發(fā)布者:本網(wǎng)記者Alice | 來源:CSPPLAZA光熱發(fā)電網(wǎng) | 1評(píng)論 | 8659查看 | 2013-04-12 10:09:00
CSPPLAZA光熱發(fā)電網(wǎng)報(bào)道:燃?xì)獍l(fā)電廠在利用一種創(chuàng)新性的太陽能碟式聚光合成氣發(fā)生技術(shù)后,可節(jié)約20%的燃?xì)庀模纯僧a(chǎn)出同等多的電力。美國太平洋西北國家實(shí)驗(yàn)室PNNL接近研發(fā)完成的就是這樣一個(gè)創(chuàng)新性的發(fā)電系統(tǒng),并將于今年夏天在其位于華盛頓州Richland的園區(qū)內(nèi)對(duì)該系統(tǒng)進(jìn)行測(cè)試。

圖:碟式聚光合成氣發(fā)生器系統(tǒng)
該系統(tǒng)的主要?jiǎng)?chuàng)新點(diǎn)在于利用太陽熱能將天然氣轉(zhuǎn)化為一種新型燃料合成氣(syngas),這種合成氣由氫氣和一氧化碳構(gòu)成,syngas擁有更高的能量密度,在傳統(tǒng)燃?xì)廨啓C(jī)的前端安裝PNNL的這個(gè)合成氣發(fā)生系統(tǒng),就可以組成一個(gè)太陽能燃?xì)饣旌习l(fā)電站。一個(gè)燃?xì)獍l(fā)電廠配置這種系統(tǒng)后,可降低20%的燃?xì)庀摹?/div>
PNNL主導(dǎo)該項(xiàng)技術(shù)研發(fā)的工程師Bob Wegeng表示:“相對(duì)于傳統(tǒng)的燃?xì)獍l(fā)電系統(tǒng),我們這種創(chuàng)新性系統(tǒng)耗費(fèi)很少的燃?xì)饧纯僧a(chǎn)生同樣多的電能,同時(shí)還降低了溫室氣體排放,在成本上也可與傳統(tǒng)化石燃料發(fā)電相抗衡。”
合成氣事實(shí)上是以一氧化碳和氫氣為主要組分,用作化工原料的一種原料氣。傳統(tǒng)的利用天然氣生產(chǎn)合成氣的方法為天然氣蒸汽法。其原理是基于這種化學(xué)反應(yīng):CH4 + H2O → CO + 3H2。
PNNL則利用碟式聚光技術(shù)制造syngas。該項(xiàng)技術(shù)研發(fā)的主要目標(biāo)就是如何利用太陽能制造這種合成氣。據(jù)PNNL介紹,這種合成氣發(fā)生器約4英尺長,2英尺寬,設(shè)備組件由一個(gè)化學(xué)反應(yīng)器和幾個(gè)熱交換器構(gòu)成,熱化學(xué)反應(yīng)器擁有很窄的通道,經(jīng)聚光的太陽能加熱通道內(nèi)的天然氣,在催化劑的幫助下將天然氣轉(zhuǎn)化為合成氣。類似于傳統(tǒng)的斯特林太陽能發(fā)電機(jī),其將這種合成氣發(fā)生器放置在碟式聚光系統(tǒng)的焦斑處以吸收熱量產(chǎn)出合成氣。

圖:合成氣發(fā)生器內(nèi)部構(gòu)造
合成氣的熱交換器擁有更為狹窄的管道,僅是人的兩根頭發(fā)的厚度,熱交換器將回收余熱,使生產(chǎn)過程更加高效。在早先的原型機(jī)測(cè)試中,結(jié)果顯示超過60%的太陽能被成功收集用于熱化學(xué)反應(yīng)。
該系統(tǒng)適合于大小規(guī)模的燃?xì)獍l(fā)電廠的配套,一個(gè)500MW的燃?xì)怆姀S約需要3000個(gè)太陽能合成氣發(fā)生器,即可實(shí)現(xiàn)20%的燃?xì)夤?jié)約。該系統(tǒng)可根據(jù)天氣情況靈活應(yīng)用,如果太陽能輻照資源不佳,可直接利用燃?xì)獍l(fā)電。配置十分靈活。

圖:碟式聚光合成氣發(fā)生器系統(tǒng)
Bob Wegeng還設(shè)想,這種系統(tǒng)在未來還可用于生產(chǎn)高效運(yùn)輸用燃料,可以用于生產(chǎn)合成原油以用來提煉柴油或汽油。
該項(xiàng)目已經(jīng)獲得Sunshot扶持計(jì)劃430萬美元的資金支持,并已與加利福尼亞的圣瑪麗亞市的SolarThermoChemical公司達(dá)成研究和發(fā)展合作,在該項(xiàng)技術(shù)獲得驗(yàn)證后將由該公司生產(chǎn)并銷售這種系統(tǒng)。