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CSPPLAZA光熱發電網訊：作為西(xi)餐(can)正(zheng)餐(can)中(zhong)最接近中(zhong)國(guo)人飲(yin)食習(xi)慣的(de)面點(dian)——意(yi)大利面在生產過程(cheng)(cheng)中(zhong)主(zhu)要需要小麥、水等(deng)原料(liao)以(yi)及能量。如何(he)使美味意(yi)大利面的(de)生產過程(cheng)(cheng)更加綠色？

目(mu)前，德國(guo)航(hang)空航(hang)天中心(xin)DLR正與包括全球最大面食(shi)生(sheng)產商Barilla在內的(de)十(shi)余家國(guo)際合作伙伴(ban)合作推進一項(xiang)名(ming)為“用于靈(ling)活(huo)能(neng)源系(xi)統的(de)高存儲密(mi)度太陽能(neng)發電(dian)廠”的(de)研發項(xiang)目(mu)（簡稱HiFlex項(xiang)目(mu)）。

研究人(ren)員(yuan)正在嘗試利用(yong)配置陶瓷(ci)顆粒儲熱系統的(de)塔式光熱電(dian)站盡可(ke)(ke)能(neng)為意(yi)大利面的(de)生產和干燥過(guo)程(cheng)提供可(ke)(ke)持續的(de)可(ke)(ke)再生能(neng)量，以將面食生產過(guo)程(cheng)中所(suo)產生的(de)碳排放(fang)不斷(duan)降低。

基(ji)于HiFlex項目，未(wei)來(lai)兩年(nian)內研究團隊(dui)將在Barilla位(wei)于意(yi)大利(li)南部福(fu)賈的一個(ge)面食加工廠附近建造一個(ge)獨特的能(neng)源(yuan)(yuan)供應(ying)系(xi)統(tong)。HiFlex項目的合作(zuo)伙伴們(men)旨在利(li)用(yong)該設施證(zheng)明他們(men)可以全天候利(li)用(yong)可再(zai)生(sheng)資(zi)源(yuan)(yuan)發電和(he)供熱，并(bing)為(wei)面食加工廠的生(sheng)產過程提供可靠(kao)和(he)靈活的能(neng)源(yuan)(yuan)。

圖：位于(yu)意大利福賈的Barilla意大利面加工廠

研發合作伙伴之(zhi)一(yi)的意大(da)利(li)Motionic Technology公司的項(xiang)目(mu)總(zong)經理Gabriele Bertoni表示：“建(jian)設該(gai)系統的目(mu)的一(yi)方面(mian)是為了證明(ming)技術可(ke)行(xing)性(xing)，另一(yi)方面(mian)將證明(ming)該(gai)技術的商業可(ke)行(xing)性(xing)。”

據(ju)悉，該系(xi)(xi)統將采用塔式(shi)聚光技術，將建設包含約(yue)500個定日鏡的(de)(de)集熱(re)(re)系(xi)(xi)統（集熱(re)(re)面積約(yue)6000平方米）和20MWth的(de)(de)陶(tao)瓷(ci)儲(chu)熱(re)(re)系(xi)(xi)統（可24小時(shi)不(bu)間斷輸出800kWth的(de)(de)熱(re)(re)量）。定日鏡收集的(de)(de)太陽能將把位于塔頂吸熱(re)(re)器(qi)中的(de)(de)直徑只(zhi)有1毫(hao)米的(de)(de)陶(tao)瓷(ci)粒子(zi)(zi)加熱(re)(re)至高達(da)1000℃，然后高溫粒子(zi)(zi)可以(yi)儲(chu)存在一個大型保溫容器(qi)中。

圖(tu)：HiFlex系統工作原理

當需要能量時高溫陶(tao)瓷顆(ke)粒(li)可(ke)以用于發電或者用于工業(ye)所需的(de)高溫蒸汽，這種高密度儲熱系統(tong)(tong)意味著該供能系統(tong)(tong)即使在夜(ye)間(jian)也(ye)可(ke)以提供能量。當高溫陶(tao)瓷顆(ke)粒(li)釋放出能量并(bing)冷卻下來(lai)后，將被轉移(yi)至另一個保溫容器并(bing)從那里被輸送回(hui)塔頂的(de)吸熱器重新被加熱，如(ru)此循環往復。

同時，HiFlex項目團隊(dui)還設計了一種(zhong)可(ke)以應對日照強度較低工況的(de)解決方案。來(lai)自DLR太(tai)陽能(neng)(neng)研究所的(de)Miriam Ebert對此表(biao)示，在日照不(bu)夠充足的(de)條件下，我們考慮(lv)利(li)用風能(neng)(neng)或者沼氣等可(ke)再生能(neng)(neng)源來(lai)加熱這些(xie)陶瓷粒(li)子。

Barilla公司副總裁(cai)Luca Ruini表示，HiFlex項目為我(wo)們提(ti)供(gong)了一次試驗創新生產(chan)方法的機會，即(ji)利(li)用太陽(yang)能這種可再(zai)生能源(yuan)來生產(chan)意大利(li)面。

Miriam Ebert介紹了HiFlex系(xi)統的(de)(de)幾個優點(dian)：1、該系(xi)統高(gao)度靈活，能(neng)(neng)夠在完全可持續的(de)(de)前提(ti)下，在不同(tong)溫度下為各種(zhong)工業(ye)過程提(ti)供電能(neng)(neng)和熱(re)能(neng)(neng)。2、利用陶瓷顆粒(li)來儲存多余(yu)的(de)(de)可再(zai)(zai)生能(neng)(neng)源(yuan)可以提(ti)高(gao)電網的(de)(de)穩定性(xing)，并可隨(sui)時根據需要(yao)(yao)釋放能(neng)(neng)量(liang)來補償供電波動。3、儲熱(re)比(bi)儲電更(geng)具成本效(xiao)益，隨(sui)著(zhu)具有間歇性(xing)特點(dian)的(de)(de)可再(zai)(zai)生能(neng)(neng)源(yuan)在整個能(neng)(neng)源(yuan)供應體系(xi)中占比(bi)越來越高(gao)，這種(zhong)可增加供能(neng)(neng)靈活性(xing)的(de)(de)技術對于未來的(de)(de)能(neng)(neng)源(yuan)供應體系(xi)將至關(guan)重要(yao)(yao)。

據了(le)解(jie)，為了(le)建造和(he)運營上述試驗系統，DLR貢(gong)獻了(le)其在聚(ju)光(guang)太陽(yang)能系統、蒸汽發(fa)(fa)生器和(he)材料(liao)領(ling)域(yu)等方面的專業知識(shi)。除了(le)太陽(yang)能研究(jiu)所(suo)，DLR的工(gong)程熱(re)力學研究(jiu)所(suo)（負(fu)(fu)責(ze)蒸汽發(fa)(fa)生器部(bu)分）和(he)材料(liao)研究(jiu)所(suo)（負(fu)(fu)責(ze)粒子開(kai)發(fa)(fa)）也參與(yu)了(le)該項目。來自德(de)國的私營企業HelioHeat公司則負(fu)(fu)責(ze)生產HiFlex系統的關鍵組件(jian)——CentRec太陽(yang)能接(jie)(jie)收器（該接(jie)(jie)收器在DLR開(kai)發(fa)(fa)并獲得專利）。

為(wei)什么要選擇(ze)陶瓷顆粒(li)來儲熱(re)？Miriam Ebert解釋道，與(yu)目前商業化光(guang)熱(re)電站普遍(bian)采(cai)用的(de)(de)熔(rong)鹽介質(zhi)相(xiang)比，陶瓷顆粒(li)可以(yi)承受更高的(de)(de)溫度，成(cheng)本(ben)也非常低廉且不(bu)(bu)會(hui)對環境構成(cheng)威脅。更重要的(de)(de)是，與(yu)熔(rong)鹽不(bu)(bu)同(tong)，陶瓷顆粒(li)系統不(bu)(bu)會(hui)存在流體凍結的(de)(de)風險，因此不(bu)(bu)需要任何輔助加(jia)熱(re)措施(shi)。

據悉(xi)，HiFlex系(xi)統的核(he)心組件太陽(yang)能(neng)接收器已(yi)經在位于(yu)德國科隆附近(jin)的Jülich塔式太陽(yang)能(neng)熱發電(dian)試驗平臺成功進行了測試。一旦接收器明年(nian)順利交付意大利，該試驗項目就可以(yi)投入(ru)運行。

來自7個(ge)國家的(de)(de)(de)(de)十余家合(he)作(zuo)伙伴(ban)正(zheng)共同致力于HiFlex項(xiang)目(mu)，它(ta)們(men)分別為：意(yi)(yi)大利Barilla（最終用(yong)戶）、德國Duermeier（負(fu)(fu)責(ze)顆(ke)粒(li)(li)(li)運輸系統(tong)的(de)(de)(de)(de)設(she)計和(he)(he)(he)交(jiao)付(fu)）、德國DLR（負(fu)(fu)責(ze)設(she)計離心(xin)式顆(ke)粒(li)(li)(li)接(jie)收器(qi)(qi)(qi)(qi)，電加熱器(qi)(qi)(qi)(qi)和(he)(he)(he)備(bei)用(yong)加熱器(qi)(qi)(qi)(qi)系統(tong)、致力于設(she)計由粒(li)(li)(li)子CFD模(mo)擬支持(chi)(chi)的(de)(de)(de)(de)蒸(zheng)(zheng)汽(qi)發(fa)生(sheng)器(qi)(qi)(qi)(qi)，該(gai)蒸(zheng)(zheng)汽(qi)發(fa)生(sheng)器(qi)(qi)(qi)(qi)著眼于諸(zhu)如粒(li)(li)(li)子表征和(he)(he)(he)粒(li)(li)(li)子組成優化等材(cai)料問題）、德國HelioHeat（制造并交(jiao)付(fu)離心(xin)式顆(ke)粒(li)(li)(li)接(jie)收器(qi)(qi)(qi)(qi)，電加熱器(qi)(qi)(qi)(qi)和(he)(he)(he)備(bei)用(yong)顆(ke)粒(li)(li)(li)加熱器(qi)(qi)(qi)(qi)）、波蘭Indygotech Minerals（負(fu)(fu)責(ze)陶(tao)瓷(ci)顆(ke)粒(li)(li)(li)的(de)(de)(de)(de)生(sheng)產和(he)(he)(he)交(jiao)付(fu)）、比(bi)利時John Cockerill（負(fu)(fu)責(ze)粒(li)(li)(li)子蒸(zheng)(zheng)汽(qi)發(fa)生(sheng)器(qi)(qi)(qi)(qi)的(de)(de)(de)(de)基(ji)礎和(he)(he)(he)詳細設(she)計）、意(yi)(yi)大利Motionic Technology/Next Chem（負(fu)(fu)責(ze)項(xiang)目(mu)協調和(he)(he)(he)監督）、瑞(rui)士Quantis（負(fu)(fu)責(ze)HiFlex項(xiang)目(mu)的(de)(de)(de)(de)環境和(he)(he)(he)綜合(he)可持(chi)(chi)續發(fa)展績效評估）、西班(ban)牙(ya)Sugimat（負(fu)(fu)責(ze)制造蒸(zheng)(zheng)汽(qi)發(fa)生(sheng)器(qi)(qi)(qi)(qi)和(he)(he)(he)冷凝器(qi)(qi)(qi)(qi)）和(he)(he)(he)土耳其Tekfen（主要(yao)負(fu)(fu)責(ze)定(ding)日鏡(jing)和(he)(he)(he)定(ding)日鏡(jing)領域(yu)的(de)(de)(de)(de)優化，詳細的(de)(de)(de)(de)工程設(she)計和(he)(he)(he)制造）。

作(zuo)為歐盟地平線2020研究與(yu)創新框架計劃的(de)(de)一部分，歐盟為該(gai)項(xiang)目(mu)提(ti)供了1350萬(wan)歐元的(de)(de)資金(jin)支持，DLR技(ji)術(shu)商(shang)業化部提(ti)供了額外(wai)的(de)(de)資金(jin)支持。