作者:易蓉蓉 丁佳 来源:中国科学报 发布时间:2012-12-11
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长城脚下的光热电站

 
八达岭太阳能热发电实验电站        王疆炜供图
 
■本报记者 易蓉蓉 丁佳
 
位于北京市西北方向75公里处的八达岭长城脚下,一座百余米高的白塔在呼啸的寒风中赫然耸立,1万平方米的定日镜场在晴空下熠熠生辉。
 
从一片荒芜之地到电站初见规模,6年来,中科院电工所八达岭太阳能热发电实验电站第一次向公众揭开了它的神秘面纱。
 
记者日前来到刮着凛冽寒风的北京市延庆县,对电站进行了深入探访。
 
不可能完成的任务
 
太阳能是我国总储量最丰富,也是继水电、风电后最具规模化、产业化发展潜力的可再生能源。2011年3月,国家发展改革委发布的《产业结构调整指导目录》中,太阳能热发电集热系统位居新能源鼓励类的首位。
 
而在十多年前,中科院电工所的研究人员就开始了太阳能热发电方面的相关研究工作。2006年12月,国家“863”计划“太阳能热发电技术及系统示范”重点项目正式立项。
 
经过近6年的努力,今年8月9日13时18分,太阳能集热场输出的过热蒸汽推动汽轮机升速到额定转速6500rpm(rpm为每分钟转数),八达岭太阳能热发电实验电站首次发电成功。我国由此成为继美国、德国、西班牙之后,世界上第四个掌握集成大型太阳能热发电站相关技术的国家。
 
“我们创造了从材料到系统集成的太阳能热发电的完整技术链。”项目负责人、电工所研究员王志峰介绍说,实验中的一个较大突破是将吸热系统与聚光系统耦合,能在太阳能辐照和位置变化时稳定发电。而饱和蒸汽与过热蒸汽是在一个吸热腔体里完成的,这在一定程度上降低了成本,提高了效率。
 
据了解,电站的单台吸热器可以直接产生过热蒸汽,并能在超过一年的时间里长期稳定地工作,这在世界上是第一次。
 
德国专家评价该项目“简直就是魔术”。在科技部组织的验收会上,有关专家则直言:“这个团队完成了一项不可能完成的任务。”
 
从零开始到世界领先
 
2006年以前,我国在太阳能热发电技术领域可谓“一无所有”,SCI论文几乎为零。
 
随着电站的实验和建设,2010年,中科院电工所的发文量在全球主要研发机构中跃居第一位。正如电工所党委副书记张福宽所言:“我们的团队从零开始,把这片河滩地变成一个像模像样的科研园区,让科研成果落地生根,这是一个产学研用相结合的成功典范。”
 
与此同时,项目组的国际影响力与日俱增。目前,项目组已成为国际能源署太阳能热发电和热化学组织中方代表单位执委会成员,还为全球著名的电力公司培训技术人员。
 
电站是边科研、边设计、边土建、边调试、边创新的“五边”科学工程,工地上同时交叉作业的施工队伍最多时达到8家。但是,由于采取了科学的管理方法和严格有效的管理步骤,电站建设至今未出现重大质量事故。
 
“有太阳的天就是工作日”
 
“这里气候恶劣,为什么要在这里做实验,这不是找罪受吗?”这是每个来电站的人必问的问题。
 
“我们是刻意选这里的,未来中国的太阳能光热电站基本布局在太阳能充足的西北地区,实验选址必须尽量和西北气候条件相似。”王志峰说。
 
如果说生活上的困难是饱经风霜,那么现场施工就是举步维艰。2007年,这里杂草丛生、风沙肆虐。一位曾单独在这里呆了一个多月的老员工说:“那时候没有厕所,没有电视,住简易房,天黑后只有让人不寒而栗的风声,现在都有点心有余悸。” 今年年初的一天,电站负责人马广成发现65米高塔上的汽包漏水。年近半百的他冒着-15℃的严寒,在7级大风中费力地爬上高塔,排查每一个阀门,连续工作3天,终于排除了故障。
 
电站在建设的过程中困难重重,其间几乎所有人都没放过假,即使是春节期间,也在工作。
 
“有太阳的天就是工作日,大家把一切心血都扑在了电站建设上。”张福宽说,“虽然建设很艰苦,但大家拥有共同的理念,所以整个团队没有出过一个逃兵,非常感谢大家的坚持和付出!”
 
《中国科学报》 (2012-12-11 第4版 综合)
 
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