敦煌，絲綢之路上的璀璨明珠，這裏不僅彙聚了千年文明之美，還有無窮無盡的“風光”資源。在敦煌市向西約20公裏處，坐落著首航高科敦煌100兆瓦熔鹽塔式光熱電站，又名“超級鏡子發電站”。從上空俯瞰，宛若一個碩大的向日葵正在盛放。這座發電站占地面積800公頃，電站設計年發電量達3.9億度，每年可減排二氧化碳35萬噸，是我國目前建成規模最大、吸熱塔最高，可24小時連續發電的100兆瓦級熔鹽塔式光熱電站。那麽，什麽是熔鹽？它又是怎麽做到和鏡子組合進行發電的呢？今天力力就帶大家來一探究竟！

敦煌100MW熔鹽塔式光熱電站

熔鹽塔式光熱電站的原理是什麽？

看了上面的照片，給我們的第一感受便是科技感十足，但熔鹽塔式光熱電站的原理卻十分簡單。首先，這裏所說的“鹽”，並非是我們日常生活中炒菜時所用的食用鹽，而是指“熔鹽”。熔鹽是鹽類熔化後形成的熔融體，它具有良好的傳熱與儲能特性，可吸收鏡子反射的太陽光中所蘊含的熱能，在升溫與降溫的過程中，完成能量的傳遞。

典型塔式太陽能熱發電系統

塔式則指的是中間的吸熱塔，熔鹽塔式光熱電站的原理總結起來就是，具有定日功能的大量平面鏡將陽光反射到塔的頂端，並在那裏將熔鹽加熱到500攝氏度以上，之後通過高溫熔鹽發電。這跟火力發電廠使用燃煤加熱水蒸氣，再通過水蒸氣發電是類似的。

如何做到24小時連續發電？

有小夥伴可能會好奇，晚上又沒有太陽，熔鹽塔式光熱電站是如何做到24小時連續發電的呢？這和熔鹽的儲能特性是分不開的。

爲了使吸熱塔中的熔鹽在白天最大效率地儲存太陽光中的熱能，熔鹽塔式光熱電站采用的反射鏡都帶有定日功能，並且整體采用同心圓的設計。之所以要有定日功能，是因爲太陽光的俯仰角會隨著地球自轉而不斷變化，當每面鏡子都配上一套角度控制裝置後，反射鏡的朝向角就能夠隨著太陽的角度變化而變化，讓反射鏡始終保持最優的反射角度，盡可能多地將太陽光反射聚焦。而同心圓的設計則可以使所有鏡子反射的太陽光都射向中央的吸熱塔，使吸熱塔中的熔鹽最大效率地儲存太陽光中的熱能。

正是由于這些巧妙的設計，讓熔鹽在白天盡可能多得將多余的熱量逐漸在熱鹽罐中積累，以用于夜間循環發電。

熔鹽塔式光熱電站有哪些特點？

太陽光于光熱電站來說，正如天然氣發電廠中的天然氣，火力發電廠中的煤。而太陽光永遠免費，這是支撐所有光熱發電的最大前提條件。其次是鏡場，也就是鋪設平面鏡的地方，通常選址在荒漠戈壁，這些地方的地價很低廉，有的地方甚至是免費提供。

然而，西北地區沙塵、雷電、大風等惡劣的氣候環境與較高的海拔，很容易造成鏡面蒙塵、破損、控制裝置失靈等問題，從而導致發電效率下降。因此，搭建同心圓鏡面陣列所應用的反射鏡，都是耗巨資特殊定制的，其抗塵抗腐蝕的能力較普通鏡面有著很大的提升。

對于鏡面來說，雖然有一定的抗塵能力，但仍會面臨鏡面覆蓋不少沙塵的情況，這時如果用普通抹布去擦拭的話，堅硬的沙子容易將玻璃刮花，不可取。較低成本的方式是使用吹風機吹氣，將鏡面上的沙塵吹掉，然而吹掉的沙塵又會漂浮到其他鏡面上。所以，最高效的方式莫過于從上到下使用水沖洗。這就導致原本不長草的荒漠戈壁在不時得到水的浸潤之後，會長出大量的草，這也爲沙漠中的環境改造貢獻了一份力量。

定日鏡運行與清洗姿態

此外，熔鹽塔式光熱電站還有一個維護難點就是，技術人員需要實時調整熔融鹽的流量，以保證熔融鹽吸熱器管路充分冷卻，避免超溫引起吸熱器爆管事故。這是因爲每日光照時長與光照強度存在著波動，這將使得鏡面反射光能量出現過高的情況，進而導致裝置過熱損壞。因此，當熔鹽泵達到最大流量而出口熔融鹽仍出現超溫現象時，就要求鏡場撤除相應的鏡子。

有網友在參觀過敦煌的超級鏡子發電站後感歎，仿佛是科幻片裏的設計。如果是從高空往下看，它便像是“向日葵田”，你甚至會感歎這是外星科技吧！其實這既不是外星人不小心掉落在地球上的高科技，也不是人們種下的太陽。它是科學家們研發出的塔式光熱電站。