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戈壁追光者——记敦煌大成晟能新能源科技有限公司总工程师孔令刚

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戈壁追光者

——记敦煌大成晟能新能源科技有限公司总工程师孔令刚

新甘肃·甘肃日报记者 牛巧丽

敦煌的戈壁,向来是风与沙的主场。但对敦煌大成晟能新能源科技有限公司总工程师孔令刚而言,这里光照充足、土地辽阔,是追逐阳光的“沃土”。2015年,他带着光热发电的梦想,毅然扎根戈壁,从此与风沙为伴,与烈日同行,将阳光转化为万家灯火。

太阳能清洁无污染、能量巨大,是人类能源安全和可持续发展的重要保障。太阳能热发电就是人类利用太阳能的大胆尝试,但太阳能能流密度低且受时间和天气的影响,辐照波动大,收集转换困难。如何低成本高效率利用太阳能为千家万户送去源源不断的清洁电力,成为光热人不断追求的目标。

当时,全球已建成的线性菲涅尔光热电站多以水和导热油为载体,集热温度不超过450℃,集热效率不高,无法实现大容量储热发电。

孔令刚深知,线性菲涅尔集热系统结构简约、成本低廉、环境适应性强,恰好适配我国光热发电的技术需求与广袤地理国情。为此,他带领团队转向新载体的探索,反复论证后,最终确定以二元熔盐为核心载体,开启技术突围。

2016年9月,敦煌大成50MW熔盐线性菲涅尔光热电站成功入选20个国家首批光热发电示范名单。这不仅是一份荣誉,更是一份沉甸甸的责任。

孔令刚随即带领团队全面攻坚,首先面对的便是戈壁环境的严峻考验。这里风沙多,昼夜温差悬殊。为了获取最真实的核心数据,孔令刚常常顶着烈日开展实测、在严寒环境下采集数据。谈及这段岁月,他语气淡然却坚定:“起初确实觉得困难重重,但既然选择了这份事业,这些都是最基础的考验,很快便适应了,一心只想把项目做好。”

技术难关接踵而至。要实现高温熔盐集热,就必须突破550℃线聚焦高温集热涉及的一系列理论和工程技术难题。所有的器件要耐受高温的考验,在这个过程中要做高倍聚光器的设计、耐高温的真空集热管的设计,还要做大量系统集成的工作。

没有先例参考,孔令刚和团队只能摸着石头过河。白天,顶着戈壁的烈日调试镜群,观察熔盐的流动状态;夜晚,在临时搭建的板房里分析数据,不断优化系统设计。正是这份咬牙坚持的韧劲,让他们一步步靠近目标。

2019年4月,一条长1100米的验证系统率先在敦煌建成,实测最高集热温度571℃。2020年5月,国际第三方评估结论认为:“大成熔盐线性菲涅尔集热系统性能已达到国际先进水平,另外考虑到其大型尺寸,该性能实属卓越!”

有了试验集热系统的卓越表现,孔令刚和团队的信心更足了。为高标准完成国家首批光热发电示范项目,团队为50MW熔盐线性菲涅尔光热电站设定了更高的性能指标:集热面积127万平方米,15小时储热时长,正常天气条件下,实现24小时连续满发。

要实现这一目标,既要提高集热温度,又要在运行过程中减少能耗。历经反复试验与技术迭代,孔令刚团队成功研发出熔盐循环调控技术:日间有光照时,利用太阳能预热集热系统,驱动熔盐循环集热;夜间或无光照时,将高凝固点熔盐回收至储罐储存,实现集热时循环、停热时回储,从根本上破解热损难题。

2021年5月,敦煌大成晟能新能源科技有限公司建成的熔盐线性菲涅尔供热电站投运集热并网发电,标志着全球首座熔盐线性菲涅尔供热电站在甘肃敦煌建成。电站实现了满负荷连续并网发电和商业化运行,为国家加快建设清洁能源基地实现高质量发展,助力碳达峰碳中和发展目标提供了关键技术支撑。

为加快推动熔盐线性菲涅尔光热发电技术产业化应用,进一步提升集热系统的市场竞争力,孔令刚和团队又开辟了新的技术优化方向和低成本制造路径。截至目前,已有多个光热储能电站采用熔盐线性菲涅尔技术路线。

“光热发电技术还有很多更细致、更深入的工作要做,核心就是不断提升发电效率、降低建设成本,增强产业市场竞争力。”谈及未来,孔令刚满怀憧憬。他坚信,经过持续深耕与迭代,这项自主技术必将愈发成熟,在西部广袤的土地上,结出更加丰硕的成果。

责任编辑:杨晨雨

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