湖南高?！坝埠恕笨萍荚?，建起國內(nèi)首個光熱裝配式能源島

吐魯番熱浪存起來，供電供熱又供冷

華聲在線全媒體記者 余蓉 通訊員 葉正芳

日前，國內(nèi)首個光熱裝配式能源島在新疆吐魯番湘吐熱經(jīng)濟(jì)產(chǎn)業(yè)園順利竣工。3000多公里外，長沙理工大學(xué)的科研人員在學(xué)校源網(wǎng)荷儲綜合能源系統(tǒng)實驗室通過遠(yuǎn)程操控，密切關(guān)注著每一個運(yùn)行指標(biāo)的動態(tài)。

這個能源島由長沙理工大學(xué)主導(dǎo)研發(fā)和首創(chuàng)設(shè)計，歷時兩年正式落地“火洲”吐魯番，創(chuàng)新性采用離網(wǎng)式冷熱電綜合儲能與供能，標(biāo)志著該?？萍荚~出“硬核”一步。

煩人熱浪變身“綠色熱資源”

火焰山腳下，極目黃沙，唯日光如火。

烈日下，藍(lán)色光伏板整齊排列，光熱集熱系統(tǒng)呈抓握狀、集熱場的追光系統(tǒng)正循著日照緩慢旋轉(zhuǎn)。另一側(cè)，儲熱系統(tǒng)正源源不斷地將采集的熱能存儲，以備即時供應(yīng)……占地近3000平方米，國內(nèi)首個光熱裝配式能源島已上線運(yùn)行。

這一成果來之不易。2021年暑假，應(yīng)湖南省援疆前方指揮部和吐魯番市政府邀請，時任長沙理工大學(xué)副校長劉建民率領(lǐng)能源動力相關(guān)學(xué)科專家一行赴新疆考察調(diào)研。一下飛機(jī)，熱浪撲面襲來，讓人喘不過氣。

熱，是吐魯番最顯著的標(biāo)簽。一年之中炎熱的氣候有半年之久，夏季氣溫常居40攝氏度以上，地表溫度可達(dá)70攝氏度。如何在這片“熱”土上做好科技文章?

調(diào)研中，專家了解到吐魯番年平均日照時數(shù)長達(dá)3200小時，年均降雨量卻僅有16毫米?！叭照臻L、氣溫高、降水少，正是光熱資源綜合利用的絕佳之地。”

走訪調(diào)研、前期論證、綜合選址、技術(shù)攻關(guān)……兩年間，在湖南省援疆前方指揮部、湖南省科技廳、吐魯番市委組織部的大力支持下，長沙理工大學(xué)科研人員五進(jìn)吐魯番，聯(lián)合多方力量，力促科技資源不斷聚集，為當(dāng)?shù)亍盁峤?jīng)濟(jì)”注入源頭活水。

難題不止于“熱”。吐魯番地貌豐富，沙漠與綠洲交相呼應(yīng)。在遼闊的荒漠地帶，人煙稀少，電網(wǎng)覆蓋極為薄弱。

如何不依賴電網(wǎng)獨(dú)立運(yùn)行?能源島交出完美答卷——其關(guān)鍵技術(shù)集太陽能光伏發(fā)電模塊、太陽能集熱模塊、儲能(電、熱、冷)系統(tǒng)、集控中心于一體，實現(xiàn)了源側(cè)集能、儲側(cè)存能、用戶側(cè)供能的閉環(huán)作業(yè)，不依賴電網(wǎng)即可實現(xiàn)獨(dú)立存儲與供應(yīng)電、熱、冷能。

百分百綠色能源利用、百分百零碳排放、百分百離網(wǎng)運(yùn)行……運(yùn)營成本、安全性等多項指標(biāo)刷新紀(jì)錄，能源島為西部儲能安全提供了一個全新樣本。

冷鏈“黑科技”打通鮮果“最先一公里”

提起吐魯番，人們想到的不止炎炎火焰山，還有味美多汁的葡萄、哈密瓜等新鮮優(yōu)質(zhì)農(nóng)產(chǎn)品。

“無電網(wǎng)覆蓋的田間地頭讓能源供給更顯困難，這意味著新鮮采摘的優(yōu)質(zhì)蔬果無法保鮮，口感和品質(zhì)都將在運(yùn)輸中大打折扣?！蹦茉磁c動力工程學(xué)院李傳常教授說。

如何破題?李傳常團(tuán)隊就地取材，研制了沙漠砂固體儲熱材料、高循環(huán)穩(wěn)定性相變儲冷材料等關(guān)鍵材料，攻克了在極端高溫、干熱的環(huán)境下“長時儲熱—高效制冷—長時儲冷”的技術(shù)難題，建起了一座集裝箱式可移動無源儲冷冷庫。

“冷能存儲時長可達(dá)96小時?！崩顐鞒＝榻B說，利用相變儲冷技術(shù)，儲能冷鏈“黑科技”將打通“最先一公里”，全程護(hù)航新鮮瓜果從田間地頭送達(dá)千家萬戶的餐桌。

惠民的探索不止于此。在能源島上還建有首個源網(wǎng)荷儲體驗站，以夏季供冷、冬季供暖為主體，傾力為到訪者打造舒適的離網(wǎng)式辦公、休憩、中轉(zhuǎn)服務(wù);針對日益增多的新能源汽車用戶，能源島還設(shè)有雙槍式快充充電樁……

據(jù)悉，光熱裝配式能源島是吐魯番湘吐熱經(jīng)濟(jì)產(chǎn)業(yè)園落地的首個示范引導(dǎo)項目。以此項目合作為契機(jī)，目前，長沙理工大學(xué)在吐魯番專設(shè)熱資源開發(fā)與利用專家工作站。學(xué)校黨委書記付宏淵表示，學(xué)校將繼續(xù)向吐魯番市派出專家學(xué)者開展實地研究和工程實踐，在服務(wù)地方經(jīng)濟(jì)社會發(fā)展、造福人民群眾中取得更多實質(zhì)性成果。

（余蓉）