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新能源

直擊亞洲最大超級鏡子發電站,沒陽光也24小時有電!

位於甘肅敦煌的「超級鏡子發電站」,兩層樓高的定日鏡多達1萬2000多面。邱莉燕攝

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中國鏡子發電,沒陽光也24小時有電!直擊西電東送現場

《遠見》記者實地挺進絲綢之路上的塔克拉瑪干沙漠,親身探訪位於甘肅敦煌的「超級鏡子發電站」,首先呈現在眼前的,是一座座高達兩層樓的巨大定日鏡。

靠近仔細一看,上面附著的不是常見的太陽能光電板,而是一片又一片的鏡子。更蔚為奇觀的是,這些鏡子受電腦控制,會像向日葵一樣跟隨著太陽的軌跡自動「轉動身體」,以取得最大面積的光照。

多達1萬2000多面的定日鏡,如此密密麻麻地整齊排列,宛如漫天黃沙中的一座鋼鐵森林。

它們也彷彿遵照某種神祕儀式,以同心圓形式,圍繞著中央一根高達260公尺、更為巨大的集熱塔,展開「追日」,並把太陽的光全部反射到集熱塔頂部。

超級鏡子發電站的原理,很像小時候玩過的一個遊戲:在大太陽底下手持一個放大鏡,下方放一張紙,陽光透過放大鏡聚熱,不久之後紙中間就燒出一個洞。

若是將放大鏡換成1萬2000面大鏡子,對著太陽照,又會發生什麼事呢?

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中國規模最大光熱電站,24小時連續發電

管理「超級鏡子發電站」的首航高科董事長黃文博介紹,首先在集熱塔周圍設置一定數量的鏡子,然後鏡子將太陽光反射到集熱塔頂的吸熱器上。吸熱器的管子裡流的是液態熔鹽,可以吸收聚光而得的熱量,再把水「煮成」高溫蒸汽,從而推動蒸汽發電機組發電。

「這些光熱還可以儲存在塔頂,24小時都能發電,」黃文博說,這成功解決了光電到了晚上就不能發電的限制。

正式名稱為「首航高科敦煌100兆瓦熔鹽塔式光熱電站」的發電廠,2018年12月底併網發電,鏡場占地面積780公頃,設計成年發電量達3.9億千瓦時,不僅成為大陸「西電東送」的一大助力,也在節能減排上也有貢獻,每年可減排二氧化碳35萬公噸。

這是大陸目前規模最大、吸熱塔最高、可24小時連續發電的光熱電站,也有大陸媒體稱之為「亞洲最大」。

圖/甘肅敦煌100兆瓦熔鹽塔式光熱電站。X by @PDChinese

「30億人民幣(約新台幣131億元),是我們投下去的錢,」黃文博表示,斥資不斐之外,更重要的是全由大陸公司自行設計開發而成,不擔心會被其他國家「卡脖子」。

光熱發電的技術會孕育於敦煌的戈壁灘上,主要是因為敦煌的特殊環境:晝長夜短,太陽資源豐富,因地制宜而創造出來的新發電形式。

相較太陽能發電板20年後便會報廢、產生廢棄物難以處理的問題,光熱發電的鏡子大約會在30年後報廢,但其中許多材料比如玻璃,都能輕易拆解、回收再利用。

奇妙!太陽光加上鹽就能發電

距離鏡子發電站不到10分鐘車程,則有另一項利用太陽熱能來發電的「超級工程」。

此處有個拗口的名稱──熔鹽線性菲涅爾式光熱發電站,沒有很多鏡子,倒是在空中織起許多直來直去的管子。

「別太靠近管子,這些管子很燙,」蘭州大成敦煌聚光熱電副總經理孔令剛一邊揮手一邊現場說明。

原來,這些管子裡面流淌的,其實是上千度高溫的熔鹽,這種介質可以集熱、傳熱和儲熱,同樣具備24小時持續發電能力。

圖/集熱塔高達260公尺。邱莉燕攝

深入探究熔鹽儲換熱系統的原理,更讓人覺得像天方夜譚。

熔鹽是一種硝酸鉀和硝酸鈉的混合物,不難取得。這些又長又大的集熱管線蓋在沙漠中,流淌其中的熔鹽吸收太陽的熱量後,再將熱熔鹽打入蒸汽系統,與水進行熱交換。

水在吸收了熔鹽的熱量後,成為高溫高壓的水蒸氣從而推動蒸汽機發電,而冷卻下來的熔鹽,又重新回到集熱管線中,如此不斷循環利用。

總投資金額亦達16.88億人民幣(約新台幣74億元)的熔鹽光熱發電站,日發電量高達54萬度,而且許多機制均由物聯網智慧控制,智慧財產權亦由大陸企業自己牢牢掌控。

新能源革命之於世界,無疑是一個漫長的過程,全世界都在追求技術升級,中國大陸在光熱發電的突破性雖然不及核融合、常溫常壓超導體等尖端技術,但商業化的模式已然成功驅動。

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