同景科技推進碟式斯特林太陽能熱發(fā)電系統(tǒng)項目研發(fā)
來源：浙江在線 | 0評論 | 11243查看 | 2014-04-12 09:50:00
太陽能這一潔凈、綠色的能源，目前已經(jīng)得到廣泛使用，太陽能電池、太陽能熱水器、太陽能電站……
但太陽能的利用也有其局限性：能量分散，只有垂直于太陽光方向接收到的能量才最大；不穩(wěn)定，晝夜、季節(jié)、地理緯度和海拔高度以及陰晴云雨等自然條件和氣象狀況都會影響太陽的輻照度；效率低但成本高，經(jīng)濟性還不能與常規(guī)能源相競爭。
衢州江山有一家鉆研太陽能能熱利用的民營企業(yè)，他們的科研方向，正是讓太陽能變得更高效。經(jīng)過幾年的研發(fā)投入，公司在太陽能光伏跟蹤系統(tǒng)、碟式斯特林太陽能熱發(fā)電技術(shù)和太陽能儲熱發(fā)電項目上都取得了突破性的創(chuàng)新。
會發(fā)電的“向日葵”
步入同景科技企業(yè)的大門，注意力立馬會被樓前空曠的廣場上一個雷達狀的“大家伙”所吸引。這就是企業(yè)自主研發(fā)的碟式太陽能發(fā)電機裝置。
有趣的是，這臺發(fā)電機會像向日葵一樣，追著太陽轉(zhuǎn)動。公司董事長吳建農(nóng)介紹，這是因為發(fā)電機上裝有新型太陽能光伏傾角單軸跟蹤系統(tǒng)。
隨著太陽的移動而轉(zhuǎn)動，使陽光時刻都能直射發(fā)電機的采光部件，提高太陽光的利用率，這樣一來，發(fā)電量就會比傳統(tǒng)的靜止不動的發(fā)電機提高25%。
這種跟蹤系統(tǒng)用于光伏電站，就能讓原本“躺著”的光伏板“站起來”，像向日葵一樣面朝著著太陽轉(zhuǎn)。
“站立”的光伏板不但提高了太陽能的利用率，同時可以省下大片的空間。將裝有跟蹤系統(tǒng)的光伏板架設在種有喜陰植物的上方，不但不會影響植物的生長，而且還能為植物供良好環(huán)境，提高土地的利用率。
吳建農(nóng)表示，目前光伏跟蹤電站已具備產(chǎn)業(yè)化水平。衢州奧仕特470KW屋頂并網(wǎng)光伏發(fā)電建設項目就是他們在建的國內(nèi)首個較大規(guī)模的屋頂跟蹤發(fā)電項目，預計6月份可實現(xiàn)并網(wǎng)發(fā)電，屆時年發(fā)電量預計可達61萬度。
外燃發(fā)動機是發(fā)電核心技術(shù)
同景科技研發(fā)的“向日葵”似的發(fā)電機學名叫“碟式斯特林太陽能熱發(fā)電系統(tǒng)”。其發(fā)動機是倫敦牧師羅巴特·斯特林1816年發(fā)明的外燃式發(fā)動機，位于“向日葵”的最中心。
所謂外燃機，就是把氫氣(或氦氣)作為動力氣體，填充到發(fā)動機封閉的氣缸內(nèi)，氣缸一端為熱腔，另一端為冷腔。氣體在低溫冷腔中壓縮，然后流到高溫熱腔中迅速加熱，從而帶動氣缸內(nèi)的活塞運動發(fā)電。
對整個發(fā)電系統(tǒng)來說，熱腔需要的高溫，就要由凹面鏡聚焦太陽光來提供。
吳建農(nóng)說，正常日照條件下，焦點溫度最高可到2500℃。，而發(fā)電機組件經(jīng)常要在1000℃高溫、20兆帕左右的高壓中工作，對材料的耐高溫性、耐高壓性要求很高，所以這項技術(shù)雖然已發(fā)明兩個世紀，但近年來才開始漸漸應用到太陽能發(fā)電上?！?/span>
“在2011年11月的時候，我在美國太陽能熱發(fā)電企業(yè)SES公司參觀得知這一技術(shù)，一回國就在我的公司啟動了這一新能源項目?！眳墙ㄞr(nóng)說，不到一年，公司就完成核心組件——斯特林發(fā)動機的自主研發(fā)。
在突破了國內(nèi)斯特林發(fā)動機研發(fā)依托國外超高溫金屬材料和核心零部件的瓶頸后，同景科技成為了國內(nèi)首家實現(xiàn)材料和零部件國產(chǎn)化的企業(yè)，并具有自主知識產(chǎn)權(quán)，累計申請專利30余項。“碟式太陽能熱發(fā)電系統(tǒng)光電轉(zhuǎn)化率可達到32%左右，是目前太陽能發(fā)電中光電轉(zhuǎn)化率最高的?！眳墙ㄞr(nóng)表示。
24小時太陽能不間斷發(fā)電
“向日葵”還有一項令人拍手叫絕的技術(shù)，就是讓太陽能24小時不間斷發(fā)電。
企業(yè)將自主研發(fā)的太陽能雙罐儲熱技術(shù)，應用于碟式斯特林太陽能發(fā)電機上，采用碎石作為儲熱介質(zhì)，取代傳統(tǒng)的熔鹽介質(zhì)，大大降低了儲熱的成本。
由于不含有氯化物，儲熱介質(zhì)對于儲熱罐的腐蝕性不復存在，儲熱系統(tǒng)的壽命得到進一步延長。
這一新技術(shù)在提升熱量的流動和儲熱性能的基礎(chǔ)上，增大了儲熱系統(tǒng)的有效溫度范圍，使發(fā)電機出工均勻，發(fā)電效率提高，實現(xiàn)24小時均勻發(fā)電。
這套“向日葵”外形的斯特林發(fā)電機，成本在十多萬元左右?！百F就貴在發(fā)動機上，要八萬多元。”吳建農(nóng)說。
據(jù)了解，此發(fā)電機的功率可以達到25千瓦，每小時可以發(fā)電25度。只要在1平方公里內(nèi)栽上這樣的“向日葵”，1年就可以發(fā)2億度電。而相同發(fā)電量的燃煤或燃氣電廠，需要消耗50萬桶原油的能量，排放17萬噸二氧化碳、1500多噸二氧化硫以及近3000噸氮氧化合物才能做到。
吳建農(nóng)表示，目前企業(yè)已經(jīng)與浙江大學簽訂了長達10年的科研合作協(xié)議，共同開發(fā)世界領(lǐng)先的“碟式斯特林太陽能熱發(fā)電系統(tǒng)”。通過技術(shù)創(chuàng)新來進一步降低這項最新技術(shù)的生產(chǎn)成本，使“向日葵”發(fā)電機盡快實現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化，推向國內(nèi)外市場。
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