發(fā)布者:本網(wǎng)記者Summer | 來(lái)源:CSPPLAZA光熱發(fā)電網(wǎng) | 1評(píng)論 | 6884查看 | 2015-08-25 20:14:00
CSPPLAZA光熱發(fā)電網(wǎng)報(bào)道:一直以來(lái),如何通過(guò)使用小型反射鏡陣列來(lái)聚集光熱并生產(chǎn)廉價(jià)的電能是一個(gè)連谷歌最聰明的工程師都感到棘手的難題。但是,最近一個(gè)來(lái)自南非的研究團(tuán)隊(duì)或許已經(jīng)找到了答案。
目前,由前英特爾公司戰(zhàn)略規(guī)劃師——現(xiàn)南非斯坦陵布什大學(xué)(Stellenbosch University)太陽(yáng)熱研究小組主要發(fā)起人Paul Gauché領(lǐng)導(dǎo)的研究團(tuán)隊(duì)認(rèn)為他們研發(fā)的創(chuàng)新型小規(guī)模、即插即用型塔式光熱發(fā)電技術(shù)已經(jīng)破解了上述難題,如果他們按計(jì)劃在10月份完成系統(tǒng)樣機(jī)的測(cè)試,他們將很快為該技術(shù)的推廣制定更大的計(jì)劃。
圖:位于南非Stellenbosch附近的這些用于聚集太陽(yáng)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(yáng)能解決方案。
安裝簡(jiǎn)便又省時(shí)
目前全球范圍內(nèi)已經(jīng)有一些大型光熱電站正在為人類(lèi)提供著清潔綠色的電能,同時(shí)有預(yù)言認(rèn)為到2050年光熱發(fā)電提供的電能或?qū)⒄既蚩偘l(fā)電量的1/4。但是截至目前光熱發(fā)電成本還比較高,而且很難實(shí)現(xiàn)小型化。目前備受光熱發(fā)電行業(yè)青睞的塔式光熱發(fā)電技術(shù)所常用的不同規(guī)格的定日鏡一般都要安裝在由混凝土基礎(chǔ)固定的支架上,但這種定日鏡集熱系統(tǒng)造價(jià)非常高,同時(shí)需要大量技術(shù)熟練的安裝工人。這也是使得光熱發(fā)電技術(shù)比自2009年以來(lái)價(jià)格已經(jīng)下降了75%的傳統(tǒng)光伏發(fā)電技術(shù)成本高很多的主要原因。
Paul Gauché在忙碌的試驗(yàn)現(xiàn)場(chǎng)接受了媒體的采訪,他非常自豪地表示:“我曾帶領(lǐng)過(guò)世界各地多個(gè)技術(shù)團(tuán)隊(duì),而目前這個(gè)團(tuán)隊(duì)是最優(yōu)秀的。我們的目標(biāo)是研發(fā)出創(chuàng)新型成本低廉且安裝簡(jiǎn)便快捷的光熱發(fā)電技術(shù)。我們正在開(kāi)發(fā)plonkable模式的定日鏡。Plonkable意味著定日鏡出廠后直接放置到地面上就可以運(yùn)行了,所以在系統(tǒng)的安裝過(guò)程中省卻了昂貴的水泥,也無(wú)需高技術(shù)水平的專(zhuān)業(yè)安裝人員和輸電線路,只需兩名工人把反射鏡鋼框架和一個(gè)路燈形狀的中央集熱塔放置在地面上并擺好即可?!?/span>
據(jù)悉,Paul Gauché及其研究團(tuán)隊(duì)正在進(jìn)行的這項(xiàng)研究工作已經(jīng)吸引了一些知名外國(guó)公司的眼球,包括一個(gè)德國(guó)財(cái)團(tuán)和一家麻省理工學(xué)院的太陽(yáng)能公司都對(duì)這項(xiàng)技術(shù)很感興趣。Paul Gauché坐在控制室里,看著那些像正在生長(zhǎng)的花兒一樣的定日鏡微笑著說(shuō):“我們所研制的定日鏡的每一個(gè)組件都可以用靠?jī)芍皇謥?lái)制造和安裝,甚至隨便找一個(gè)橄欖球運(yùn)動(dòng)員就可以辦到?!?/span>
非常適合南非市場(chǎng)
Helio100是該研發(fā)小組的一個(gè)試點(diǎn)項(xiàng)目,鏡場(chǎng)由100多面單個(gè)面積為2.2m2的反射鏡組成,總發(fā)電功率為150KW,足以滿(mǎn)足10個(gè)家庭用電需求。Gauché表示,目前該系統(tǒng)的發(fā)電成本已經(jīng)比南非大多數(shù)公司和企業(yè)在停電時(shí)使用的內(nèi)燃
機(jī)發(fā)電還要便宜。2007 年,Google 啟動(dòng)了一項(xiàng)代號(hào)為“RE<C”的可再生能源的整體開(kāi)發(fā)項(xiàng)目,目標(biāo)是使可再生能源(RE:Renewable Energy)的發(fā)電成本低于煤炭(C:Coal),并為整個(gè)舊金山供電。但在耗費(fèi)了數(shù)億經(jīng)費(fèi)之后,該研發(fā)項(xiàng)目在2011年宣告結(jié)束。直到2014年“RE<C”項(xiàng)目負(fù)責(zé)人 Ross Koningstein 和 David Fork解釋了終止該項(xiàng)目的原因是由于經(jīng)過(guò)多方嘗試,始終無(wú)法研發(fā)出一種可以使可再生能源在價(jià)格上低于煤炭的技術(shù)。
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(xué)與工業(yè)研究中心主任Tobias Bischoff-Neimz教授表示:“光熱發(fā)電行業(yè)發(fā)展初期裝機(jī)規(guī)模曾劇烈增長(zhǎng),此后全球光熱發(fā)電行業(yè)均進(jìn)入了衰退期,因?yàn)槟壳捌浒l(fā)電成本大約是光伏和風(fēng)電混合發(fā)電系統(tǒng)的三倍。光熱發(fā)電技術(shù)的前景取決于技術(shù)創(chuàng)新力度和速度,光熱發(fā)電電站并不像一般的基荷電站那樣一直保持滿(mǎn)負(fù)荷運(yùn)行狀態(tài),但是它可以使電網(wǎng)的調(diào)節(jié)更加靈活。如果要想真正發(fā)揮光熱發(fā)電的潛力,像Gauché研究小組這種降低光熱發(fā)電成本的嘗試是至關(guān)重要的?!?/span>
Gauché及其研究團(tuán)隊(duì)的技術(shù)跟常規(guī)的塔式光熱發(fā)電技術(shù)路線原理一樣,但他們使用了較小的反射鏡來(lái)集中光熱到集熱塔頂?shù)囊粋€(gè)小型吸熱器上,反射鏡可以全天跟蹤太陽(yáng)。反射鏡反射聚集的光束非常強(qiáng),如果冷卻水中斷的話(huà),吸熱器5秒之內(nèi)就會(huì)被熔化。吸熱器就像一個(gè)倒過(guò)來(lái)的汽車(chē)散熱器一樣,熱量被轉(zhuǎn)移給水,生產(chǎn)的蒸汽可以供發(fā)電或者其它應(yīng)用。
Athi Ntisana是一位來(lái)自南非東開(kāi)普省的技術(shù)專(zhuān)家,自從該研發(fā)項(xiàng)目的概念形成期他就開(kāi)始參與,一直到后來(lái)的樣機(jī)設(shè)計(jì)和制作,他堅(jiān)信該項(xiàng)技術(shù)非常適合南非的需要。
一位來(lái)自南非東開(kāi)普省,從項(xiàng)目概念成型時(shí)期就進(jìn)入光熱發(fā)電領(lǐng)域的研究的的資深技術(shù)專(zhuān)家阿斯Ntisana確信“這項(xiàng)技術(shù)是正確的”。
“這項(xiàng)技術(shù)需要?jiǎng)趧?dòng)力,因?yàn)橄到y(tǒng)組件都可以在本地進(jìn)行制造,同時(shí)我們這里還有豐富的陽(yáng)光資源,而這里的就業(yè)機(jī)會(huì)也很缺乏,通過(guò)推廣這項(xiàng)技術(shù)可以把上述問(wèn)題全部解決?!?/div>
該研究團(tuán)隊(duì)希望到今年10月份能夠把樣機(jī)系統(tǒng)的所有功能及參數(shù)全部驗(yàn)證完畢,Gauché預(yù)計(jì),一旦他們的技術(shù)改進(jìn)之后,大規(guī)模系統(tǒng)的經(jīng)濟(jì)性將很快顯現(xiàn)。他引用了亨利?福特(Henry Ford)的著名市場(chǎng)開(kāi)拓言論表示:“在光熱發(fā)電領(lǐng)域,我們目前還沒(méi)有達(dá)到當(dāng)年福特T型小汽車(chē)成本不斷降低的發(fā)展?fàn)顟B(tài)。當(dāng)一個(gè)行業(yè)逐漸形成批量化和工業(yè)化發(fā)展,得到更多科研人才的研發(fā)支持以及所有市場(chǎng)發(fā)展必備的條件時(shí),其成本必將快速下降?!?/span>