北京西北75公里，延慶縣八達嶺長城腳下。
站在長城上向南遠眺，一個白色柱狀的“大家伙”聳立在藍天之下；一側(cè)，上百片碩大的玻璃面板，把太陽光反射到它上面。
這個不久前建成的大家伙就是我國、也是亞洲首個太陽能熱發(fā)電站的吸熱塔。其建造者之一、中科院電工所研究員王志峰不敢相信：4年前這兒還是一片雜草叢生的荒地，如今居然成了長城一景。
蛻變背后，是以中科院電工所為首的863項目團隊以及13家項目建設單位，為建造實驗電站上千個日夜的鉆研和努力。
最初做的鏡子
遇到風就像野鴨子亂拍翅膀
2006年前，我國在太陽能熱發(fā)電技術方面還是一片空白，建設太陽能熱發(fā)電電站更無先例可循。
王志峰說，由于沒有任何經(jīng)驗借鑒，無論安裝、調(diào)試還是其它工作，都會有很多意想不到的困難。
電站建設，很重要的一部分是做出高精度、低耗能的定日鏡，讓這些“向日葵”能聚集起足夠的太陽光，把光熱轉(zhuǎn)化為電能。
“電站工作時，光束中心溫度能達到1600多攝氏度，稍有誤差，不僅不能收集熱能，吸熱塔也將被燒掉。”王志峰說。
之前我國從來沒做過商業(yè)化的定日鏡。科研人員在10余年科研積累的基礎上，反復試驗，研制出不同面積和結(jié)構的8種定日鏡；經(jīng)過4代更新，終于做出了精度高、重量輕、電耗低、安裝快的定日鏡。
“我們剛開始做出來的鏡子，就像野鴨子，一遇風就亂拍‘翅膀’；現(xiàn)在八達嶺即使有六七級的大風，偏轉(zhuǎn)也不超過0.2度，誤差縮小到了頭發(fā)絲粗細。
解決了安裝難的問題，現(xiàn)在100平方米的鏡子，兩個員工最多兩天就能安裝好了。”皇明公司技術研發(fā)中心副部長于家伍說。
因為難度大、工期緊
取消了所有節(jié)假日
王志峰說，以后太陽能熱能發(fā)電要推廣，主要站址還是在西北地區(qū)，因此實驗站必須建在與西北氣候接近的地方。“這也是電工所嚴陸光院士在項目開始時一再囑咐我們的。”王志峰強調(diào)。
西北長城，正值燕山風口之上，冬季可低至零下20多攝氏度，北京低溫極值就產(chǎn)生于此。
大風、溫差大、冬季極寒，使這里有著近似西北的氣候。就在記者采訪幾天前，一場50多年一遇的大雪突降延慶，電站鏡場內(nèi)的積雪最高達2.2米。
“剛來時這里沒有廁所，沒有電視，只能住在簡易房里，天黑后呼嘯的風聲令人不寒而栗。吃的就更別提了，連個買菜的地方都沒有，一般人都呆不住啊。”一位老員工回憶說。
比簡陋生活條件更需克服的，還有惡劣的天氣。
今年3月，氣溫零下15攝氏度，大風使鋼塔頂端擺動近半米。
就在此時，65米的高塔上汽包漏水，而只有爬上塔頂逐一檢查零件才能排查出問題。在大風和極寒下進行高空作業(yè)，年輕小伙子都望而生畏。年近半百的電站負責人馬廣成沒有猶豫。他爬上塔頂排查每一個閥門，經(jīng)過3天的緊張工作，終于排除了故障。馬廣成仍不放心，站在高處盯著，直到王志峰催促多次才肯下來。
“有太陽的天就是工作日，取消所有的節(jié)假日。”為趕工期，王志峰和大家這樣約定。
因為難度大、工期緊，從施工人員、技術人員到科研人員，從20多歲的小伙子到60多歲的老同志，從2009年正式開工到今年發(fā)電成功，幾乎沒有放過假。
實驗成功，電站一片沸騰
晚上大家都喝醉了
8月9日13點18分，電站負載合閘，綠色的電流將負載瞬時加熱。
發(fā)電電壓10.5千伏，頻率50赫茲！
這標志著：我國第一次用太陽能產(chǎn)生的蒸汽驅(qū)動汽輪發(fā)電機發(fā)電運行了！
“當實現(xiàn)實驗成果的一瞬間，電站一片沸騰，晚上大家都高興得喝醉了。”王志峰說。
電站持續(xù)、穩(wěn)定的運行，標志著我國建成了一個具有完全自主知識產(chǎn)權的太陽能熱能電站，太陽能熱發(fā)電技術步入世界先進行列。
6年披荊斬棘，科研項目團隊交出了一份亮麗的成績單：從材料到系統(tǒng)集成，項目貫穿了太陽能熱發(fā)電完整的技術鏈；單臺吸熱器直接產(chǎn)生過熱蒸汽技術（DSSG）居于世界領先位置；編制了太陽能熱發(fā)電第一部國家標準；近5年來我國在太陽能熱發(fā)電方面的SCI文章總數(shù)躍居世界第二，此前幾乎為零……
“雖然我們完成了項目，建成了試驗電站，初步掌握了電站集成技術，但依然任重道遠。”王志峰說，太陽能熱發(fā)電的持久性、穩(wěn)定性還有待進一步觀察、研究，成熟之后才能逐步推廣。
太陽能熱發(fā)電技術介紹
太陽能熱發(fā)電是通過“光—熱—功”的轉(zhuǎn)化過程實現(xiàn)發(fā)電的一種技術形式，其在原理上和傳統(tǒng)的化石燃料電站類似。二者最大的區(qū)別在于輸入的能源不同，太陽能熱發(fā)電采用的是太陽能：聚光器將低密度的太陽能轉(zhuǎn)換成高密度的能量，經(jīng)由傳熱介質(zhì)將太陽能轉(zhuǎn)化為熱能，通過熱力循環(huán)做功，實現(xiàn)到電能的轉(zhuǎn)換。
和光伏發(fā)電不同，太陽能熱發(fā)電主要利用法向直射太陽輻射。可再生能源發(fā)電技術面臨的主要挑戰(zhàn)之一就是如何把能量儲存起來，從而實現(xiàn)電力的可調(diào)節(jié)性。太陽能熱發(fā)電站可以帶有蓄熱系統(tǒng)，將白天多余的能量儲存起來，當太陽輻照不好時，蓄存的熱能可以被釋放出來，使汽輪機持續(xù)運行，從而保證輸出電力的穩(wěn)定性，并增加全負荷運行時數(shù)。同時，太陽能熱發(fā)電站也可以利用化石燃料進行補燃，可以在晚上或連續(xù)陰天的時候持續(xù)發(fā)電。除了電力輸出相對平穩(wěn)外，太陽能熱發(fā)電技術的主要受益點還在于其對環(huán)境的負面影響很小。一座太陽能熱發(fā)電站，全生命周期的CO2排放僅為13—19g/kWh。
由于太陽能熱發(fā)電的各種優(yōu)勢，目前太陽能熱發(fā)電正在全球范圍內(nèi)迅速發(fā)展。目前全球于運行狀態(tài)的太陽能熱發(fā)電站（包括示范電站）共45座，裝機容量總計約1500兆瓦。
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