來(lái)源:CSPPLAZA光熱發(fā)電網(wǎng) | 0評(píng)論 | 5903查看 | 2012-08-15 18:32:00
CSPPLAZA光熱發(fā)電網(wǎng)報(bào)道:美國(guó)能源部Sunshot計(jì)劃對(duì)太陽(yáng)能光熱發(fā)電成本的預(yù)期目標(biāo)為:到2015年,6小時(shí)儲(chǔ)熱電站的發(fā)電成本為9~12美分/kwh,到2020年實(shí)現(xiàn)儲(chǔ)熱18小時(shí),成本降低至6美分/kwh(約合0.4元人民幣)(均不需補(bǔ)貼)。為實(shí)現(xiàn)這一目標(biāo),通過(guò)Sunshot計(jì)劃,美國(guó)支持了多項(xiàng)CSP技術(shù)創(chuàng)新。
美國(guó)能源部CSP項(xiàng)目總監(jiān)Ranga Pitchumani博士表示,Sunshot計(jì)劃對(duì)光熱發(fā)電的支持主要集中在三個(gè)方面:1、儲(chǔ)熱系統(tǒng)的整合應(yīng)用;2、如何創(chuàng)新反光鏡設(shè)計(jì)和集熱接收設(shè)計(jì)以產(chǎn)生更高的集熱溫度;3、如何改進(jìn)傳熱和發(fā)電循環(huán)以實(shí)現(xiàn)更高的熱電轉(zhuǎn)換率。
在一個(gè)布雷頓循環(huán)中,加熱并壓縮二氧化碳產(chǎn)生超臨界狀態(tài)的二氧化碳并利用其作為傳熱介質(zhì)可顯著提高CSP電站的效率。這種技術(shù)也成為了Sunshot計(jì)劃重點(diǎn)支持的方向。包括Brayton能源公司、國(guó)家可再生能源實(shí)驗(yàn)室、西南研究所等多家單位都獲得了資金支持研究此相關(guān)的技術(shù)。
在鏡場(chǎng)系統(tǒng)創(chuàng)新方面,3M獲資490萬(wàn)美元研究具有高反射率和高硬度的薄膜材料代替笨重的反射鏡;BrightSource能源公司獲資490萬(wàn)美元研發(fā)自動(dòng)化的高效集熱裝置裝備平臺(tái)以降低CSP電站的施工周期;噴氣推進(jìn)實(shí)驗(yàn)室獲資230萬(wàn)美元研究提高集熱器性能、降低重量并優(yōu)化生產(chǎn)工藝方面的技術(shù)。
在接收器方面,Brayton能源公司獲資160萬(wàn)美元建設(shè)并示范一個(gè)使用超臨界二氧化碳作為換熱介質(zhì)的新的太陽(yáng)能集熱接收器;俄勒岡州立大學(xué)獲資80萬(wàn)美元研究應(yīng)用微孔道熱交換技術(shù)降低接收器的尺寸、重量和熱損的技術(shù);圣地亞哥州立大學(xué)獲資380萬(wàn)美元研究配備微粒子換熱裝置的接收器以增強(qiáng)性能和熱效率。國(guó)家可再生能源實(shí)驗(yàn)室獲資380萬(wàn)美元研究新型太陽(yáng)能熱量接收器。
在發(fā)電循環(huán)和流體傳熱換熱系統(tǒng)方面,斯坦福大學(xué)獲資90萬(wàn)美元研發(fā)可集成傳統(tǒng)CSP循環(huán)的新型的基于高溫?zé)犭x子的發(fā)電循環(huán)系統(tǒng)以提升發(fā)電效率;西南研究所和GE獲資690萬(wàn)美元開(kāi)發(fā)便宜高效的超臨界二氧化碳為介質(zhì)的CSP電站系統(tǒng),西南研究所同時(shí)獲資310萬(wàn)美元示范通過(guò)增加一種創(chuàng)新型的外部燃燒室進(jìn)行額外加熱,以期把燃?xì)夂涂諝獾幕旌瞎ぷ鳉怏w加熱到1000攝氏度的工作溫度,從而提高電站工作效率;另外還有麻省理工學(xué)院獲資100萬(wàn)美元研究可直接進(jìn)行熱電轉(zhuǎn)化的新型發(fā)電機(jī);美國(guó)阿貢國(guó)家實(shí)驗(yàn)室獲資100萬(wàn)美元研究應(yīng)用液體化學(xué)反應(yīng)優(yōu)化熱交換過(guò)程。
從此前CSPPLAZA發(fā)布的SunShot太陽(yáng)能光熱發(fā)電科研扶持項(xiàng)目列表來(lái)看,美國(guó)Sunshot計(jì)劃對(duì)這三個(gè)方向的技術(shù)創(chuàng)新尤為重視,他們占據(jù)了一大部分的資金扶持,這也反映了當(dāng)前CSP技術(shù)的研發(fā)方向和成本下降的方向和空間。
另外,在美國(guó)的Sunshot計(jì)劃中,我們可以發(fā)現(xiàn)一個(gè)很明顯的特點(diǎn),即公私合作研發(fā)。比如美國(guó)西南研究院和索拉透平貴司、美國(guó)橡樹(shù)嶺國(guó)家實(shí)驗(yàn)室、德國(guó)宇航中心DLR、圣地亞哥州立大學(xué)就達(dá)成了多方合作。通過(guò)結(jié)合彼此的長(zhǎng)處,可以達(dá)到事半功倍的效果。
美國(guó)能源部CSP項(xiàng)目總監(jiān)Ranga Pitchumani博士也表示,目前來(lái)看,相對(duì)PV來(lái)講,CSP技術(shù)還處于研發(fā)投資階段,但我們必須看到CSP技術(shù)是一項(xiàng)十分好的技術(shù),增加儲(chǔ)熱系統(tǒng)的CSP技術(shù)更是所有可再生能源技術(shù)都無(wú)法相媲美的技術(shù),這源于其高可靠穩(wěn)定性、可調(diào)度性的特點(diǎn)。