序言

小時候你肯定這樣玩過：

在天氣很好的時候，拿著一個放大鏡，然后地上放一張紙，這時太陽光會透過放大鏡，很快就把下面的紙燒起來，原理其實很簡單！

但是如果現(xiàn)在有1萬多面鏡子會發(fā)生什么呢？

這就要說道，在咱們中國甘肅敦煌的戈壁灘上，竟然有一座全是鏡子組成的發(fā)電站。

啥？鏡子也能發(fā)電？

對， 你沒聽錯！

那么問題來了：

鏡子發(fā)電站它是怎么工作的？

這里面用到了啥科技？

它的制造難點在哪？

鏡子發(fā)電站

甘肅敦煌那個鏡子發(fā)電站，它的全名叫做100兆瓦級熔鹽塔式光熱電站。

小鯨來劃重點了！ 熔鹽、 塔式！

熔鹽跟我們一般見到的鹽不一樣，它是液態(tài)的鹽，是一種可以高溫傳熱，蓄熱的介質。用這種鹽來儲存熱能，進而用來發(fā)電，成本是非常低的。

'塔式'是因為它中間有個集熱塔。

這個發(fā)電站的工作過程是這樣的:

首先在集熱塔周圍布置一定數(shù)量的鏡子，集熱塔作為吸熱器的承載基礎，鏡子作為太陽能的接受者，然后鏡子將太陽光反射到集熱塔頂?shù)奈鼰崞魃稀?/p>

液態(tài)熔鹽流經(jīng)吸熱器的管道并吸收熱量，并由這些攜帶熱量的熔鹽，通過蒸汽發(fā)生系統(tǒng)與水做熱交換，產(chǎn)生高溫高壓的蒸汽，從而推動汽輪發(fā)電機組發(fā)電。

其實，很多發(fā)電系統(tǒng)的最后一環(huán)就是“燒開水”，核能、火電、地熱，它們最后都是通過蒸汽推動汽輪機發(fā)電。

發(fā)電站鏡子技術

別看'鏡子發(fā)電站'的結構簡單，但是里面的科技含量可不低哦！

咱們就說說這個鏡子吧。

它的專業(yè)名詞叫做'定日鏡'。顧名思義，就是將太陽光線反射到固定位置的光學裝置。

整個光熱電站就有12000多面定日鏡，并且一面大的定日鏡，其實是由35個3.3平米的小鏡子組成。

這些小鏡子按照5乘7的排列方式組成了一個凹面鏡，每塊子鏡后還帶有背板，它的作用是用來進行支撐以防止鏡子變形，進而實現(xiàn)聚集和光斑控制要求。

為什么是凹面鏡，而不是我們平常使用的平面鏡呢？

凹面鏡會使得平行光束匯聚，進而將光線所攜帶的能量集中。

仔細想一下，手電筒就采用了凹面鏡，所以射出來的光線比較遠，而且不容易減弱。

那有人會問了，這么多鏡子是如何保證能精準將光斑投射到吸熱塔上呢？

要知道發(fā)電站的鏡場半徑長達1500米，這意味著最外端的定日鏡，必須得在1500米外精準地將光斑投射到吸熱器上。

可以說要求極高！

但是這對于勤勞聰明的中國人來說，這都不是事！

1萬多個定日鏡，除了弧度不相同以外，還用到了一種秘密武器，它就是減速機。

這玩意常用于工業(yè)機器人以及醫(yī)療機器人等對精度要求極高的領域。裝備了減速機的定日鏡，你可以理解為一個可以精確控制的機器人。

對了，咱們現(xiàn)在可以生產(chǎn)精度達到了驚人的0.6毫弧度的減速機，這樣可以使定日鏡更容易精準聚光，而這一標準已經(jīng)幾乎達到了目前機械加工工藝的精度極限。

另外一個問題，這么多鏡子是如何精準地跟蹤太陽，并最大程度得收集陽光呢？

這就要說到它使用了雙軸跟蹤技術。

這種技術可以讓每一塊鏡子，都能夠自動跟隨太陽的位置變化，從而改變自己的位置和角度，并找到最佳的折射角度。

聚焦精度可達到0.03度至0.05度，從而可以最大程度得收集陽光，使反射光射向中間的吸熱塔匯聚。

這么多面鏡子照在一個點上，可想而知，吸熱塔里面溫度得有多高！

同時這些鏡子除了要有超高的精度以外，還必須能經(jīng)受風沙和冰雹的侵襲。要知道戈壁上的天氣多變，風沙那是常有的事情。怎么能保證鏡子不被損壞，也是很考驗技術的事情！

熔鹽儲換熱系統(tǒng)

那到了夜晚沒有陽光怎么辦呢？

不怕！沒有陽光咱們可以進行儲能。

這就要說到熔鹽儲換熱系統(tǒng)。

它包括一座290攝氏度的冷鹽罐、一座565攝氏度的熱鹽罐和一套蒸汽發(fā)生系統(tǒng)。

系統(tǒng)工作時，先利用熱鹽泵將熱鹽罐內(nèi)的熱熔鹽，打入蒸汽發(fā)生系統(tǒng)。與水進行熱交換后降溫成為冷熔鹽，回到冷鹽罐。

水在吸收了熔鹽的熱量后，成為高溫高壓的水蒸氣從而推動汽輪機發(fā)電。而冷卻下來的熔鹽，重新變成固體得到循環(huán)利用。

發(fā)電站成就

值得一提的是，這個鏡子發(fā)電站，是由北京首航艾啟威節(jié)能技術股份有限公司，自主設計研發(fā)，并投資30億元建設，是具有完全自我知識產(chǎn)權。

它的建造，不僅解決了傳統(tǒng)電廠的限制，而且還可以實現(xiàn)24小時連續(xù)發(fā)電。

截止到目前，它已經(jīng)實現(xiàn)了最大負荷發(fā)電，年設計發(fā)電量3.9億度。

這是什么概念呢？

小鯨舉個例子，以每戶家庭每天平均用電量12點24度，每年4468度為例，僅僅是一個光熱發(fā)電塔每年產(chǎn)生的電量，就可以保證87000戶家庭一年的用電。

同時每年可以減排二氧化碳35萬噸，釋放相當于1萬畝森林的環(huán)保效益，并且每年可以節(jié)約13萬噸的標煤量。

它的成功建成，不僅是目前中國乃至亞洲裝機容量最大的光熱電站，也是全球單機聚光面積最大、吸熱塔最高的塔式光熱電站。同時也標志著，中國成為世界上少數(shù)掌握百兆瓦級光熱電站技術的國家之一。

感悟

大家都知道太陽能是可再生能源。

與傳統(tǒng)化石燃料相比，它最大的特點就是不會枯竭，可以說是取之不盡用之不竭，對環(huán)境沒有任何破壞，是一種非常安全并清潔的能源。

同時利用太陽能發(fā)電，也更有助于咱們國家的能源獨立和國家安全。要知道未來萬一有戰(zhàn)爭，一個國家的能源多少是考驗戰(zhàn)爭的重要標準。

此次甘肅敦煌的熔鹽塔式光熱電站，可以說是對太陽能利用的獨特創(chuàng)新。

據(jù)相關資料顯示，整個電站的反射鏡面積有140多萬平方米，相當于200個標準足球場的大小。

這面積可以說相當?shù)凝嫶螅?/p>

說是外星人的杰作，估計都有人會相信！

最后小鯨不禁要感嘆下，這真是了不起的中國創(chuàng)造！