輪發(fā)電機達到額定轉(zhuǎn)速;2012年7月22日，電站汽輪發(fā)電機首次發(fā)電試驗成功;2012年8月4日下午，首次帶負載運行發(fā)電實驗成功;2012年8月9日下午13:18分，電站首次全面運行發(fā)電實驗成功。
該項目是我國自行研發(fā)、設(shè)計和建設(shè)的首座MW級塔式太陽能電站，也是亞洲首座MW級電站，項目的成功發(fā)電意味著我國建立起了一個完整的塔式太陽能光熱發(fā)電產(chǎn)業(yè)實驗平臺，對我國光熱發(fā)電產(chǎn)業(yè)化意義重大。
同樣是在2012年8月，中控太陽能德令哈50MW塔式太陽能熱發(fā)電站一期工程(10MW)成功產(chǎn)出蒸汽，蒸汽參數(shù)達到設(shè)計指標，并實現(xiàn)連續(xù)穩(wěn)定運行。2016年8月20日14時18分，該電站一次性打通全流程并成功并網(wǎng)發(fā)電，至21日15時45分，該電站實現(xiàn)滿負荷發(fā)電。這是中國第一座正式投入商業(yè)運營的塔式太陽能光熱電站(上網(wǎng)電價1.2元/千瓦)。
值得一提的是，該電站完全采用中控太陽能公司自主研發(fā)的技術(shù)和裝備，鍋爐系統(tǒng)由杭州鍋爐集團研制，汽輪機則由杭州汽輪機股份有限公司研制。它的成功投運表明我國的塔式光熱發(fā)電技術(shù)和裝備完全實現(xiàn)了國產(chǎn)化，充分展示了我國具有自主知識產(chǎn)權(quán)的塔式光熱系統(tǒng)核心裝備研制能力和集成技術(shù)水平，意義極為巨大。
中控德令哈10MW塔式光熱電站。該電站是中國第一座投入商業(yè)運營的塔式太陽能光熱電站。
這兩次成功經(jīng)驗，為中國企業(yè)增加了“走出去”的信心。2018年4月13日，上海電氣與ACWAPower公司在上海簽訂迪拜水電局光熱四期700兆瓦電站項目總承包合同。該項目由三個裝機為200兆瓦的槽式電站和一個裝機為100兆瓦的塔式電站組成，總計700兆瓦，是目前世界上投資規(guī)模最大、裝機容量最大、熔巖罐儲熱量最大的光熱項目;同時，該項目100兆瓦熔鹽塔式電站塔高設(shè)計為260米，為目前世界最高。能夠拿下這一項目，充分說明了中國企業(yè)在這一領(lǐng)域的技術(shù)實力。
2018年7月，習(xí)近平主席在對阿聯(lián)酋訪問前夕，在阿聯(lián)酋《聯(lián)邦報》、《國民報》發(fā)表題為《攜手前行，共創(chuàng)未來》的署名文章，文中特別提到迪拜700兆瓦光熱發(fā)電項目，盛贊它“是世界上規(guī)模最大、技術(shù)最先進的光熱發(fā)電站”。習(xí)近平主席的這一評價，是對中國在光熱發(fā)電領(lǐng)域?qū)嵙Φ淖詈每隙ā?/p>
不過，略有遺憾的是，這次上海電氣還只是一個EPC(工程總承包)，鏡場技術(shù)和汽輪發(fā)電機系統(tǒng)都由西方國家的公司提供。
迪拜700mw光熱發(fā)電項目效果圖。該集熱塔高達260米，為世界第一。
這個遺憾在這次希臘的MINOS 50MW塔式光熱發(fā)電項目中終于得以彌補。如前所述，中控太陽能擁有完全獨立自主的塔式太陽能光熱發(fā)電技術(shù)和裝備，這次葛洲壩國際公司與中控太陽能組成的聯(lián)營體承建希臘MINOS 50MW塔式光熱發(fā)電項目，第一次實現(xiàn)了中國光熱發(fā)電產(chǎn)業(yè)以完整的“技術(shù)+設(shè)備+工程”模式走出國門。筆者相信，假以時日，光熱發(fā)電相關(guān)產(chǎn)業(yè)必能成為繼高鐵、核電之后，中國的又一張“國家名片”。
