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專訪Masdar理工學院Nicolas Calvet副教授
發布者：本網記者Summer | 來源：CSPPLAZA光熱發電網 | 0評論 | 6132查看 | 2015-04-14 18:38:00    
　　CSPPLAZA光熱發電網報道：Nicolas Calvet博士擔(dan)任Masdar太陽能研(yan)究所的主席(xi)，同時領導儲熱研(yan)究小組開展工作。

　　我們之前曾經采訪過Nicolas Calvet，他對他研究的沙子儲熱這種新型儲熱技術給予了一些分享。日前，我們再次對他進行了采訪。

　　問：Masdar已建成的那個100kw的基于二次反射原理的塔式太陽能示范平臺的近況如何？

　　答：我到Masdar研究所的時候，這個電站幾乎是廢棄的，沒有人用它，我認為這是很可惜的，因此我建議大家啟用該示范電站，把它稍作修整就可使其成為一個獨特的光熱發電研究工具，用以開發研究太陽能接收器或者儲存系統，這也是我目前所從事的研究。我們給它重命名為“Masdar研究所太陽能平臺”，并把它作為Masdar地區最新建起的太陽能研究中心。

圖(tu)：Nicolas Calvet


　　問：該設計有什么優勢？

　　答：和傳統的塔式不同，我們并沒有把鹽放置于集熱塔頂，而是把太陽能通過二次反射收集到下置的儲熱槽中，這樣處理是因為我們使用的是下置式光熱集熱器，這樣我們就可以把收集到的光能反射到地面的儲熱罐中。

　　這個系統也有一個類似于傳統塔式發電的定日鏡場。每個定日鏡都會把太陽光反射到高度為20米的小塔頂端，而傳統的塔高為140米。在小塔頂端有很多二次反射鏡，他們可以把太陽能反射到地面的光進行二次收集。

　　這樣你就無需將熔融鹽抽到塔頂，無需使用泵和管道，也無需使用電伴熱以避免管道中熔鹽介質的凝固。沒有了熔融鹽的輸送環節，就會節省大量的附加能源開支。

　　傳統的塔式光熱發電系統需要配置兩個儲熱槽，但該系統只需一個儲熱罐即可。罐內有一個可移動的分離活塞，用于分離罐的上部高溫區和下部低溫區。當系統吸熱的時候，使分離活塞向下運動，這樣罐中就只有熱熔鹽；系統放熱的時候，則向上運動，剩下冷熔鹽。


　　我們可以實現800度的工作溫度，溫度越高，系統效率會相應升高，對熔鹽的質量要求也會相應降低。通過改變一些參數的配置，我認為這種發電站的經濟效益會優于傳統的光熱發電系統。

　　問：CSPonD示范項目原型的下一步是怎么計劃的？

　　答：Radia是我們CSPonD示范項目工程的的一名博士生。她正在進行一些研究工作，該電站是個綜合型電站，采用下置式的拋物面聚光吸熱器集熱，以達到更高溫度。總體上講，我們要多把相關的博士和學士研究成果與我們的工程項目作更多聯系以取得更大突破。

　　目前我們的研究工作正處于從實驗室規模到前商業規模發展的階段。二次反射系統原理的提出是基于MIT的實驗室驗證基礎上的，是可行的。現在我也在和他們保持聯系以推進該項目的發展，并使其在更大的系統規模上得到驗證。

　　我聯系了Alexander Slocum教授，之后于2014年6月份我們開始該項目計劃。我們選在MTI著手準備我們的項目研究計劃。

　　MIT有很多對于核電方面的熔融鹽研究，這對太陽能系統的研究可謂是資源豐富。在試驗了我們的太陽能發電系統后，他們對我們的計劃表示很感興趣。

　　您在國家可再生能源實驗室NREL和西班牙CIC Energigune 能源聯合研究中心進行的熔融鹽研究項目有沒有推動該領域的國際合作？

　　這就是Masdar研究院太陽能平臺的美妙之處。我們可以為工廠或學術界的伙伴提供機會，與我們一起進行新的儲能概念的試驗。

　　這就是我致力于打造的一種合作平臺。我們的合作伙伴可以是工業領域的，也可以是學術界的，我們有平臺將在真實的荒漠氣候環境進行太陽能發電試驗。

　　我們和日本Ibiden集團有一個項目合作，今年一月我們在未來世界能源峰會上達成共識，研究新型反射鏡。他們新設計的非玻璃材料采光鏡十分輕巧，采用了碳化硅涂層來保護反射鏡的鍍銀層。

　　在Shams1號電站，如果風速達到45km/h的話，你就必須要調整槽式集熱器以使其偏離風荷載中心，從而避免槽受到大風的破壞。所以，要始終考慮風的因素。但使用較輕鏡面所需的設備結構會更簡易且廉價。現在他們將擴大鏡子尺寸約一米，一旦應用了該尺寸的鏡子，研究員們接下來就會測試它們追蹤太陽的性能。目前，我們致力于研究的是各類鏡面清潔技術，目的在于在水源緊缺的荒漠條件下清洗反光鏡。

　　問：我們之前談到過，您意圖利用看起來似乎不太可能的吸熱材料，是什么驅使著您作出這樣的研究選擇呢？

　　答：我是在法國攻讀博士的時候發現的這種改進措施。于是我就試圖區分那些工廠產生的不進行附加處理的廢棄物，比如在巴斯克地區的歐洲第三大的煉鋼廠就產生了大量的廢棄爐渣。

　　我有一個叫Kholoud的當地的學生。她在阿聯酋兩家大型的鋼鐵和鋁材建筑材料生產工廠工作。這兩家大工廠在生產過程中產生了大量的工業廢棄物，如鐵渣，鋁渣等。我們于是就致力于研究這些廢棄物的特性。

　　我們發現，這些廢棄物可以用以生產高溫儲熱材料，因為他們的最終的物質是陶瓷：這是一種金屬氧化物。因此它即使在高溫條件下也很穩定，在1000度的溫度下承受力也很強，不會被破壞或產生裂縫。

　　由于這是種可回收性的廢棄物，因此在使用的同時還能降低系統運行的成本。當然，這在阿拉伯聯合酋長國是不允許的，但是在你們的系統里肯定是高效能的，因為你們的條件溫度更高。

　　該工程項目的妙處在于可利用無人需要的廢棄物生產出人人都需要的能源。

　　問：阿聯酋航空的推動力是？國內和國外市場的銷售嗎？

　　答：兩者皆有。他們希望我們做一些可以在阿拉伯聯合酋長國和中東地區，乃至全球都適用的光熱發電應用的相關研究。在阿布扎比，Masdar在Shams1號就占有百分之六十的股權，在西班牙的Gemasolar電站上則持有50%股權。

　　所以我們的想法就是開發出一種技術，使其所生產的設備不僅可以在阿布扎比這里使用，同時也可以出售到國外。我們在西班牙，甚至英國也做過同樣的評估，Masdar也在倫敦發展，倫敦那邊的一個海上風力發電場就有參與。所以Masdar對新能源的開發地域不僅僅是在阿聯酋，更是世界性的。

　　問：除了這些大型計劃，相對于阿聯酋而言，沙特阿拉伯放慢了光熱工程項目的步伐，沙特對你們從事的這些研究感興趣嗎？

　　答：這個問題很有趣。本周我們要召開一個研討會，討論沙特阿拉伯光熱發電技術專家們的培訓問題。所以屆時他們要來與會。

　　此外，我們正在做一些菲涅爾線性聚光、點(dian)聚焦和儲能系統的研究，他們(men)將(jiang)要來參觀(guan)我們(men)的太陽能平臺運作場地，所以他們(men)肯定是很有興趣的。來此接受(shou)培訓，與(yu)我們(men)攜手合作的都(dou)是學(xue)術界的高層人士。

（本文英文原載于CSPToday）
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