南非研发出低成本即插即用型塔式光热发电系统
发布者:本网记者Summer | 来源:CSPPLAZA光热发电网 | 1评论 | 5040查看 | 2015-08-25 20:14:00    
  CSPPLAZA光热发电网报道:一直以来,如何通过使用小型反射镜阵列来聚集光热并生产廉价的电能是一个连谷歌最聪明的工程师都感到棘手的难题。但是,最近一个来自南非的研究团队或许已经找到了答案。
 
  目前,由前英特尔公司战略规划师——现南非斯坦陵布什大学(Stellenbosch University)太阳热研究小组主要发起人Paul Gauché领导的研究团队认为他们研发的创新型小规模、即插即用型塔式光热发电技术已经破解了上述难题,如果他们按计划在10月份完成系统样机的测试,他们将很快为该技术的推广制定更大的计划。

图:位于南非Stellenbosch附近的这些用于聚集太阳能的定日镜可能将成为世界上成本最低的小型、即插即用型太阳能解决方案。

安装简便又省时

  目前全球范围内已经有一些大型光热电站正在为人类提供着清洁绿色的电能,同时有预言认为到2050年光热发电提供的电能或将占全球总发电量的1/4。但是截至目前光热发电成本还比较高,而且很难实现小型化。目前备受光热发电行业青睐的塔式光热发电技术所常用的不同规格的定日镜一般都要安装在由混凝土基础固定的支架上,但这种定日镜集热系统造价非常高,同时需要大量技术熟练的安装工人。这也是使得光热发电技术比自2009年以来价格已经下降了75%的传统光伏发电技术成本高很多的主要原因。

  Paul Gauché在忙碌的试验现场接受了媒体的采访,他非常自豪地表示:“我曾带领过世界各地多个技术团队,而目前这个团队是最优秀的。我们的目标是研发出创新型成本低廉且安装简便快捷的光热发电技术。我们正在开发plonkable模式的定日镜。Plonkable意味着定日镜出厂后直接放置到地面上就可以运行了,所以在系统的安装过程中省却了昂贵的水泥,也无需高技术水平的专业安装人员和输电线路,只需两名工人把反射镜钢框架和一个路灯形状的中央集热塔放置在地面上并摆好即可。”

  据悉,Paul Gauché及其研究团队正在进行的这项研究工作已经吸引了一些知名外国公司的眼球,包括一个德国财团和一家麻省理工学院的太阳能公司都对这项技术很感兴趣。Paul Gauché坐在控制室里,看着那些像正在生长的花儿一样的定日镜微笑着说:“我们所研制的定日镜的每一个组件都可以用靠两只手来制造和安装,甚至随便找一个橄榄球运动员就可以办到。”

非常适合南非市场

  Helio100是该研发小组的一个试点项目,镜场由100多面单个面积为2.2m2的反射镜组成,总发电功率为150KW,足以满足10个家庭用电需求。Gauché表示,目前该系统的发电成本已经比南非大多数公司和企业在停电时使用的内燃机发电还要便宜。2007 年,Google 启动了一项代号为“RE<C”的可再生能源的整体开发项目,目标是使可再生能源(RE:Renewable Energy)的发电成本低于煤炭(C:Coal),并为整个旧金山供电。但在耗费了数亿经费之后,该研发项目在2011年宣告结束。直到2014年“RE<C”项目负责人 Ross Koningstein 和 David Fork解释了终止该项目的原因是由于经过多方尝试,始终无法研发出一种可以使可再生能源在价格上低于煤炭的技术。 

  Gauché研究小组与众不同之处在于其把主要精力放在了如何降低定日镜成本上。南非科学与工业研究中心主任Tobias Bischoff-Neimz教授表示:“光热发电行业发展初期装机规模曾剧烈增长,此后全球光热发电行业均进入了衰退期,因为目前其发电成本大约是光伏和风电混合发电系统的三倍。光热发电技术的前景取决于技术创新力度和速度,光热发电电站并不像一般的基荷电站那样一直保持满负荷运行状态,但是它可以使电网的调节更加灵活。如果要想真正发挥光热发电的潜力,像Gauché研究小组这种降低光热发电成本的尝试是至关重要的。”

  Gauché及其研究团队的技术跟常规的塔式光热发电技术路线原理一样,但他们使用了较小的反射镜来集中光热到集热塔顶的一个小型吸热器上,反射镜可以全天跟踪太阳。反射镜反射聚集的光束非常强,如果冷却水中断的话,吸热器5秒之内就会被熔化。吸热器就像一个倒过来的汽车散热器一样,热量被转移给水,生产的蒸汽可以供发电或者其它应用。

  Athi Ntisana是一位来自南非东开普省的技术专家,自从该研发项目的概念形成期他就开始参与,一直到后来的样机设计和制作,他坚信该项技术非常适合南非的需要。

  一位来自南非东开普省,从项目概念成型时期就进入光热发电领域的研究的的资深技术专家阿斯Ntisana确信“这项技术是正确的”。

  “这项技术需要劳动力,因为系统组件都可以在本地进行制造,同时我们这里还有丰富的阳光资源,而这里的就业机会也很缺乏,通过推广这项技术可以把上述问题全部解决。”

  该研究团队希望到今年10月份能够把样机系统的所有功能及参数全部验证完毕,Gauché预计,一旦他们的技术改进之后,大规模系统的经济性将很快显现。他引用了亨利•福特(Henry Ford)的著名市场开拓言论表示:“在光热发电领域,我们目前还没有达到当年福特T型小汽车成本不断降低的发展状态。当一个行业逐渐形成批量化和工业化发展,得到更多科研人才的研发支持以及所有市场发展必备的条件时,其成本必将快速下降。”
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AlexDong
-----光热发电所需逐日系统又因其技术含量高、精密度要求高,运行稳定性差,直接关系到整个电站的经济效益好坏,相当于人的大脑、中枢神经,可靠成熟的方案及配套产品,尤其关键。跟踪系统关键部件是:角度定位传感器、驱动电机、控制器,其中尤其倾角仪、编码器、磁栅尺、等传感器的可靠性、稳定性耐用性、灵敏度,尤其重要。在这个领域,飞浩电气技术(上海)有限公司(联系人:董永坡&nbsp;&nbsp;17301727095&nbsp;&nbsp;021-59170886&nbsp;&nbsp;qq316864537&nb
2016-07-18 15:01:46
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