由凤凰网和金种子馥合香联合发起的“2023中国力量十大年度人物” 活动正在进行，第八期中国力量十大年度人物系列专题片正式上线。
人类从远古时代就对太阳充满崇拜，古希腊神话中的太阳神，中国古代神话故事夸父逐日，屈原《九歌·东君》中也描绘了楚人祭祀太阳神的壮阔场面。太阳既是生灵的信仰，也是人类文明的开创者。在漫长的历史进程中，从狩猎文明到农耕文明，从工业文明到科技文明，人类不断利用太阳来创造便捷美好的生活。
“阳燧取火”利用太阳光的发射和聚焦，点燃了人类发明中的第一颗火种。到了现代，取火变得轻而易举，而阳燧取火却有了新的续章——光热发电。
黄文博，始终坚定人与自然的辩证关系，从“天人合一、道法自然”的理念到巧用太阳光能，实现清洁能源技术变革，他和敦煌100MW光热发电站一样，如一朵灿烂的向日葵在茫茫戈壁滩闪耀。
从光热发电到超临界二氧化碳
距离敦煌月牙泉镇20公里外，一座占地780公顷的“万面镜场”坐落于此。数据显示，敦煌全年日照时数3057.9小时，年太阳辐射量每平方6882.57兆焦耳，属于国内太阳资源丰富的一类地区。丰富的太阳能资源，让敦煌乃至甘肃成为了国内光热发电、光伏发电的理想场地。
2013年，当首航高科董事长兼总经理黄文博因为项目选址带领团队第一次来到这里时，此地还是一片荒无人烟的戈壁滩。短短五年，这里就伫立起了我国乃至亚洲装机容量最大、全球单机聚光面积最大、吸热塔最高、吸热功率最大、储热容量最大的熔盐塔式光热电站。
熔盐塔式光热发电站装备了1.2万面定日镜，以同心圆状围绕着260米高的吸热塔，镜场总反射面积达140多万平方米，它可以跟随光的移动来进行转动，高效收集光照，并准确反射到中间的吸热器，然后采用熔盐介质将聚焦的热能吸收并存储在熔盐罐，通过热功转换过程，将热能转化成电能，为千家万户送去清洁能源。
毫无疑问吸热器是塔式光热电站的“心脏”，其安全高效地运行直接影响整个光热发电系统的稳定性。据黄文博介绍，塔中熔盐物质的主要成分是硝酸钾和亚硝酸钠，这些盐类物质形态稳定，在高温加热后，形成可流动的熔融状态被存储到热熔岩罐里。需要发电时，熔盐物质被送到蒸汽室之中烧开水，产生的蒸汽推动汽轮机转动输出电能。熔盐物质释放热量后温度逐渐下降，之后被抽回低温泵，重新进入集热塔收集热量。整个发电站年发电量达到3亿多千瓦时，每年可减排二氧化碳30多万吨，释放相当于1万亩森林的环保效益。
然而，黄文博的雄心并不止于此。随着光热发电的技术日趋成熟，首航人将目光转向另一项效率更高、动力更强的尖端技术——超临界二氧化碳。
超临界二氧化碳布雷顿循环发电技术，是发电领域一项重要的变革性技术，也是推动光热发电事业向前迈进的一个重要手段。超临界二氧化碳是基于压缩二氧化碳热泵的新型高温熔盐储能技术，利用低谷电及弃风弃光的电，推动超临界二氧化碳热泵加压二氧化碳产生高温来将低温熔盐加热成高温熔盐，从而实现了既能调峰又能高效储能的功能，使储能的成本更低。基于当前熔盐温度的压缩二氧化碳储能系统，其中纯电-热-电转换效率为65.8%。未来3~10年，熔盐温度进一步提升，使用800℃高温熔盐，结合超临界二氧化碳发电系统，其电-电转换效率高达75%，可以和抽水蓄能相媲美。
在超临界二氧化碳技术的研发过程中，首航高科就关键基础问题的研究，如超临界二氧化碳流动换热特性、高温腐蚀特性、超临界二氧化碳的高效利用与降本增效，不断加强“产学研用”结合与联合技术创新。在中国科学院电工研究所的牵头下，首航高科与清华大学、北京大学、中国科学院工程热物理研究所、中国科学院上海应用物理研究所等17家高校与科研机构展开交流合作。
超临界二氧化碳技术凭借热电转换效率高、能量密度大、设备体积小、灵活性好、不用水等显著优势，未来有望应用在无人区光热发电以及船舶动力等多个方面。可预见的是，超临界二氧化碳的步伐将比人类脚步可抵达的范围要更为深远广阔。
铁军精神：遇见困难，解决困难
正如黄文博所说：“科技创新，其实就是遇见困难，解决困难的过程。”
2018年，敦煌100兆瓦热熔盐光热电站试运行阶段，吸热塔换热器和管道连接的阀门出现泄露。要保持电站正常运行，当务之急是停机来进行设备检修，然而如果停机检修必须要等到设备冷却，但这样会影响电站正常发电。检修人员自告奋勇，在进行安全评估之后，决定关掉电源和水，跳到管沟的水里进行现场诊断和检修。冬日严寒，零下20度的管道，首航人当机立断及时解决了阀门泄露问题。
停机一天会出现什么后果呢？敦煌光热电项目副总指挥刘福国给出了答案：“如果在天气非常好的情况下，停机一小时可损失20万度电量，相当于72万人一小时的平均用电量。”正如前文所说，吸热塔是整个光热电站的“心脏”。所以，吸热塔的任何一个小细节出现问题，都有可能影响整个电站的平稳运行。而2014年，敦煌一期10兆瓦光热电站建设初期，首航高科的设计师们就遇到了吸热器材料如何选择的技术瓶颈。
吸热器材料需要满足耐高温、耐变形、好塑造的特性，然而这几点特性看似相通但又是相互矛盾。为了解决这一难题，首航高科的科研人员做了大量的计算和实验，光吸热塔某一个结构材料就要经历不计其数地推倒重来和上千次的实验。一次次失败淬炼了首航团队的心志，而对科学的探索、对创新的执着就像一颗颗种子根植在首航人心中，让他们在失败与重复中不断积累经验，最终收获属于胜利的果实。在庆功宴上，被称作“行业铁军”的合作伙伴盛赞首航团队才是“铁军中的铁军”。
对黄文博而言，创新就是一个企业发展的生命线。一直以来，首航高科就很重视产品的创新、工程的创新。2020年，首航高科“1000MW级塔式光热电站吸热器技术”获得中国可再生能源学会颁发的科学技术进步奖。2021年，首航高科“100MW级塔式光热电站吸热器”入选国家能源局年度能源领域首台（套）重大技术装备项目。2023年，首航高科“1000MW级塔式光热电站熔盐储热装置技术”获得中国科学技术协会颁发的绿色低碳领域先导技术奖。并在第三届“2023零碳使命国际气候峰会”上，首航高科获得“清洁能源和技术创新先锋”奖。
以和谐之力让地球更美丽
当前随着全球能源需求不断增长，能源结构向多元化、清洁化、低碳化方向转型是不可逆转的趋势，光热发电技术和未来的超临界二氧化碳技术都将成为重要的替代能源，切实有效地解决能源供应不足的问题，同时也可以减少对化石燃料的依赖，从而降低二氧化碳的排放量。在未来，光热发电将会成为越来越家庭的绿色低碳选择，在ESG转型中扮演首屈一指的重要角色。
“未来是未知的，也是无穷无尽的。所以我们提出的一个理念是：让天蓝、地绿、气净、水清，最后是人和。我们希望通过创新之力实现和谐之美，通过和谐之力来让地球更美丽。”这是属于黄文博对光热发电这项事业的愿景，也是我们每一个人对未来美好生活的畅想。
利在当代，功在千秋，要真正实现能源转型、降低碳排放，以绿色发展共谋全球生态文明建设，任重而道远，我们需要给这些“探索者们”一些时间，一些等待。
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