🔺敦煌100MW熔盐塔式光热电站
看了上面的照片，给我们的第一感受便是科技感十足，但熔盐塔式光热电站的原理却十分简单。首先，这里所说的“盐”，并非是我们日常生活中炒菜时所用的食用盐，而是指“熔盐”。熔盐是盐类熔化后形成的熔融体，它具有良好的传热与储能特性，可吸收镜子反射的太阳光中所蕴含的热能，在升温与降温的过程中，完成能量的传递。
🔺典型塔式太阳能热发电系统
塔式则指的是中间的吸热塔，熔盐塔式光热电站的原理总结起来就是，具有定日功能的大量平面镜将阳光反射到塔的顶端，并在那里将熔盐加热到500摄氏度以上，之后通过高温熔盐发电。这跟火力发电厂使用燃煤加热水蒸气，再通过水蒸气发电是类似的。
有小伙伴可能会好奇，晚上又没有太阳，熔盐塔式光热电站是如何做到24小时连续发电的呢？这和熔盐的储能特性是分不开的。
为了使吸热塔中的熔盐在白天最大效率地储存太阳光中的热能，熔盐塔式光热电站采用的反射镜都带有定日功能，并且整体采用同心圆的设计。之所以要有定日功能，是因为太阳光的俯仰角会随着地球自转而不断变化，当每面镜子都配上一套角度控制装置后，反射镜的朝向角就能够随着太阳的角度变化而变化，让反射镜始终保持最优的反射角度，尽可能多地将太阳光反射聚焦。而同心圆的设计则可以使所有镜子反射的太阳光都射向中央的吸热塔，使吸热塔中的熔盐最大效率地储存太阳光中的热能。
正是由于这些巧妙的设计，让熔盐在白天尽可能多得将多余的热量逐渐在热盐罐中积累，以用于夜间循环发电。
太阳光于光热电站来说，正如天然气发电厂中的天然气，火力发电厂中的煤。而太阳光永远免费，这是支撑所有光热发电的最大前提条件。其次是镜场，也就是铺设平面镜的地方，通常选址在荒漠戈壁，这些地方的地价很低廉，有的地方甚至是免费提供。
然而，西北地区沙尘、雷电、大风等恶劣的气候环境与较高的海拔，很容易造成镜面蒙尘、破损、控制装置失灵等问题，从而导致发电效率下降。因此，搭建同心圆镜面阵列所应用的反射镜，都是耗巨资特殊定制的，其抗尘抗腐蚀的能力较普通镜面有着很大的提升。
对于镜面来说，虽然有一定的抗尘能力，但仍会面临镜面覆盖不少沙尘的情况，这时如果用普通抹布去擦拭的话，坚硬的沙子容易将玻璃刮花，不可取。较低成本的方式是使用吹风机吹气，将镜面上的沙尘吹掉，然而吹掉的沙尘又会漂浮到其他镜面上。所以，最高效的方式莫过于从上到下使用水冲洗。这就导致原本不长草的荒漠戈壁在不时得到水的浸润之后，会长出大量的草，这也为沙漠中的环境改造贡献了一份力量。
🔺定日镜运行与清洗姿态
此外，熔盐塔式光热电站还有一个维护难点就是，技术人员需要实时调整熔融盐的流量，以保证熔融盐吸热器管路充分冷却，避免超温引起吸热器爆管事故。这是因为每日光照时长与光照强度存在着波动，这将使得镜面反射光能量出现过高的情况，进而导致装置过热损坏。因此，当熔盐泵达到最大流量而出口熔融盐仍出现超温现象时，就要求镜场撤除相应的镜子。
有网友在参观过敦煌的超级镜子发电站后感叹，仿佛是科幻片里的设计。如果是从高空往下看，它便像是“向日葵田”，你甚至会感叹这是外星科技吧！其实这既不是外星人不小心掉落在地球上的高科技，也不是人们种下的太阳。它是科学家们研发出的塔式光热电站。
[1]曾季川.塔式太阳能吸热器热效率评估方法研究[D].浙江大学,2021.DOI:10.27461/d.cnki.gzjdx.2021.001049.
[2]https://mp.weixin.qq.com/s/fmgUzphDxO9z93vPu8jukA
[3]https://mp.weixin.qq.com/s/77Cllpvpgk2DDa1ZxlaVHg
[4]https://mp.weixin.qq.com/s/mXZ8RGXF_9G9HaF69yV_MA
[5]https://mp.weixin.qq.com/s/W505f-ihUVyc78vmuvQqTg
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