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高原上有座“魔法工厂”丨红领巾爱科学

海拔 4650 米的青藏高原上,阳光比任何地方都要炙热——它穿透稀薄的空气,把大地烤得发烫。可就在这片离天空最近的地方,无数面镜子正在“忙碌”着,它们把光聚成一束烈焰“喂”给一座高塔。这里就像一座“魔法工厂”,那么这座工厂里到底有什么“魔法”呢?

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西藏安多光热电站是全球海拔最高的塔式光热电站,位于那曲市安多县海拔 4650 米的唐古拉高山区。                   
     高原上的“阳光捕手”

我们现在就来到了这座“魔法工厂”,其实这里是光热发电站。发电站是怎么发电的呢?

看,在广阔的高原上,整齐排列着 1.6 万面、总面积80 万平方米的镜子。这些镜子叫定日镜,它们的任务是捕捉阳光。              

每天,当太阳升起时,这些捕捉阳光的“高手”,就像向日葵一样,会随着太阳的位置转动,把太阳光准确地反射到一座高高的吸热塔上

吸热塔是光热电站的“能量核心,当阳光聚集到塔顶时,塔内的熔盐会被加热到 560摄氏度的高温。

熔盐是什么呢?它有点像融化的金属盐,能储存很多热量。

被加热的熔盐就像充满能量的“小宇宙”,通过管道来到热交换系统,在这里,高温熔盐把热量传递给其他物质,产生高温高压的蒸汽,蒸汽推动汽轮机转动,就像玩具风车被风吹动一样,汽轮机再带动发电机,这样电能就产生了。最后,释放热能的熔盐回到冷盐罐,再重新返回顶部的吸热器中,等待下一轮发电。

 阳光带来的“礼物”

安多光热电站所在的地方年日照时长超过2800小时,也就是说,一年中差不多有70%的时间都是晴天。这么丰富的太阳能资源,让这座电站能发挥巨大的作用。

安多光热电站建成后,年均发电量可达2.6亿度。让我们来算一算:如果一个家庭一个月用100度电,那么2.6亿度电可以供260万个家庭用一个月。而且,这座电站每天可以实现 16 小时连续稳定发电,就像一个不知疲倦的电力小卫士,从早上到晚上,都在为人们提供电力。它能使西藏北部电网的供电能力提升不少,有效解决了电网电源少的问题,以后西藏居民的家里,电灯会更亮,电冰箱等家用电器也能更稳定地工作

除了提供电力,这座电站还能为环保作贡献呢。每年它可以节约煤6万吨,减少二氧化碳排放量约16.5万吨。如果一辆汽车一年排放1吨二氧化碳,那么16.5万吨相当于16.5万辆汽车一年的排放量。这就像在高原上种下了无数棵大树,让空气变得更加清新。

这座电站计划在2026年10月开始发电。到那时,数万面定日镜将在雪域高原上组成一个巨大的“金色矩阵”,在阳光下闪闪发光,就像一片银色的海洋,它们源源不断地将太阳能转化为电能。

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光热发电只是太阳能利用的一种方式,其实太阳能还有很多其他的用途。比如,太阳能热水器可以帮我们加热洗澡水、太阳能计算器在有阳光的时候就能工作,还有太阳能路灯,白天吸收阳光,晚上就能为我们照亮道路。

随着科技的发展,太阳能的应用会越来越广泛。未来,我们的生活可能会更多地依靠太阳能这种清洁、可再生的能源。                  

高原难题怎么克服?

在海拔这么高的地方建电站,会不会遇到很多困难呀?没错,这座发电站的建设者们就像超级英雄,要挑战很多世界级的难题。

高原反应发电站所在的地方海拔4650米,那里空气稀薄,人稍微跑快点儿就会喘不过气来,工作人员在那里工作要克服高原反应的困难。

风大风速大,有时候风大得能把人吹得站不稳。

严寒缺氧冬天的温度可能会降到零下几十摄氏度。

紫外线照射超强紫外线,能把皮肤晒伤。

昼夜温差大日间气温变化很大,白天可能很热,晚上就变得很冷。

面对这么多困难,科学家是怎么解决的呢?

科学家不断地实验和创新,比如,为了让发电站在弱电网下稳定运行,他们研究出了特殊的技术;为了应对高风速和严寒,他们在设计发电站时加强了结构的坚固性,还采用了能抵御低温的材料。

更厉害的是,科学家还在西藏首次开发出了“光热+风电+光伏”一体化新能源实验平台。这就像把不同的“能量小伙伴”组合在一起,光热电站就像一个稳定的“大哥”,在没有阳光的时候,它储存的能量可以继续发电。而风电和光伏就像“小弟”,在有风有阳光的时候一起发电,这样就能让电网得到持续稳定的电力供应。

西藏安多光热电站就像高原上的一颗“明珠”,它不仅为西藏居民带来了光明和温暖,也为我国的清洁能源发展树立了新的标杆。建设者们在如此艰苦的环境中克服困难、勇于创新的精神,就像高原上的格桑花一样,坚韧而美丽。

来源:《我们爱科学》栏目组 作者:九一                         

编辑:瞿凯侠

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