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碟式光热发电:斯特林机之外的解决方案

2015-02-09 19:18:23来源:互联网浏览: 评论:0

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  碟式斯特林太阳能热发电技术面临的一大难点即为斯特林机的研发与生产及其成本,即便全球已有多个公司拥有较为成熟的斯特林机生产技术,但其制造成本依然居高不下。那么,是否有可以替代斯特林机的新的解决方案呢?

  斯特林机要求的工作温度在600摄氏度以上,其运行需要建立完美的闭式循环,工质气体不能泄漏、并需要尽最大可能地降低机械部件的磨损以避免因此而造成的气体外泄。而机械部件之间的磨损在机械制造业又是很难避免的,这将会带来高昂的维护和更换成本,使其可靠性和运行寿命受到挑战。而这些难点使得斯特林碟式光热发电技术的竞争力大为削减。

  事实上,所有的太阳能热发电技术其宏观上的理论大体一致,碟式光热发电技术也并非必须采用斯特林机。碟式聚光镜系统仅仅就是一个集热系统,而对热量的利用我们可以拥有多种途径。用斯特林机进行直接发电仅是其一。布雷顿循环

  位于美国新罕布什尔Hampton的Brayton Energy公司提出了一种解决方案。该公司总裁Jim Kesseli表示:“我对斯特林机和布雷顿循环发动机都进行了深入研究,斯特林机是有其独特的优势,但其成本很难降下来。”图:Brayton Energy研发的碟式光热发电系统。

  Brayton Energy公司研发的SolarCAT?碟式光热发电系统就是将布雷顿循环发动机与碟镜进行集合的一种新型碟式光热发电系统。其于1984年建成了世界上第一个碟式布雷顿循环光热发电系统。目前该公司最大的单个太阳能燃气混合热发电系统装机容量已达200KWe。

  Kesseli声称:“在较小的装机容量下,布雷顿循环发动机的制造成本和斯特林机相近,但布雷顿循环发动机在装机容量增大至MW级规模时,其相对成本可以大幅降低。比如一个1MW的布雷顿循环发动机,其单位KW的成本就有显着下降。同时,布雷顿循环发动机的可靠性更强。”  但是,如果你想把一个布雷顿循环发动机与碟镜配套组成太阳能热发电系统,也会面临一些问题,为降低成本,你需要造成面积达数百平方米的大型碟镜以配套大规模的布雷顿循环发动机。产品的规模化效应是呈抛物线形态的,更大的碟镜也可能意味着更高的制造成本。同时,布雷顿循环的余热利用尚没有较成熟的解决方案。

 

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