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塔式

CSIRO研發(fā)光熱合成氣和空氣布雷頓循環(huán)塔式技術(shù)

發(fā)布者：本網(wǎng)記者Alice | 來源：CSPPLAZA光熱發(fā)電網(wǎng) | 1評論 | 10707查看 | 2013-10-10 16:04:00

　　CSPPLAZA光熱發(fā)電網(wǎng)報道：澳大利亞聯(lián)邦科學(xué)與工業(yè)研究組織(CSIRO)在利用塔式光熱技術(shù)生產(chǎn)syngas合成氣以及塔式空氣布雷頓循環(huán)發(fā)電技術(shù)方面進(jìn)行了多年的研究，并取得了一些研究成果。

　　CSIRO在2011年就已經(jīng)建成了一個空氣布雷頓循環(huán)塔式電站，在2005年建成了太陽能合成氣的示范性項目。這兩個項目都建于澳大利亞新南威爾士的紐卡斯?fàn)柺械腃SIRO的國家太陽能中心（NSEC）。這是澳大利亞最大的太陽能研究中心。

　　其中一個于2005年建成，目前的主要實驗任務(wù)是通過太陽能生產(chǎn)合成氣Syngas，其原理是通過聚光太陽能加熱合成氣發(fā)生器，合成氣發(fā)生器里面的水和天然氣在高溫下發(fā)生化學(xué)反應(yīng)產(chǎn)生合成氣syngas。syngas的主要成分為一氧化碳和氫氣，其燃燒值比天然氣要高出25%。美國太平洋西北國家實驗室PNNL此前也對太陽能合成氣進(jìn)行過研究，不過其采用的是碟式聚光技術(shù)。這一示范系統(tǒng)的集熱塔高20米，安裝了170面定日鏡，熱能輸出為500Kw，工作溫度高達(dá)1000攝氏度。

　　CSIRO在2010年又在上述的示范項目旁邊開始建設(shè)一個1MW熱功率的塔式示范電站，并于2011年建設(shè)完成，這就是采用布雷頓空氣循環(huán)的塔式示范電站。該電站的集熱塔高30米，安裝450面定日鏡。

圖：圖中左邊小塔為syngas的示范裝置，右邊為布雷頓循環(huán)示范電站

　　據(jù)CSPPLAZA記者了解，塔式布雷頓發(fā)電系統(tǒng)的工作原理是，經(jīng)反射鏡聚光后的太陽能照射到集熱塔上的接收器上，接收器里布置有空氣壓縮機和空氣渦輪機。新進(jìn)入的空氣經(jīng)過空氣壓縮機進(jìn)行壓縮，然后被傳輸至接收器上接受太陽能輻照，壓縮后的空氣被加熱后溫度上升至900攝氏度左右，高溫?zé)峥諝馔ㄟ^空氣渦輪機膨脹做功，驅(qū)動發(fā)電機發(fā)電。

圖：布雷頓循環(huán)電站的熱量接收器

　　為克服日常的天氣變化影響，壓縮空氣也可以被附加的天然氣燃燒器加熱以應(yīng)對太陽輻照不理想的種種情況。由于其采用的為空氣介質(zhì)，目前還沒有成熟的儲熱方案，CSIRO稱正在對此進(jìn)行積極研究。

　　這一研究獲得了日本三菱重工以及澳大利亞可再生能源機構(gòu)（ARENA）下屬的太陽能研究院的合作支持。

　　在Solarpaces2013大會上，CSIRO也對其塔式布雷頓空氣循環(huán)發(fā)電系統(tǒng)的最新研究成果進(jìn)行了介紹。

　　據(jù)本網(wǎng)記者了解，目前全球范圍內(nèi)已知的采用空氣作為工作介質(zhì)的光熱技術(shù)的示范性項目和廠商還有DLR于2007年建成的1.5 MW的Julich Solar塔式示范電站，三花HelioFocus的碟式發(fā)電技術(shù)，以色列AORA公司的塔式技術(shù)等。但具體的技術(shù)也各有所不同。但總的來看，空氣介質(zhì)光熱電站的商業(yè)化之路還比較漫長。

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