青海新聞網(wǎng)·大美青海客戶端訊 君住黃河頭,我住黃河尾。一西一東,青海和山東,都已是中國能源綠色轉(zhuǎn)型的“龍頭”。
塔式光熱電站,有人稱它為“超級鏡子發(fā)電站”。在青海一批標(biāo)桿性的光熱電站項(xiàng)目中,我們發(fā)現(xiàn)了山東企業(yè)建設(shè)者的身影。順著線索,我們奔赴青海,走訪國家新能源發(fā)展戰(zhàn)略布局要地——柴達(dá)木沙漠基地。
最好的陽光與最豐沛的鹽湖
10月17日清早,青海省海西蒙古族藏族自治州格爾木市的氣溫已降至零下。當(dāng)?shù)爻鲎廛噹煾禃r(shí)中鎮(zhèn)告訴記者,供暖季已經(jīng)開始,一直會(huì)持續(xù)到明年5月,“但這里陽光特別好,道路很少有積雪。”
格爾木市是全國光照資源最豐富的地區(qū)之一,中國最大的鹽湖察爾汗鹽湖也位于此。鹽湖中的鹵水,可以提取制成硝酸鉀和硝酸鈉,加工成熔鹽,成為光熱電站的儲能介質(zhì),儲備綠色能源。“柴達(dá)木盆地土地較為平整,光熱發(fā)電關(guān)鍵材料熔鹽資源居全國首位,發(fā)展光熱具有得天獨(dú)厚的優(yōu)勢。”青海省能源局新能源處副處長葉誠說。
從格爾木市區(qū)一路向東,穿過茫茫戈壁灘,來到中國綠發(fā)海西州多能互補(bǔ)集成優(yōu)化國家示范工程(下稱“綠發(fā)海西州多能互補(bǔ)工程”),其中的5萬千瓦塔式光熱電站,由中國綠發(fā)投資集團(tuán)有限公司投資、中國電建集團(tuán)山東電力建設(shè)第三工程有限公司(下稱“山東電建三公司”)總承包建設(shè)。
8時(shí),進(jìn)入工程基地,穿過四周4400塊層層排開的定日鏡,便來到了光熱電站中心區(qū)域高達(dá)188米的吸熱塔下,仿佛置身科幻電影中。
光熱項(xiàng)目如何運(yùn)作?定日鏡把陽光反射到塔尖的吸熱器上,熔鹽被迅速加熱至565℃。高溫熔鹽儲存在大型熔鹽儲罐中,根據(jù)電網(wǎng)需要,與水換熱產(chǎn)生高溫高壓蒸汽,驅(qū)動(dòng)汽輪機(jī)發(fā)電。
此時(shí),剛開完早會(huì)的定日鏡清潔小組工作人員王曉兵、曹建平坐著清洗車陸續(xù)趕往光熱塔四周的鏡場。鏡面的潔凈度對于光熱電站聚光效果至關(guān)重要,直接影響著光熱轉(zhuǎn)換效率及電站發(fā)電量。清潔小組一組兩人,一名引導(dǎo)員,一名司機(jī)。鏡場沙地柔軟,每面鏡子面積達(dá)138平方米,為避免車輛顛簸碰傷鏡子,要有引導(dǎo)員負(fù)責(zé)在車前引路。每天清洗200多面鏡子,引導(dǎo)員要在沙地上深一腳淺一腳跋涉近2萬步。
進(jìn)入11月,這項(xiàng)工作會(huì)更加復(fù)雜。光熱電站負(fù)責(zé)人化宜森說,當(dāng)?shù)厝粘囟冉抵亮阆潞,噴出來的水在鏡面會(huì)結(jié)冰,清洗效率會(huì)大大降低。同時(shí),受地區(qū)資源限制,當(dāng)?shù)厮|(zhì)較硬,軟化需要用電和專業(yè)藥品,增加了成本。從今年夏天開始,化宜森開始進(jìn)行“干洗”方案設(shè)計(jì),“目前毛刷水洗的方式已經(jīng)非常節(jié)水,但能省則省。”
光熱和光伏,有啥不一樣?
光伏和風(fēng)力發(fā)電的間歇性、波動(dòng)性等先天缺陷,會(huì)影響電網(wǎng)安全和新能源消納。而光熱電站白天聚光儲熱,晚上釋熱發(fā)電,相當(dāng)于一個(gè)大型的穩(wěn)定熱能“充電寶”。
“足夠的調(diào)峰資源是可再生能源高效利用、優(yōu)化能源結(jié)構(gòu)的前提。”中國科學(xué)院電工研究所研究員、中國科學(xué)院太陽能熱利用及光伏系統(tǒng)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室主任王志峰說。
以綠發(fā)海西州多能互補(bǔ)工程為例,通過深入開展光熱、共享儲能、液化空氣儲能以及構(gòu)網(wǎng)型儲能研究建設(shè),項(xiàng)目整體運(yùn)行后,棄風(fēng)棄光率小于5%。
“超級鏡子”加速發(fā)力
一臺筆記本電腦、一紅一白兩個(gè)塑料凳子,再加一個(gè)矮一些的折疊馬扎,這就是定日鏡矯正員蔣思睿“移動(dòng)辦公室”的全套設(shè)備。轉(zhuǎn)崗的蔣思睿,從今年8月開始,就在太陽最熾熱的時(shí)候,追著光矯正綠發(fā)海西州多能互補(bǔ)工程光熱電站定日鏡的偏差。
“像相機(jī)對焦一樣,把定日鏡的光校對到靶標(biāo)點(diǎn)上。”11時(shí),蔣思睿校對好一面鏡子后,開始進(jìn)行測試,指定編號的定日鏡緩緩移動(dòng),調(diào)節(jié)到預(yù)設(shè)角度,陽光反射從靶標(biāo)點(diǎn)上移匯聚到指定位置。
定日鏡瞄準(zhǔn)的吸熱器,是塔式光熱電站最昂貴的部件之一,起初只能依賴進(jìn)口。目前在中國廣核集團(tuán)德令哈200萬千瓦光熱儲一體化項(xiàng)目(以下簡稱中廣核德令哈光熱儲項(xiàng)目)擔(dān)任塔式光熱電站OE(業(yè)主工程師)負(fù)責(zé)人的王成,作為山東電建三公司在青海的項(xiàng)目負(fù)責(zé)人,全程參與了綠發(fā)海西州多能互補(bǔ)工程。
回憶起剛在國內(nèi)承建光熱電站時(shí),王成感嘆,一塊吸熱器的管屏國外要價(jià)接近1200萬元,當(dāng)時(shí)僅一期項(xiàng)目就需要24塊管屏,“雖然國內(nèi)有廠家,但當(dāng)時(shí)光熱電站建設(shè)剛剛起步,業(yè)主并不太敢用國產(chǎn)設(shè)備。”
如今,關(guān)鍵部位設(shè)備的國產(chǎn)化率越來越高。據(jù)王成介紹,吸熱器采用了國產(chǎn)設(shè)備后,價(jià)格約為進(jìn)口設(shè)備的三分之一。另一套關(guān)鍵設(shè)備定日鏡也實(shí)現(xiàn)了國產(chǎn)替代。中廣核德令哈光熱儲項(xiàng)目就配置了21543面30平方米國產(chǎn)定日鏡,鏡場反射面積相當(dāng)于近70個(gè)標(biāo)準(zhǔn)足球場大小。
此時(shí)的德令哈,一片巨大的銀色海洋正在形成,安裝完成的定日鏡在陽光下熠熠生輝。“以前138平方米的大鏡子只能使用液壓,現(xiàn)在30平方米的小鏡子可以直接使用綠電驅(qū)動(dòng),成本明顯降低。”王成說。
原本造價(jià)極高的“超級鏡場”,在關(guān)鍵核心部件實(shí)現(xiàn)國產(chǎn)化后,成本明顯下降。中廣核太陽能德令哈有限公司副總經(jīng)理蹇釗介紹,目前青海塔式光熱電站的度電成本已降低到0.7元/千瓦時(shí)以下,該項(xiàng)目一期100萬千瓦中,就包含20萬千瓦光熱,同時(shí)配備了6小時(shí)的儲能,是國內(nèi)光熱儲能配比最高的多能互補(bǔ)項(xiàng)目。
記者從青海省能源局了解到,青海目前已建成光熱項(xiàng)目21萬千瓦,在建光熱項(xiàng)目80萬千瓦,預(yù)計(jì)年內(nèi)將新增并網(wǎng)20萬千瓦,屆時(shí)光熱裝機(jī)將突破40萬千瓦,居全國首位。
點(diǎn)亮吸熱塔的山東人
16時(shí)許,陰了快一天的格爾木逐漸放晴,天空開始變成純凈的藍(lán)色。
此時(shí),光熱電站集控中心的運(yùn)維團(tuán)隊(duì)正密切關(guān)注著屏幕上的DNI(法向直接輻射強(qiáng)度)曲線。運(yùn)維部主任吳超根據(jù)后臺數(shù)據(jù)和攝像頭中的天氣情況,下指令開始進(jìn)行預(yù)熱。當(dāng)DNI值達(dá)到832.78時(shí),集控中心的鏡場監(jiān)視器上,原本藍(lán)色的點(diǎn)位圖幾乎全部變?yōu)榧t色,4400面定日鏡逐漸進(jìn)入工作狀態(tài)。
站在熔鹽塔下,能夠看到原本處在待機(jī)狀態(tài)的定日鏡,開始按區(qū)域被啟動(dòng),瞄向熔鹽塔上方黑色的吸熱器,如同向日葵繞日。不一會(huì)兒,隨著吸熱器溫度逐漸升高,高聳的熔鹽塔塔頂發(fā)出耀眼的白光,難以直視,仿佛天上有著兩個(gè)太陽。
進(jìn)入光熱電站的運(yùn)維“大腦”集控中心,當(dāng)天7人的運(yùn)行值中,加上吳超,有4個(gè)是山東人,都來自山東電建三公司下屬青島華豐偉業(yè)電力科技工程有限公司。今年已經(jīng)是吳超在青海的第6個(gè)年頭。
王成也是2018年來到青海,在此之前,他參與建設(shè)的摩洛哥努奧二三期光熱電站是中國公司首次在海外以EPC總承包方式承建的光熱工程。“建筑企業(yè)‘走出去’非常重要,2015年我們就進(jìn)入全球商業(yè)化光熱電站領(lǐng)域,積累了豐富的建設(shè)和運(yùn)維經(jīng)驗(yàn)。”
蹇釗表示,首次承建塔式光熱電站的中廣核,選擇山東電建三公司作為項(xiàng)目OE是因?yàn)槠湄S富的海外經(jīng)驗(yàn),“山東電建三公司在吸熱塔封頂后,對于上部吸熱器的安裝與內(nèi)部鋼結(jié)構(gòu)平臺的協(xié)同給了很好的建議。”
列入國家“沙戈荒”風(fēng)電光伏大基地布局規(guī)劃的柴達(dá)木沙漠基地,是青海打造國家清潔能源產(chǎn)業(yè)高地的標(biāo)桿。截至今年9月底,青海省電力總裝機(jī)6118.6萬千瓦。其中,清潔能源裝機(jī)為5729.5萬千瓦,占比93.6%,這一比例居全國第一。曾經(jīng)的“沙戈荒”,如今已成為綠色能源的新綠洲,源源不斷地為經(jīng)濟(jì)發(fā)展提供能量。
一西一東,通過西電東送工程,青海和山東的綠色能源相互聯(lián)通。從采購青海水電轉(zhuǎn)為采購風(fēng)電和光電,兩省共享綠色“紅利”。山東的建設(shè)者奔赴沙戈荒地區(qū),跨越山海,助力青海打造國家清潔能源產(chǎn)業(yè)高地。