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塔式

南非研發出低成本即插即用型塔式光熱發電系統

發布者：本網記者Summer | 來源：CSPPLAZA光熱發電網 | 1評論 | 7206查看 | 2015-08-25 20:14:00

　　CSPPLAZA光熱發電網報道：一(yi)直以(yi)來(lai)，如何(he)通過使(shi)用小型(xing)反射鏡陣列來(lai)聚集光熱并生產(chan)廉價的電(dian)能是一(yi)個連(lian)谷歌最(zui)聰明(ming)的工程(cheng)師都感到棘手的難題(ti)。但是，最(zui)近(jin)一(yi)個來(lai)自南非的研究團隊或許已經找到了(le)答案。

　　目前，由前英特爾公司戰略規劃師——現南非斯坦陵布什大學（Stellenbosch University）太陽熱研究小組主要發起人Paul Gauché領導的研究團隊認為他們研發的創新型小規模、即插即用型塔式光熱發電技術已經破解了上述難題，如果他們按計劃在10月份完成系統(tong)樣(yang)機的(de)測(ce)試，他們(men)將很快為該技術的(de)推廣制定更大的(de)計(ji)劃。

圖：位于南非Stellenbosch附近的這些用于聚集太陽能的定日鏡可能將成為世界上成本最低的小型、即插即用型太陽能解決方案。

安裝簡便又省時

　　目前全球范圍內已經有一些大型光熱電站正在為人類提供著清潔綠色的電能，同時有預言認為到2050年光熱發電提供的電能或將占全球總發電量的1/4。但是截至目前光熱發電成本還比較高，而且很難實現小型化。目前備受光熱(re)發電行業青(qing)睞的(de)(de)塔式光熱(re)發電技術(shu)所(suo)常(chang)用的(de)(de)不同(tong)規(gui)格的(de)(de)定日(ri)鏡一(yi)般都要(yao)安(an)裝在由混凝土基礎固定的(de)(de)支架上，但(dan)這種定日(ri)鏡集熱(re)系統(tong)造價非常(chang)高，同(tong)時需要(yao)大量技術(shu)熟練的(de)(de)安(an)裝工人。這也(ye)是(shi)使(shi)得光熱(re)發(fa)電技術(shu)比自(zi)2009年以來價格(ge)已經下(xia)降了(le)75%的傳(chuan)統光(guang)伏發(fa)電技術(shu)成本高(gao)很多的主要原因。

　　Paul Gauché在忙碌的試驗現場接受了媒體的采訪，他非常自豪地表示：“我曾帶領過世界各地多個技術團隊，而目前這個團隊是最優秀的。我們的目標是研發出創新型成本低廉且安裝簡便快捷的光熱發電技術。我們正在開發plonkable模式的定日(ri)鏡(jing)。Plonkable意(yi)味著定日(ri)鏡(jing)出廠后直接放(fang)置到(dao)地面上(shang)就可以(yi)運行了，所以(yi)在系統的安(an)裝(zhuang)過程中省卻了昂(ang)貴的水(shui)泥，也(ye)無需高技術水(shui)平的專業安(an)裝(zhuang)人(ren)員和(he)輸電線路，只需兩名工人(ren)把反(fan)射鏡(jing)鋼框架和(he)一個路燈形狀的中央集熱(re)塔放置(zhi)在地(di)面上并擺(bai)好即可。”

　　據悉，Paul Gauché及其研究團隊正在進行的這項研究工作已經吸引了一些知名外國公司的眼球,包括一個德國財團和一家麻省理工學院的太陽能公司都對這項技術很感興趣。Paul Gauché坐在控制室里，看著那些像正在生長的花兒一(yi)(yi)樣的定日鏡微笑著說：“我們(men)所研制(zhi)的定日鏡的每一(yi)(yi)個組件都可(ke)以用靠兩(liang)只手來制(zhi)造和(he)安裝，甚至隨便找(zhao)一(yi)(yi)個橄欖球運(yun)動員就可(ke)以辦到。”

非常適合南非市場

　　Helio100是該研發小組的一個試點項目，鏡場由100多面單個面積為2.2m2的反射鏡組成，總發電功率為150KW，足以滿足10個家庭用電需求。Gauché表示，目前該系統的發電成本已經比南非大多數公司和企業在停電時使用的內燃機(ji)發電還要(yao)便宜。2007 年，Google 啟動了一項代號為“RE<C”的可再生能源的整體開發項目，目標是使可再生能源（RE：Renewable Energy）的發電成本低于煤炭（C:Coal），并為(wei)整個舊(jiu)金山(shan)供電。但在耗費(fei)(fei)了(le)數億經費(fei)(fei)之后，該(gai)研發項目(mu)在2011年(nian)宣告結束。直(zhi)到2014年(nian)“RE<C”項目(mu)負責(ze)人 Ross Koningstein 和 David Fork解釋了終(zhong)止該項(xiang)目的(de)原因(yin)是(shi)由(you)于經(jing)過多方嘗(chang)試，始終(zhong)無(wu)法(fa)研(yan)發出一(yi)種可以使(shi)可再(zai)生能源在價格上低(di)于(yu)煤炭的技術。

　　Gauché研究小組與眾不同之處在于其把主要精力放在了如何降低定日鏡成本上。南非科學與工業研究中心主任Tobias Bischoff-Neimz教授表示：“光熱發電行業發展初期裝機規模曾劇烈增長，此后全球光熱發電行業均進入了衰(shuai)退期，因為目前(qian)其發(fa)(fa)電(dian)(dian)(dian)成(cheng)本大(da)約(yue)是光(guang)伏和風電(dian)(dian)(dian)混合發(fa)(fa)電(dian)(dian)(dian)系統(tong)的三倍。光(guang)熱(re)發(fa)(fa)電(dian)(dian)(dian)技(ji)術的前(qian)景取決于(yu)技(ji)術創新力度(du)和速度(du)，光(guang)熱(re)發(fa)(fa)電(dian)(dian)(dian)電(dian)(dian)(dian)站并(bing)不像一般的基荷電(dian)(dian)(dian)站那樣(yang)一直保持(chi)滿負荷運行狀態，但是它可以使電(dian)(dian)(dian)網的調節(jie)更加靈(ling)活。如果要想(xiang)真正(zheng)發揮光熱(re)發電(dian)的潛力，像(xiang)Gauché研(yan)究小組(zu)這(zhe)種降(jiang)低光熱(re)發電(dian)成本(ben)的嘗試是至關重要的。”

　　Gauché及其研究團隊的技術跟常規的塔式光熱發電技術路線原理一樣，但他們使用了較小的反射鏡來集中光熱到集熱塔頂的一個小型吸熱器上，反射鏡可以全天跟蹤太陽。反射鏡反射聚集的光束非常強，如果冷卻水中斷的話，吸熱器(qi)(qi)5秒之內就會被(bei)熔化。吸熱器(qi)(qi)就像一(yi)(yi)個倒(dao)過(guo)來的汽(qi)車散熱器(qi)(qi)一(yi)(yi)樣(yang)，熱量被(bei)轉移(yi)給水，生產的蒸汽(qi)可以供發電或者(zhe)其它(ta)應用(yong)。

　　Athi Ntisana是一位來自南非東開普省的技術專家，自從該研發項目的概念形成期他就開始參與，一直到后來的樣機設計和制作，他堅信該項技術非常適合南非的需要。

　　一位來自南非東開普省，從項目概念成型時期就進入光熱發電領域的研究的的資深技術專家阿斯Ntisana確信“這項技術是正確的”。

　　“這項技術需要勞動力，因為系統組件都可以在本地進行制造，同時我們這里還有豐富的陽光資源，而這里的就業機會也很缺乏，通過推廣這項技術可以把上述問題全部解決。”

　　該研究團隊希望到今年10月份能夠把樣機系統的所有功能及參數全部驗證完畢，Gauché預計，一旦他們的技術改進之后，大規模系統的經濟性將很快顯現。他引用了亨利?福特(Henry Ford)的著名市場開拓言論表示：“在光熱發電領域(yu)，我們目(mu)前還(huan)沒有達到當年福特T型小汽車(che)成本(ben)不斷降(jiang)低的發展(zhan)(zhan)狀(zhuang)態(tai)。當一個行業逐漸形成批量化和工(gong)業化發展(zhan)(zhan)，得到更多科研(yan)人才的研(yan)發支(zhi)持以及所有市場發展(zhan)(zhan)必(bi)備的條(tiao)件時，其成本(ben)必(bi)將快速下降(jiang)。”

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