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在中國甘肅敦煌的戈壁灘上,，有一座全是鏡子組成的發(fā)電站,。
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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,？ 甘肅敦煌鏡子發(fā)電站,，全名叫做100兆瓦級熔鹽塔式光熱電站。 劃重點了,！ 熔鹽,、 塔式！ - S* d( z5 y; q
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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(zhì),。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(chǔ),，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?/font>
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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,。 # [+ V) f( E2 b: O1 {9 n) e# [
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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?zé)幔鼈冏詈蠖际峭ㄟ^蒸汽推動汽輪機發(fā)電,。 別看"鏡子發(fā)電站"的結(jié)構(gòu)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(xué)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,。 ' L. f* M0 X# k, H
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這些小鏡子按照5乘7的排列方式組成了一個凹面鏡,，每塊鏡子后還帶有背板，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(zhǔn)將光斑投射到吸熱塔上呢,？
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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(zhǔn)地將光斑投射到吸熱器上,。 可以說要求極高！ 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,。
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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(lǐng)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(zhǔn)聚光,，而這一標(biāo)準(zhǔn)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(zhǔn)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(shù)。
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這種技術(shù)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,！ $ m( J1 q, O. ?; ]
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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(fēng)沙和冰雹的侵襲。要知道戈壁上的天氣多變,，風(fēng)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(shù)的事情！ 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)。 $ k. x5 r+ U6 m1 \3 W5 V, N6 t& O2 P1 C* m
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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,。 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(shù)股份有限公司,，自主設(shè)計研發(fā),，并投資30億元建設(shè)，具有完全自我知識產(chǎn)權(quán),。 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,。
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截止到目前,，它已經(jīng)實現(xiàn)了最大負荷發(fā)電，年設(shè)計發(fā)電量3.9億度,。 這是什么概念呢,？ 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,。
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同時每年可以減排二氧化碳35萬噸,，釋放相當(dāng)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(biāo)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(biāo)志著,，中國成為世界上少數(shù)掌握百兆瓦級光熱電站技術(shù)的國家之一。 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。 7 ]2 J: d8 D+ B$ Q, }% N
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同時利用太陽能發(fā)電,，也更有助于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(biāo)準(zhǔn),。 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(guān)資料顯示,，整個電站的反射鏡面積有140多萬平方米,，相當(dāng)于200個標(biāo)準(zhǔn)足球場的大小。 這面積可以說相當(dāng)?shù)凝嫶螅?/font> 真是了不起的中國創(chuàng)造,！ | 
發(fā)表于 2021-5-4 14:05:44
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