CSPPLAZA光熱發(fā)電網(wǎng)報道：布雷頓循環(huán)塔式光熱發(fā)電技術(shù)具有效率高、流程短、設(shè)備少、用水少的優(yōu)點，被認為是塔式熱發(fā)電技術(shù)的重要發(fā)展方向。

　　傳統(tǒng)的塔式布雷頓技術(shù)采用空氣或二氧化碳作為工質(zhì)，為達到更高的系統(tǒng)效率，需要將空氣在一定壓力下至少加熱到 800℃以上，這對熱量接收器提出了極高的技術(shù)要求。德國航天局DLR和以色列威茨曼研究院（WIS）針對此研發(fā)的腔式接收器采用石英玻璃罩，使腔式接收器保持較好的透光率，又能保持罩內(nèi)空氣的壓力。

　　但這種接收器技術(shù)也面臨一些缺陷，為了保證石英玻璃罩與腔式接收器體在高溫下的可靠密封，需對密封面進行水冷。為了防止石英玻璃在 1000℃以上易發(fā)生的再結(jié)晶而變成不透明的問題，還必須采用高純的石英玻璃。由于耐壓的高純石英玻璃罩的制造技術(shù)要求很高，難于大型化，且制造成本高，限制了接收器的規(guī)模，也就限制了單個太陽能塔式布雷頓熱發(fā)電裝置的規(guī)模。使用WIS技術(shù)的以色列AORA公司開發(fā)的太陽能塔式布雷頓熱發(fā)電裝置的單機規(guī)模因此只有100 千瓦。

　　另外，這種腔式接收器在較長期的運轉(zhuǎn)中會發(fā)生石英玻璃罩損壞或密封破壞的現(xiàn)象；且難以儲熱，要實現(xiàn)長期穩(wěn)定發(fā)電，必須采用與化石能源混合發(fā)電的方案。這都成為塔式布雷頓技術(shù)發(fā)展的瓶頸。

　　針對塔式布雷頓技術(shù)的上述瓶頸問題，2012 年底，個人發(fā)明人劉鴻章提出了采用石油和天然氣開采壓裂技術(shù)使用的陶瓷微球作為儲熱劑和研發(fā)可控制陶瓷微球下落流量和下落速度的特殊結(jié)構(gòu)的塔式太陽能接收器的設(shè)想。

　　其采用的這種陶瓷微球的化學(xué)組成是以三氧化二鋁和二氧化硅為主并含有多種微量的金屬氧化物。在國內(nèi)的年產(chǎn)量達 20 萬噸以上，市場價格每噸在3000~3500元左右。其具有良好的耐高溫性能，熱容量在 1.1-1.2 左右，在1400℃以下不會發(fā)生粘結(jié)。具有很高的耐壓強度和良好的耐熱震性能，還具有溫度越高熱容量越大的特性。與目前常用的熔鹽相比，陶瓷微球具有儲熱溫度范圍大、熱容量高和價格便宜的優(yōu)勢，可直接作為儲熱劑使用。如果適當改變配方，可將其熱容量提高到 2 以上，可進一步提高儲熱能力。

　　2013 年初，劉鴻章即開始進行這種新型接收器的小型冷試實驗，并在當年8月末完成。2014初，開始建設(shè)小型熱試裝置，于2015年4月初建成。 2015年6月末開始進行熱試，并在 2015 年8月初完成小型熱試。

　　為進行該技術(shù)的進一步中試試驗，目前，劉鴻章擬依托東高偉業(yè)科貿(mào)有限公司，與國內(nèi)從事太陽能熱發(fā)電技術(shù)開發(fā)、設(shè)備研發(fā)和產(chǎn)業(yè)化的相關(guān)企業(yè)建立合作關(guān)系，共同進行中試裝置和兆瓦級發(fā)電裝置的設(shè)計、建設(shè)和試驗。

　　劉鴻章表示，“中試裝置的建設(shè)、試運和較長時間的運轉(zhuǎn)是本技術(shù)產(chǎn)業(yè)化的前期，其目的是通過這個階段的研發(fā)和試驗，為設(shè)計、建設(shè)和運轉(zhuǎn)太陽能布雷頓儲熱發(fā)電裝置提供技術(shù)先進性和可靠性的驗證，為建設(shè)兆瓦級太陽能布雷頓儲熱發(fā)電裝置打下堅實的技術(shù)基礎(chǔ)，同時為專用設(shè)備的設(shè)計和制造積累經(jīng)驗。通過中試裝置的較長時間的運行，積累運行經(jīng)驗，為操作人員的培訓(xùn)和編寫發(fā)電裝置的操作與維護手冊提供必要的數(shù)據(jù)、技術(shù)、經(jīng)驗和方法?！?/div>