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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 | 7154查看 | 2015-08-25 20:14:00

　　CSPPLAZA光熱發電網報道：一直以來，如何通(tong)過使用小型反射(she)鏡陣列(lie)來聚集(ji)光(guang)熱并生產(chan)廉價的(de)(de)(de)電能是一個(ge)連(lian)谷(gu)歌(ge)最聰(cong)明的(de)(de)(de)工程師都感(gan)到(dao)棘手的(de)(de)(de)難題。但(dan)是，最近一個(ge)來自南非的(de)(de)(de)研(yan)究團(tuan)隊或許已經找到(dao)了(le)答案(an)。

　　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月份完成系統樣機的(de)(de)測試(shi)，他們將很快為該技(ji)術的(de)(de)推廣制定更大的(de)(de)計劃。

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)(re)發(fa)電行業青睞的塔式光熱(re)(re)發(fa)電技術所(suo)常用的不(bu)同規格的定日鏡(jing)(jing)一(yi)般都要安裝在由混凝土基礎固定的支(zhi)架上(shang)，但這種定日鏡(jing)(jing)集熱(re)(re)系統造價(jia)非常高，同時需要大量技術熟(shu)練(lian)的安裝工人。這也是使得光熱(re)(re)發電技術比(bi)自2009年以來(lai)價(jia)格已經下(xia)降了75%的(de)傳統光伏發電技術成本(ben)高很多(duo)的(de)主(zhu)要原因(yin)。

　　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模式的定日鏡。Plonkable意味著定日鏡出廠(chang)后直接放(fang)置到地(di)面(mian)上就可以運行了，所以在系統的安裝(zhuang)過程中省卻了昂貴(gui)的水泥，也(ye)無需高技術水平的專業安裝(zhuang)人員和輸電線路，只需兩名工人把反射鏡鋼(gang)框(kuang)架(jia)和一個路燈形狀的(de)中(zhong)央集熱塔放(fang)置在(zai)地面(mian)上并擺好即(ji)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樣(yang)的(de)定日鏡(jing)微(wei)笑著說：“我(wo)們(men)所(suo)研制(zhi)的(de)定日鏡(jing)的(de)每(mei)一個組件都可以用靠兩只手來制(zhi)造(zao)和安裝，甚至隨便找一個橄(gan)欖球運動員就可以辦到。”

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發電還要便(bian)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），并為整(zheng)個舊(jiu)金山(shan)供(gong)電。但在耗(hao)費(fei)了數億經費(fei)之后，該研(yan)發項(xiang)目在2011年宣告(gao)結束。直到2014年“RE<C”項(xiang)目負責人 Ross Koningstein 和 David Fork解釋了終(zhong)止該項目(mu)的原因是(shi)由(you)于經過多方(fang)嘗試(shi)，始終(zhong)無法研發出(chu)一種(zhong)可以使可再(zai)生能源在(zai)價格上(shang)低于(yu)煤炭的技(ji)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退期，因為目(mu)前(qian)其發(fa)(fa)電(dian)成本大(da)約是光(guang)(guang)伏和(he)風電(dian)混合發(fa)(fa)電(dian)系統的(de)(de)三倍。光(guang)(guang)熱(re)發(fa)(fa)電(dian)技術的(de)(de)前(qian)景取決于技術創新力度(du)和(he)速度(du)，光(guang)(guang)熱(re)發(fa)(fa)電(dian)電(dian)站(zhan)并不像一般的(de)(de)基荷電(dian)站(zhan)那樣一直保持(chi)滿負荷運(yun)行(xing)狀態，但(dan)是它可以使(shi)電(dian)網的(de)(de)調節更加靈活(huo)。如果要想(xiang)真正發揮光熱發電的(de)潛力，像Gauché研究小組這種降低(di)光熱發電成本的(de)嘗試是至關重要的(de)。”

　　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5秒之(zhi)內就會(hui)被熔化。吸熱(re)器就像一(yi)個(ge)倒過來的汽車散熱(re)器一(yi)樣，熱(re)量被轉移給(gei)水(shui)，生產(chan)的蒸(zheng)汽可以(yi)供發電或者其它應用。

　　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，我們目前還沒(mei)有達到當年(nian)福特T型小(xiao)汽(qi)車成本不斷降低的發展狀態。當一個行(xing)業逐漸形成批量化和工業化發展，得到更多科研(yan)人才的研(yan)發支持(chi)以(yi)及所有市場發展必(bi)(bi)備(bei)的條件時，其成本必(bi)(bi)將(jiang)快速下(xia)降。”

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