太阳能热发电卷土重来 凌启渝 |
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美国加州,一家研究太阳能热发电技术的新公司Ausra吸引了人们的注意,它宣布得到了4000万元的风险投资,将开始申领许可证,以便在加州建立一个175百万瓦的太阳能热发电厂,预计在3年内完工。 如果我们参观一下Ausra在沙漠中的实验基地,就会对太阳能热电技术有所了解。 这里有结构简练的定日镜场,采用的是Ausra公司的核心技术—线型紧凑菲涅尔反射镜(CLFR)。覆膜的平面反射镜满铺地面,跟随太阳转动,将阳光反射到水吸热器。这是一组带金属涂膜的长长玻璃管,架设在定日镜场中线的上空。玻璃管中充满的水被阳光加热变成蒸汽,推动传统涡轮机发电。(有些太阳能热发电设备采用的是熔融盐吸热,缺点是价格昂贵、介质可能有毒或腐蚀性) 在这里,看不到任何太阳能电池板,没有人跟你讨论电池板的昂贵造价,怎样提高它的热效率,怎样伤脑筋去维护。太阳能热发电技术的原理十分简明:阳光照热水,水变成蒸汽,蒸汽去发电。不过,这项技术的应用曾经一波三折。1980年代曾风光一时,当时建造了一批太阳能热电厂,而在1990年代后基本被弃用。这次可以说是卷土重来。 不管是太阳能,还是风力发电,能量来源都会有间隙,要保证持续供电,就需要储存热力能源,或储电力,或储能量。这是可再生能源最大的难题,也是成功的关键之一。Ausra的方案是储存能量。阳光普照的时段,也往往是用电的低谷,太阳能热发电厂“闲悠”地发电保证需求,而一部分能量就以高压热水的形式储存起来;夜晚或阴雨天,再用储存的能量来发电。Ausra工厂规模宏大的高压水储热容器,能保证太阳能热电设备满功率运行20小时,实现日夜按需提供电力。这样的运行机制,正好有利于调节适应“峰、谷、平”的用电不同时段。 Ausra系统由于采用钢材、玻璃、水泥等低价材料来制作镜场、吸热器和储热容器,运行管理又做到体现最高性能,发电成本相应降低。Ausra系统现在发出1千瓦小时的电力耗费10美分(天然气发电厂为9美分,煤电厂约6美分)。Ausra太阳能热发电厂实现更大规模时,制造成本和资金费用可望再降,电力成本能降到煤电之下,Ausra的执行副总裁奥尼尔说。 太阳能热发电厂在环境保护方面的贡献不言而喻,蒸汽冷却后又变成到水,回到水吸热器中继续使用,真正实现温室气体零排放。按照Ausra的说法,如果用Ausra系统来发电,只要一块150公里见方的土地,就能使美国能源自给,温室气体减排一半,而电价保持不变。 美国国家可再生能源实验室则估计,太阳能热发电技术能供应数千亿瓦的电力,或说是超过美国电力需求的10%。 凌启渝 |