CSPPLAZA光熱發電網訊:近日,德國宇航中心DLR研究人員于(yu)(yu)德國科隆(long)對利用光(guang)熱(re)發電進行(xing)燃(ran)料生產(chan)的(de)反應堆(dui)裝(zhuang)置CONTISOL成(cheng)功進行(xing)了測(ce)試。CONTISOL作為一種可在空(kong)氣(qi)中運(yun)行(xing)的(de)太(tai)陽能反應堆(dui),能夠(gou)生產(chan)氫及其它太(tai)陽能燃(ran)料,并(bing)且值得一提(ti)的(de)是,由于(yu)(yu)該(gai)裝(zhuang)置可利用配置儲能系(xi)統的(de)光(guang)熱(re)發電系(xi)統進行(xing)太(tai)陽能燃(ran)料的(de)生產(chan),因(yin)此(ci)可以實現(xian)全天候(hou)不間斷運(yun)行(xing)。
撰寫CONTISOL裝置研發與測試相關論文的(de)主要(yao)作(zuo)者Justin Lapp表示(shi),以傳(chuan)統(tong)的(de)太(tai)陽(yang)能反應(ying)(ying)堆為(wei)例(li),當溫度下降(jiang)時(shi)(shi),會出現反應(ying)(ying)停止(zhi),或反應(ying)(ying)物流速減慢(man)、從而減少燃料(liao)產出的(de)現象。如果(guo)反應(ying)(ying)堆在夜間(jian)(jian)停止(zhi)運作(zuo),裝置將(jiang)冷卻(que),這樣不(bu)僅會浪費余熱(re),也會浪費寶(bao)貴(gui)時(shi)(shi)間(jian)(jian),因為(wei)反應(ying)(ying)堆每天早晨必須花(hua)費時(shi)(shi)間(jian)(jian)進行回暖。
因此CONTISOL的(de)主要思路是同時建造兩(liang)個(ge)反(fan)應(ying)(ying)堆。陽光在其中一個(ge)反(fan)應(ying)(ying)堆里直(zhi)接進行化(hua)(hua)學(xue)處理,而另一個(ge)反(fan)應(ying)(ying)堆則(ze)用(yong)來儲(chu)存能量。在化(hua)(hua)學(xue)通道中,材(cai)料的(de)高溫驅動化(hua)(hua)學(xue)反(fan)應(ying)(ying),反(fan)應(ying)(ying)物在化(hua)(hua)學(xue)反(fan)應(ying)(ying)作用(yong)下生成(cheng)所需燃(ran)料;在空氣通道中,冷空氣會(hui)從(cong)前面(mian)排出,熱(re)空氣會(hui)從(cong)背面(mian)排出。儲(chu)能功(gong)效(xiao)與(yu)直(zhi)接太陽能熱(re)化(hua)(hua)學(xue)反(fan)應(ying)(ying)器(qi)的(de)有機結合可為整個(ge)裝置提供全(quan)天24小時穩定的(de)溫度,此外(wai),直(zhi)接的(de)化(hua)(hua)學(xue)反(fan)應(ying)(ying)也使得熱(re)源功(gong)效(xiao)發揮至最佳(jia)。
CONTISOL裝置使(shi)用了(le)露天(tian)容(rong)積式空(kong)氣(qi)(qi)(qi)接(jie)收器,可(ke)將空(kong)氣(qi)(qi)(qi)加熱至1100℃。露天(tian)接(jie)收器吸(xi)收來自大(da)氣(qi)(qi)(qi)的(de)(de)空(kong)氣(qi)(qi)(qi),并通(tong)(tong)過(guo)整體(ti)材料內的(de)(de)小通(tong)(tong)道對(dui)其進行(xing)輸送(song)。Lapp表示,接(jie)收器的(de)(de)中心(xin)是一(yi)個(ge)擠壓整體(ti)、一(yi)個(ge)有許(xu)多較小矩(ju)形通(tong)(tong)道的(de)(de)大(da)圓柱(zhu)體(ti)。每隔一(yi)排的(de)(de)通(tong)(tong)道將用于(yu)化學反應或讓空(kong)氣(qi)(qi)(qi)通(tong)(tong)過(guo)整體(ti)材料。這(zhe)些通(tong)(tong)道向前(qian)開放,讓陽光進入并對(dui)整體(ti)材料進行(xing)加熱。
此次測(ce)試要求用800-900℃的(de)溫度(du)來(lai)對水(shui)或(huo)碳氫化(hua)合物分子加熱,以生成太陽能燃料。在實(shi)際測(ce)試過程中,5KW實(shi)驗室(shi)規模(mo)的(de)原型(xing)反應(ying)(ying)堆于850℃條件下成功運行。對此,Lapp表示,“此次測(ce)試僅(jin)僅(jin)是為了幫助我們掌(zhang)握如何控制該裝置。商業化(hua)規模(mo)的(de)反應(ying)(ying)堆裝機量最(zui)小(xiao)為1-5MW,并可擴增至100MW以上(shang)。”
Lapp補充表示,之所(suo)以(yi)選(xuan)擇(ze)空(kong)氣(qi)作(zuo)為傳熱介質,是因為空(kong)氣(qi)資源豐富,耐(nai)高溫,且(qie)無成(cheng)本(ben)費(fei),此(ci)外(wai)由于空(kong)氣(qi)并(bing)不具有腐蝕性,因此(ci)無須擔心(xin)泄露問題。
在中(zhong)試(shi)規模下(xia),利用光熱發電原理產生的(de)強烈(lie)光線(xian)可將反應堆(dui)溫度加熱至(zhi)800-1500℃,另外,反應堆(dui)并未(wei)配(pei)置用以發電的(de)大型渦(wo)輪機或發電機,其僅由(you)塔架(jia),太陽島,接收器、反應室與(yu)儲(chu)熱系(xi)統構(gou)成。