同景科技推進(jìn)碟式斯特林太陽能熱發(fā)電系統(tǒng)項(xiàng)目研發(fā)
來源：浙江在線 | 0評(píng)論 | 12063查看 | 2014-04-12 09:50:00
太陽能這一潔凈、綠色的能源，目前已經(jīng)得到廣泛使用，太陽能電池、太陽能熱水器、太陽能電站……
但太陽能的利用也有其局限性：能量分散，只有垂直于太陽光方向接收到的能量才最大；不穩(wěn)定，晝夜、季節(jié)、地理緯度和海拔高度以及陰晴云雨等自然條件和氣象狀況都會(huì)影響太陽的輻照度；效率低但成本高，經(jīng)濟(jì)性還不能與常規(guī)能源相競(jìng)爭(zhēng)。
衢州江山有一家鉆研太陽能能熱利用的民營企業(yè)，他們的科研方向，正是讓太陽能變得更高效。經(jīng)過幾年的研發(fā)投入，公司在太陽能光伏跟蹤系統(tǒng)、碟式斯特林太陽能熱發(fā)電技術(shù)和太陽能儲(chǔ)熱發(fā)電項(xiàng)目上都取得了突破性的創(chuàng)新。
會(huì)發(fā)電的“向日葵”
步入同景科技企業(yè)的大門，注意力立馬會(huì)被樓前空曠的廣場(chǎng)上一個(gè)雷達(dá)狀的“大家伙”所吸引。這就是企業(yè)自主研發(fā)的碟式太陽能發(fā)電機(jī)裝置。
有趣的是，這臺(tái)發(fā)電機(jī)會(huì)像向日葵一樣，追著太陽轉(zhuǎn)動(dòng)。公司董事長吳建農(nóng)介紹，這是因?yàn)榘l(fā)電機(jī)上裝有新型太陽能光伏傾角單軸跟蹤系統(tǒng)。
隨著太陽的移動(dòng)而轉(zhuǎn)動(dòng)，使陽光時(shí)刻都能直射發(fā)電機(jī)的采光部件，提高太陽光的利用率，這樣一來，發(fā)電量就會(huì)比傳統(tǒng)的靜止不動(dòng)的發(fā)電機(jī)提高25%。
這種跟蹤系統(tǒng)用于光伏電站，就能讓原本“躺著”的光伏板“站起來”，像向日葵一樣面朝著著太陽轉(zhuǎn)。
“站立”的光伏板不但提高了太陽能的利用率，同時(shí)可以省下大片的空間。將裝有跟蹤系統(tǒng)的光伏板架設(shè)在種有喜陰植物的上方，不但不會(huì)影響植物的生長，而且還能為植物供良好環(huán)境，提高土地的利用率。
吳建農(nóng)表示，目前光伏跟蹤電站已具備產(chǎn)業(yè)化水平。衢州奧仕特470KW屋頂并網(wǎng)光伏發(fā)電建設(shè)項(xiàng)目就是他們?cè)诮ǖ膰鴥?nèi)首個(gè)較大規(guī)模的屋頂跟蹤發(fā)電項(xiàng)目，預(yù)計(jì)6月份可實(shí)現(xiàn)并網(wǎng)發(fā)電，屆時(shí)年發(fā)電量預(yù)計(jì)可達(dá)61萬度。
外燃發(fā)動(dòng)機(jī)是發(fā)電核心技術(shù)
同景科技研發(fā)的“向日葵”似的發(fā)電機(jī)學(xué)名叫“碟式斯特林太陽能熱發(fā)電系統(tǒng)”。其發(fā)動(dòng)機(jī)是倫敦牧師羅巴特·斯特林1816年發(fā)明的外燃式發(fā)動(dòng)機(jī)，位于“向日葵”的最中心。
所謂外燃機(jī)，就是把氫氣(或氦氣)作為動(dòng)力氣體，填充到發(fā)動(dòng)機(jī)封閉的氣缸內(nèi)，氣缸一端為熱腔，另一端為冷腔。氣體在低溫冷腔中壓縮，然后流到高溫?zé)崆恢醒杆偌訜?，從而帶?dòng)氣缸內(nèi)的活塞運(yùn)動(dòng)發(fā)電。
對(duì)整個(gè)發(fā)電系統(tǒng)來說，熱腔需要的高溫，就要由凹面鏡聚焦太陽光來提供。
吳建農(nóng)說，正常日照條件下，焦點(diǎn)溫度最高可到2500℃。，而發(fā)電機(jī)組件經(jīng)常要在1000℃高溫、20兆帕左右的高壓中工作，對(duì)材料的耐高溫性、耐高壓性要求很高，所以這項(xiàng)技術(shù)雖然已發(fā)明兩個(gè)世紀(jì)，但近年來才開始漸漸應(yīng)用到太陽能發(fā)電上。”
“在2011年11月的時(shí)候，我在美國太陽能熱發(fā)電企業(yè)SES公司參觀得知這一技術(shù)，一回國就在我的公司啟動(dòng)了這一新能源項(xiàng)目?！眳墙ㄞr(nóng)說，不到一年，公司就完成核心組件——斯特林發(fā)動(dòng)機(jī)的自主研發(fā)。
在突破了國內(nèi)斯特林發(fā)動(dòng)機(jī)研發(fā)依托國外超高溫金屬材料和核心零部件的瓶頸后，同景科技成為了國內(nèi)首家實(shí)現(xiàn)材料和零部件國產(chǎn)化的企業(yè)，并具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)，累計(jì)申請(qǐng)專利30余項(xiàng)?！暗教柲軣岚l(fā)電系統(tǒng)光電轉(zhuǎn)化率可達(dá)到32%左右，是目前太陽能發(fā)電中光電轉(zhuǎn)化率最高的?！眳墙ㄞr(nóng)表示。
24小時(shí)太陽能不間斷發(fā)電
“向日葵”還有一項(xiàng)令人拍手叫絕的技術(shù)，就是讓太陽能24小時(shí)不間斷發(fā)電。
企業(yè)將自主研發(fā)的太陽能雙罐儲(chǔ)熱技術(shù)，應(yīng)用于碟式斯特林太陽能發(fā)電機(jī)上，采用碎石作為儲(chǔ)熱介質(zhì)，取代傳統(tǒng)的熔鹽介質(zhì)，大大降低了儲(chǔ)熱的成本。
由于不含有氯化物，儲(chǔ)熱介質(zhì)對(duì)于儲(chǔ)熱罐的腐蝕性不復(fù)存在，儲(chǔ)熱系統(tǒng)的壽命得到進(jìn)一步延長。
這一新技術(shù)在提升熱量的流動(dòng)和儲(chǔ)熱性能的基礎(chǔ)上，增大了儲(chǔ)熱系統(tǒng)的有效溫度范圍，使發(fā)電機(jī)出工均勻，發(fā)電效率提高，實(shí)現(xiàn)24小時(shí)均勻發(fā)電。
這套“向日葵”外形的斯特林發(fā)電機(jī)，成本在十多萬元左右?！百F就貴在發(fā)動(dòng)機(jī)上，要八萬多元。”吳建農(nóng)說。
據(jù)了解，此發(fā)電機(jī)的功率可以達(dá)到25千瓦，每小時(shí)可以發(fā)電25度。只要在1平方公里內(nèi)栽上這樣的“向日葵”，1年就可以發(fā)2億度電。而相同發(fā)電量的燃煤或燃?xì)怆姀S，需要消耗50萬桶原油的能量，排放17萬噸二氧化碳、1500多噸二氧化硫以及近3000噸氮氧化合物才能做到。
吳建農(nóng)表示，目前企業(yè)已經(jīng)與浙江大學(xué)簽訂了長達(dá)10年的科研合作協(xié)議，共同開發(fā)世界領(lǐng)先的“碟式斯特林太陽能熱發(fā)電系統(tǒng)”。通過技術(shù)創(chuàng)新來進(jìn)一步降低這項(xiàng)最新技術(shù)的生產(chǎn)成本，使“向日葵”發(fā)電機(jī)盡快實(shí)現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化，推向國內(nèi)外市場(chǎng)。
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