CSPPLAZA光熱發(fā)電網(wǎng)訊:近日,德國(guó)宇航中心DLR研究人員于德國(guó)科隆對(duì)利用光熱發(fā)電進(jìn)行燃料生產(chǎn)的反應(yīng)堆裝置CONTISOL成功進(jìn)行了測(cè)試。CONTISOL作為一種可在空氣中運(yùn)行的太陽(yáng)能反應(yīng)堆,能夠生產(chǎn)氫及其它太陽(yáng)能燃料,并且值得一提的是,由于該裝置可利用配置儲(chǔ)能系統(tǒng)的光熱發(fā)電系統(tǒng)進(jìn)行太陽(yáng)能燃料的生產(chǎn),因此可以實(shí)現(xiàn)全天候不間斷運(yùn)行。
撰寫(xiě)CONTISOL裝置研發(fā)與測(cè)試相關(guān)論文的主要作者Justin Lapp表示,以傳統(tǒng)的太陽(yáng)能反應(yīng)堆為例,當(dāng)溫度下降時(shí),會(huì)出現(xiàn)反應(yīng)停止,或反應(yīng)物流速減慢、從而減少燃料產(chǎn)出的現(xiàn)象。如果反應(yīng)堆在夜間停止運(yùn)作,裝置將冷卻,這樣不僅會(huì)浪費(fèi)余熱,也會(huì)浪費(fèi)寶貴時(shí)間,因?yàn)榉磻?yīng)堆每天早晨必須花費(fèi)時(shí)間進(jìn)行回暖。
因此CONTISOL的主要思路是同時(shí)建造兩個(gè)反應(yīng)堆。陽(yáng)光在其中一個(gè)反應(yīng)堆里直接進(jìn)行化學(xué)處理,而另一個(gè)反應(yīng)堆則用來(lái)儲(chǔ)存能量。在化學(xué)通道中,材料的高溫驅(qū)動(dòng)化學(xué)反應(yīng),反應(yīng)物在化學(xué)反應(yīng)作用下生成所需燃料;在空氣通道中,冷空氣會(huì)從前面排出,熱空氣會(huì)從背面排出。儲(chǔ)能功效與直接太陽(yáng)能熱化學(xué)反應(yīng)器的有機(jī)結(jié)合可為整個(gè)裝置提供全天24小時(shí)穩(wěn)定的溫度,此外,直接的化學(xué)反應(yīng)也使得熱源功效發(fā)揮至最佳。
CONTISOL裝置使用了露天容積式空氣接收器,可將空氣加熱至1100℃。露天接收器吸收來(lái)自大氣的空氣,并通過(guò)整體材料內(nèi)的小通道對(duì)其進(jìn)行輸送。Lapp表示,接收器的中心是一個(gè)擠壓整體、一個(gè)有許多較小矩形通道的大圓柱體。每隔一排的通道將用于化學(xué)反應(yīng)或讓空氣通過(guò)整體材料。這些通道向前開(kāi)放,讓陽(yáng)光進(jìn)入并對(duì)整體材料進(jìn)行加熱。
此次測(cè)試要求用800-900℃的溫度來(lái)對(duì)水或碳?xì)浠衔锓肿蛹訜幔陨商?yáng)能燃料。在實(shí)際測(cè)試過(guò)程中,5KW實(shí)驗(yàn)室規(guī)模的原型反應(yīng)堆于850℃條件下成功運(yùn)行。對(duì)此,Lapp表示,“此次測(cè)試僅僅是為了幫助我們掌握如何控制該裝置。商業(yè)化規(guī)模的反應(yīng)堆裝機(jī)量最小為1-5MW,并可擴(kuò)增至100MW以上?!?/p>
Lapp補(bǔ)充表示,之所以選擇空氣作為傳熱介質(zhì),是因?yàn)榭諝赓Y源豐富,耐高溫,且無(wú)成本費(fèi),此外由于空氣并不具有腐蝕性,因此無(wú)須擔(dān)心泄露問(wèn)題。
在中試規(guī)模下,利用光熱發(fā)電原理產(chǎn)生的強(qiáng)烈光線可將反應(yīng)堆溫度加熱至800-1500℃,另外,反應(yīng)堆并未配置用以發(fā)電的大型渦輪機(jī)或發(fā)電機(jī),其僅由塔架,太陽(yáng)島,接收器、反應(yīng)室與儲(chǔ)熱系統(tǒng)構(gòu)成。