风能发电、水能发电，镜子也能发电，熔盐塔式光热发电是何原理？

2020年10月，一座设计功率950兆瓦的熔盐塔式光热发电站在迪拜落成，成为了世界上最大的熔盐塔式光热发电站。

相比其它新能源发电站而言，熔盐塔式光热发电站看起来不仅科技感满满，更是蔚为壮观，它的主体结构就是由一座高塔和大量环绕高塔的镜子所组成，而这样的建筑，中国也有一个，而且早在2018年就已经落成了。

中国的这座熔盐塔式光热发电站建设于敦煌戈壁，是亚洲第一个熔盐塔式光热发电站，虽然从设计功率上来讲，要比迪拜的大家伙小得多，仅有100兆瓦，但仍可以满足超过8万户家庭的用电需求，而且就外观而言，同样充满了科技之美，无疑是戈壁滩上的一景。这座光热发电站的主体结构由一座260米高的集热塔和12000枚镜子组成，那么这个装置到底是如何利用镜子来进行发电的呢？

熔盐塔式光热发电站的原理其实很好解释，就是把光能转化为热能并存储起来，用以发电。

乍一看，它与传统的太阳能光伏发电似乎相近，但实际上差别很大，优势也很大。熔盐塔式光热发电站所使用的镜子并不是普通的镜子，它有一个专用的名称，叫做“定日镜”，定日镜是凹面的，它可以跟随光的移动来进行转动，并把照射到镜子上的光准确地反射到中间的集热塔之上。

那么集热塔是如何把热量存储起来的呢？这就要说集热塔之中的熔盐物质了，这个熔盐并不是岩浆，但却又类似于岩浆，它的主要组成成分就是硝酸钾和亚硝酸钠，这些盐类物质形态非常稳定，在290度到565度之间都可以保持可流动的熔融状态。为了将高温熔盐物质和低温熔盐物质区别开来，在集热塔的两侧分别配备了一个低温罐和一个高温罐。

低温罐之中存储着温度为290度的熔岩物质，当定日镜将光发射到集热塔上后，低温罐会将290度的熔盐物质送到集热塔中，这些熔盐物质在吸收热量的过程中逐渐升温，当温度接近565度时，压缩泵会将它们抽到高温罐里进行储存。

在准备发电时，高温罐内的熔盐物质会被送到蒸气室之中，然后就开始烧开水了，水吸收热量产生蒸汽，蒸汽推动汽轮机运转，电就产生了。熔盐物质将热量传递给了水，自身的温度又下降到了接近290度，于是它们被抽回低温泵，再次进入集热塔收集热量。这就是熔盐塔式光热发电站的基本原理，明白了它的原理，也就看出了它与传统的太阳能光伏发电之间的区别，这个区别就是光热发电站解决了能量的存储问题。

由于熔盐塔式光热发电站可以通过熔盐物质将热量储存起来，所以它的电力输出十分稳定，又不受制于昼夜更迭和天气变化，可以代替传统发电方式，而太阳能光伏发电则完全是靠天吃饭，而且只能即采即用，所以只能作为一种补充电力。

那么为什么太阳能光伏发电不能够进行电力存储呢？因为成本太高了，如果要给一座光伏太阳能发电站配备相应的电力存储设备，造价至少要提高10倍。是不是有些吃惊？但这一点也不夸张。因为要将光伏太阳能发电站所产出的电力存储起来就必须要使用蓄电池，而与光伏太阳能板相对应的锂电池的造价大约是太阳能板的2倍，但问题是锂电池的使用寿命远不能和太阳能板相比。现在生产的太阳能板的寿命都在25年以上，而锂电池能够坚持5年已经是极限了。

锂电池的造价本就是太阳能板的2倍，而且在光伏太阳能板使用期限还要进行5次更换，这样算下来，造价一下就提高了10倍，而这还是非常保守的估计。

相比传统的光伏太阳能发电站而言，熔盐塔式光热发电站的优势是一目了然的，它利用熔盐物质将热量储存起来，何时接到用电指令，何时发电，所以它不仅优于太阳能光伏发电站，甚至比风能发电、水能发电都要更加优秀，那么如此优秀的新能源，为什么没有大规模普及呢？因为相比传统的发电方式而言，熔盐塔式光热发电站的建造成本还是相对较高的，这阻碍了它短期内的迅速普及，但未来随着科学的不断进步以及技术的不断革新，建造成本也会相应下降，所以熔盐塔式光热发电方式很有成为未来主流发电方式的潜力。