[科普中国]-八达岭太阳能热发电实验电站

简介延庆县拥有丰富的太阳能、生物质能、地热能、风能、水电等可再生资源，并且品质优良，优越的资源条件使延庆在北京各区县发展新能源和可再生能源竞争中处于明显的优势地位。近年来，通过实施政府投资项目的建设和引进高端社会投资项目的建设，延庆新能源产业集聚效应初步显现。截至2012 年底，延庆县新能源和可再生能源利用总量达到14 万t 标准煤，占能源消耗总量的25%，列居北京市各区县之首。

2月2日，八达岭太阳能热发电实验电站119米高的集热塔及安装了100面定日镜的镜场，在湛蓝天空的映衬下显得格外雄伟。目前，我国首个、亚洲最大的塔式太阳能热发电电站——八达岭太阳能热发电实验电站在延庆县建成发电。

100面巨伞般的定日镜追着太阳转，把阳光反射到119米高的集热塔上，安装在塔顶的吸热器吸收太阳能，再用这些热能加热水，通过水蒸气推动汽轮机发电。整个发电过程不消耗不可再生资源，没有污染，绿色可持续。

历经6年科研攻关和施工建设，我国首个、亚洲最大的塔式太阳能热发电电站——八达岭太阳能热发电实验电站在延庆建成，并于去年8月成功发电。这也使我国成为继美国、西班牙、以色列之后，世界上第四个掌握太阳能热发电技术的国家。

该实验电站位于八达岭镇大浮坨村，中科院太阳能热发电实验基地内。上周六，记者前往探访。汽车一驶出八达岭，举目北望，远山前空旷的平原里，树冠之上，一座醒目的白塔直指云端。它就是八达岭长城外的最高建筑，实验电站的集热塔。走进实验电站，白塔底部像少女的裙摆，仰望塔身又似一把火炬。高塔之下，100面定日镜组成的镜场反射出耀眼的光芒，高耸的定日镜像一把把巨大的伞。

定日镜实验电站由科技部、中国科学院、北京市科委投资，总占地约300亩，包括一个高119米的集热塔，100面共1万平方米的定日镜。

“定日镜高10.5米，镜面是正方形，由八八六十四块镜子组成，每个镜子面积为100平方米。”马广成说，这些定日镜像向日葵一样追着太阳转，上午镜面朝东，下午镜面向西。发电时，100个镜面会把太阳光反射到集热塔上。塔上的吸热器吸收并储存这些热能，再通过热能发电。“热能可以储存，所以光热发电不受天气影响，可以连续发电。”

电站总发电规模为1兆瓦，年可发电200多万度。下一步将推进产业化，并争取尽早并入电网。

除塔式电站外，基地内还包括槽式集热器、太阳能炉及粒子吸热器、太阳能空气吸热器、风洞、光学实验平台、高温熔融盐吸热实验平台、高温储热实验平台等，正在进行太阳能热发电的相关实验。据项目总体组组长、中科院电工所王志峰博士介绍，太阳能发电分为光伏发电和光热发电两种。光热发电没有污染，廉价可连续发电，而且可以与火力电站混合运行。

“整个项目可以说是边科研、边设计、边安装、边建设、边调试的‘五边工程’。科研难度极大，过程极端艰苦。”王志峰说，作为国家“863”计划（国家高技术发展计划）重点项目，整个研发项目从2006年年底启动，实验电站部分2009年7月破土动工。由于国内没有先例，项目开始时没有技术参数、设计规范，光是定日镜的设计，就经历了四代研究才最后定型。历时6年，终于在去年8月实现发电，并通过了“863”项目验收。

另据了解，作为北京市新能源示范县，延庆县已建成多个新能源发电项目。包括官厅风力发电厂、德青源沼气发电厂等。近日，延庆县的智能电网建设也取得重大突破——松山智能变电站建成投用，为新能源发电并网打下基础2。

电站目前已具备并网条件北京延庆八达岭太阳能热发电实验电站首次太阳能热发电实验在系统贯通后获得成功。这是中国太阳能热发电领域的重大自主创新成果，使中国成为继美国、德国、西班牙之后世界上第四个实现大型太阳能热发电的国家。

作为中国首座太阳能热发电站，参与研发的十一家单位协同攻关，自主完成了太阳能塔式电站的概念设计、初步设计、施工设计及设备安装和调试工作，建立起太阳能热发电技术的研发体系和标准规范体系，全面掌握了高精度聚光器、聚光场、直接过热型吸热器、储热和发电单元及系统设计技术，以及总体、光场、机务、仪控和电气设计技术，取得了以光热场耦合直接产生过热蒸汽工艺为代表的一批自主创新成果，编制了太阳能热发电首部国家标准，并实现了100%的设备国产化率。

亚洲最大塔式太阳能热发电电站在京具并网条件历经6 年科研攻关和施工建设，亚洲最大的塔式太阳能热发电电站，也是中国第一座具有自主知识产权的兆瓦级塔式太阳能热发电实验电站－ －中科院八达岭太阳能热发电实验电站目前已具备并网条件。

仰头看着120 m 高的白色太阳能吸热塔，八达岭太阳能热发电实验电站站长马广成抑制不住内心的期盼: “现在我们正积极与相关供电部门联系，方案审查通过后即可正式入网发电。”

“由于国内没有先例，项目开始时没有技术参数、设计规范，光是定日镜的设计，就经历了四代研究才最后定型。”马广成说。经过6年努力，电站终于在2012年8月实现发电，这也使我国成为继美国、西班牙、以色列之后，世界上第四个掌握太阳能热发电技术的国家。“热能可以储存，所以光热发电的最大优势就是不受天气影响，可以连续发电。按照八达岭当地的太阳辐射资源计算，电站总发电规模为1 MW，年发电量约195万kW·h。相较传统的火力电站，每年可以节约标准煤663 t，减少排放二氧化碳2336．6 t，二氧化硫17.5 t，氮氧化物7．8 t，粉尘颗粒136．3 t。”马广成说。如今， 120 m 高的白色太阳能吸热塔已经成为八达岭太阳能热发电实验电站的地标性建筑，也是延庆向外界展示新能源的窗口。

总结成功发电一年来，位于北京市延庆县的中科院八达岭太阳能热发电实验电站运行平稳，标志着我国已经掌握了太阳能热发电技术，成为继美国、西班牙、以色列之后，世界上第四个掌握这一技术的国家。中科院八达岭太阳能热发电实验电站于2012年建成，是我国、也是亚洲首个兆瓦级太阳能塔式热发电站3。