热浪存起来 供电供热又供冷

吐鲁番建起国内首个光热装配式能源岛

日前，国内首个光热装配式能源岛在吐鲁番湘吐热经济产业园顺利竣工。3000多公里外，长沙理工大学的科研人员在学校源网荷储综合能源系统实验室通过远程操控，密切关注着每一个运行指标的动态。

【资料图】

这个能源岛由长沙理工大学主导研发和首创设计，历时两年正式落地“火洲”吐鲁番，创新性采用离网式冷热电综合储能与供能，标志着该校科技援疆迈出“硬核”一步。

烦人热浪变身“绿色热资源”

火焰山脚下，极目黄沙，唯日光如火。

烈日下，蓝色光伏板整齐排列，光热集热系统呈抓握状、集热场的追光系统正循着日照缓慢旋转。另一侧，储热系统正源源不断地将采集的热能存储，以备即时供应……占地近3000平方米，国内首个光热装配式能源岛已上线运行。

这一成果来之不易。2021年暑假，应湖南省援疆前方指挥部和吐鲁番市政府邀请，时任长沙理工大学副校长刘建民率领能源动力相关学科专家一行赴新疆考察调研。一下飞机，热浪扑面袭来，让人喘不过气。

热，是吐鲁番最显著的标签。一年之中炎热的气候有半年之久，夏季气温常居40摄氏度以上，地表温度可达70摄氏度。如何在这片“热”土上做好科技文章?

调研中，专家了解到吐鲁番年平均日照时数长达3200小时，年均降雨量却仅有16毫米。“日照长、气温高、降水少，正是光热资源综合利用的绝佳之地。”

走访调研、前期论证、综合选址、技术攻关……两年间，在湖南省援疆前方指挥部、湖南省科技厅、吐鲁番市委组织部的大力支持下，长沙理工大学科研人员五进吐鲁番，联合多方力量，力促科技资源不断聚集，为当地“热经济”注入源头活水。

难题不止于“热”。吐鲁番地貌丰富，沙漠与绿洲交相呼应。在辽阔的荒漠地带，人烟稀少，电网覆盖极为薄弱。

如何不依赖电网独立运行?能源岛交出完美答卷——其关键技术集太阳能光伏发电模块、太阳能集热模块、储能(电、热、冷)系统、集控中心于一体，实现了源侧集能、储侧存能、用户侧供能的闭环作业，不依赖电网即可实现独立存储与供应电、热、冷能。

百分百绿色能源利用、百分百零碳排放、百分百离网运行……运营成本、安全性等多项指标刷新纪录，能源岛为西部储能安全提供了一个全新样本。

冷链“黑科技”打通鲜果“最先一公里”

提起吐鲁番，人们想到的不止炎炎火焰山，还有味美多汁的葡萄、哈密瓜等新鲜优质农产品。

“无电网覆盖的田间地头让能源供给更显困难，这意味着新鲜采摘的优质蔬果无法保鲜，口感和品质都将在运输中大打折扣。”能源与动力工程学院李传常教授说。

如何破题?李传常团队就地取材，研制了沙漠砂固体储热材料、高循环稳定性相变储冷材料等关键材料，攻克了在极端高温、干热的环境下“长时储热—高效制冷—长时储冷”的技术难题，建起了一座集装箱式可移动无源储冷冷库。

“冷能存储时长可达96小时。”李传常介绍说，利用相变储冷技术，储能冷链“黑科技”将打通“最先一公里”，全程护航新鲜瓜果从田间地头送达千家万户的餐桌。

惠民的探索不止于此。在能源岛上还建有首个源网荷储体验站，以夏季供冷、冬季供暖为主体，倾力为到访者打造舒适的离网式办公、休憩、中转服务；针对日益增多的新能源汽车用户，能源岛还设有双枪式快充充电桩……

据悉，光热装配式能源岛是吐鲁番湘吐热经济产业园落地的首个示范引导项目。以此项目合作为契机，目前，长沙理工大学在吐鲁番专设热资源开发与利用专家工作站。学校党委书记付宏渊表示，学校将继续向吐鲁番市派出专家学者开展实地研究和工程实践，在服务地方经济社会发展、造福人民群众中取得更多实质性成果。