SBP研發(fā)出新型定日鏡校準(zhǔn)系統(tǒng) 或助力鏡場(chǎng)投資成本下降
發(fā)布者：本網(wǎng)記者Grace | 來(lái)源：CSPPLAZA光熱發(fā)電網(wǎng) | 0評(píng)論 | 7932查看 | 2017-11-09 13:13:00
CSPPLAZA光熱發(fā)電網(wǎng)訊：近日，德國(guó)Schlaich Bergermann Partner（SBP）太陽(yáng)能公司負(fù)責(zé)人表示，該公司正為其完成的定日鏡校準(zhǔn)系統(tǒng)研究成果申請(qǐng)專(zhuān)利。
據(jù)悉，這項(xiàng)研究由SBP和西班牙國(guó)家可再生能源中心（CENER）共同發(fā)起，而該系統(tǒng)可在幾小時(shí)內(nèi)校準(zhǔn)光熱電站鏡場(chǎng)內(nèi)全部定日鏡。
可在幾小時(shí)內(nèi)完成所有定日鏡校準(zhǔn)工作
一般而言，定日鏡投資成本占整個(gè)光熱電站初始投資的三分之一到二分之一。因此，若在定日鏡的設(shè)計(jì)和運(yùn)行方面有所突破，那么這將有助于降低相關(guān)成本。
由于每套定日鏡都要配置驅(qū)動(dòng)裝置，因此驅(qū)動(dòng)裝置也成為定日鏡組成中成本占比很大的重要組件。CENER太陽(yáng)能熱能部門(mén)主管Marcelino Sánchez González博士認(rèn)為，降低驅(qū)動(dòng)裝置成本的關(guān)鍵在于采用先進(jìn)的定日鏡校準(zhǔn)系統(tǒng)。
Sánchez表示，現(xiàn)有定日鏡校準(zhǔn)系統(tǒng)需要逐個(gè)校準(zhǔn)整個(gè)鏡場(chǎng)中的定日鏡，而這需要花費(fèi)數(shù)周甚至數(shù)月的時(shí)間。
此外，由于目前的定日鏡校準(zhǔn)系統(tǒng)不能實(shí)現(xiàn)高頻次的校準(zhǔn)，這對(duì)系統(tǒng)的持續(xù)性和穩(wěn)定性提出了更高的要求，同時(shí)也增加了成本。但是，上述研究成果則使定日鏡對(duì)穩(wěn)定性要求不會(huì)過(guò)于苛刻，同時(shí)可減少相關(guān)組件的制造成本。
據(jù)介紹，定日鏡校準(zhǔn)過(guò)程基于安裝在每套定日鏡上的低成本控制盒，且有多個(gè)參考點(diǎn)散布在整個(gè)鏡場(chǎng)中。在定日鏡設(shè)計(jì)時(shí)，其精度和位置變化已納入考慮，但由于制造工藝的限制和穩(wěn)定性的欠缺，定日鏡的精度也會(huì)產(chǎn)生變化。為解決這一問(wèn)題，SBP專(zhuān)注于圖像采集和處理，以識(shí)別對(duì)定日鏡運(yùn)動(dòng)學(xué)有影響的幾何參數(shù)。
目前，這項(xiàng)研究成果正處于專(zhuān)利申請(qǐng)階段。Sánchez表示，通過(guò)該校準(zhǔn)系統(tǒng)，我們可以隨時(shí)了解定日鏡的位置，實(shí)現(xiàn)對(duì)定日鏡的控制，保持高精度且沒(méi)有任何偏差。通過(guò)隨時(shí)控制定日鏡，我們可以放松對(duì)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的規(guī)格要求，從而降低成本。
創(chuàng)新型定日鏡技術(shù)助力LCOE下降
2015年，SBP成功設(shè)計(jì)出巨蜥式定日鏡，這成為其重要的轉(zhuǎn)折點(diǎn)。當(dāng)時(shí)，相關(guān)專(zhuān)家認(rèn)為該定日鏡成本可下降到每平方米100歐元以下。同時(shí)，與現(xiàn)今市場(chǎng)上最具競(jìng)爭(zhēng)力的定日鏡設(shè)計(jì)相比，巨蜥式定日鏡的平準(zhǔn)化能源成本可下降20%。此前，位于南非裝機(jī)100MW的Redstone光熱發(fā)電項(xiàng)目選用該種定日鏡技術(shù)，但由于南非電力公司Eskom拒絕簽署購(gòu)電協(xié)議而導(dǎo)致該項(xiàng)目被擱置。但是，值得一提的是，該技術(shù)將應(yīng)用于中電工程哈密50MW塔式光熱發(fā)電示范項(xiàng)目。
Stellio的創(chuàng)新之處主要體現(xiàn)在以下三方面：1）配置斜率驅(qū)動(dòng)器，能更好地追蹤太陽(yáng)運(yùn)行路徑，同時(shí)其堅(jiān)固的鋼結(jié)構(gòu)是實(shí)現(xiàn)低成本且高精度光學(xué)質(zhì)量保證的關(guān)鍵；2）專(zhuān)用控制軟件“了解”結(jié)構(gòu)變形等情況，例如線(xiàn)性驅(qū)動(dòng)的伸長(zhǎng)取決于拉力，將其考慮進(jìn)去并進(jìn)一步?jīng)Q定準(zhǔn)確的驅(qū)動(dòng)指令；定日鏡幾乎是圓形的，可以最大限度地減少陰影及遮擋，形成緊湊的鏡場(chǎng)布局。
SBP總經(jīng)理Markus Balz表示：“巨蜥式定日鏡的研發(fā)可以說(shuō)體現(xiàn)了定日鏡技術(shù)質(zhì)的飛躍。但是，隨著我們?cè)诓凼郊療崞骷岸ㄈ甄R技術(shù)方面的研發(fā)，我們?nèi)匀豢梢允筁COE至少降低10％?！蹦敲?，SBP將如何實(shí)現(xiàn)這一目標(biāo)呢？
對(duì)此，Markus解釋道：“我們將現(xiàn)已成功開(kāi)發(fā)的巨蜥定日鏡稱(chēng)之為‘Stellio Conventional’（傳統(tǒng)巨蜥定日鏡），因?yàn)樗桓淖兞蓑?qū)動(dòng)方向，但其制造工藝與傳統(tǒng)的定日鏡的制造工藝類(lèi)似。目前，Stellio第二代產(chǎn)品—‘Stellio Automotive’（自動(dòng)巨蜥定日鏡）正處在研發(fā)階段，但我們嘗試將這項(xiàng)技術(shù)應(yīng)用于具體的項(xiàng)目中。另外，我們需要花費(fèi)半年的時(shí)間將產(chǎn)品從概念設(shè)計(jì)變?yōu)楝F(xiàn)實(shí)。如今，我們已經(jīng)邁出了重要的一步，一旦Stellio成功應(yīng)用于商業(yè)化光熱電站，我們將會(huì)邁出新的一步?！?/div>
模塊化戰(zhàn)略助力定日鏡質(zhì)量提升
與Markus一樣，Sánchez也看好這一可以大幅降低光熱發(fā)電成本的創(chuàng)新型定日鏡技術(shù)。在談及未來(lái)定日鏡技術(shù)的突破方向時(shí)，Sánchez期望實(shí)現(xiàn)定日鏡的模塊化生產(chǎn)。
Sánchez表示，隨著光熱電站對(duì)定日鏡的光學(xué)質(zhì)量和跟蹤精度要求越來(lái)越高，鏡場(chǎng)布局及定日鏡的組裝也應(yīng)進(jìn)行觀念上的變革。
他認(rèn)為，光熱發(fā)電定日鏡的安裝可以借鑒光伏板的安裝經(jīng)驗(yàn)。雖然光伏板融合了半導(dǎo)體技術(shù)，但是其技術(shù)復(fù)雜性主要體現(xiàn)在組件上。與光熱電站定日鏡的安裝相比，光伏板的安裝要容易一些，而且光伏板的組裝對(duì)工人的技能沒(méi)有特殊要求。
Sánchez補(bǔ)充道：“我們需要朝著這個(gè)方向努力，以此來(lái)降低現(xiàn)場(chǎng)組裝定日鏡的施工難度，并嘗試生產(chǎn)的高質(zhì)量的組件。這樣，現(xiàn)場(chǎng)組裝定日鏡就會(huì)變得容易，即便是沒(méi)有特殊技能的工人也可以做到。此外，模塊化戰(zhàn)略不僅可以應(yīng)用于定日鏡，還可以應(yīng)用于吸熱器等其它組件。”
注：德國(guó)Schlaich Bergermann Partner（SBP）系CSPPLAZA會(huì)員單位，如需合作與對(duì)接可與我網(wǎng)工作人員取得聯(lián)系。
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