CSPPLAZA光热发电网讯：为了保证镜面的反射率，光热电站都需要定期对反射镜进行清洁，这就意味着电站运维过程中需要消耗大量的水资源。而全球大部分的光热电站都建于DNI值较高的沙漠及干旱地区，因此，如何有效节水就成为决定光热电站运营成本的关键因素之一，这也是令运营商们头疼不已的一个难题。

　　以阿布扎比100MW的Shams 1槽式光热电站为例，其地处干旱少雨的沙漠环境且空气中充斥着高浓度气溶胶，因此每年用于清洗镜面的水量达500万加仑。在阿拉伯海湾，空气中的灰尘附着于反射镜面，在其表面形成仅靠气压无法去除的坚固的泥垢层。

　　定期进行镜面清洗工作对于确保光热电站的高效运行是至关重要的。波士顿大学有学者发表了题为“聚光太阳能集热器受侵蚀的影响”的研究论文，给出了曲线图如下表所示：

　　光热电站用水量可减少70% 功率输出提高2％-3％

　　目前，一些光热研究团队正在开发新技术以优化清洗策略，从而尽可能地减少用水量并进一步提高光热电站的市场竞争力。据了解，法国能源研究中心CEA正在主攻一个欧洲的研究项目，该项目于2016年初推出，为期3年，由欧盟的“Horizon 2020支持计划”出资，主要负责开发新型水处理技术，用于清洁太阳岛镜面和发电区冷却系统。

　　WASCOP研究团队计划在将光热电站所需水量降低70％至90％的同时提高2％-3％的功率输出。该团队现正在欧洲、北非和中东等多个地点进行一系列防污与创新的清洁技术及电站检测技术的测试。

　　WASCOP合作伙伴IK4-Tekniker的西班牙技术中心市场总监Itziar Azpitarte表示：“初步测试结果显示，WASCOP可以达到减少70％电站用水量的初期目标。应用于科威特50MW Shagaya光热电站的技术测试结果表明该技术可将电站清洗频率降低65%。Shagaya电站预计于2017年12月投运，届时年耗水量约为4万立方米，但借助于WASCOP的技术，年耗水量可以降至1.4万立方米，这将使电站的运营成本减少约10万欧元（约合人民币79万元）/年。”

图：光热电站每年用于清洗的水量可达数百万加仑。（图片来源：SEIA）

　　采用数据驱动技术 手机智能检污 

　　为优化电站清洗过程，并最大限度地减少用水量，MinWater CSP研究小组也开展了一个为期三年的研究项目，该项目同样获得了欧盟Horizon 2020支持计划的资助，目前正在研发新型检污设备等新技术。

　　MinWater CSP的搭档Fraunhofer ISE（德国）和商业合作伙伴Process Systems Enterprise（PSE）正在与镜面维护专家ECILIMP Termosolar展开合作，拟将全自动检污器集成到ECILIMP的清洗系统中。

　　这种pFlex便携式反射计可检测抛物槽曲面镜、定日镜和线性菲涅尔集热器上的污垢，并可通过智能手机用户界面进行操作。

　　而WACSOP研究人员开发了一种应用于光热电站镜面表层的传感器系统，该系统可结合镜面反射率、着污速度和接收器透射率等数据来综合判断镜面和集热管何时必须加以清洗。。Azpitarte表示：“该系统可以优化清洗步骤并最大限度地减少太阳岛的光损耗量。这些设备可最多节约25%的用水。”

　　提高水源循环使用力度

　　WASCOP研究团队的另一个小组正在开发新型镜面清洗系统，该系统的工作原理是收集早上凝聚在镜面的露水并借助重力使其沿镜子移动，从而达到清洁镜面的目的。据开发商介绍，该系统无需额外水源，可独立保持镜面清洁。

　　毫无疑问，进一步改善水回用状况将有助于提高光热电站的效率。电站在发电过程中会生成大量废水，但事实表明，大部分已投运的光热电站的清洗系统都未对喷洒水进行回收利用。而这些原本泄漏到土壤中的水是可以被收集处理并加以重新利用的。Al Akhawayn研究表明，在摩洛哥Noor项目中，运营商在不进行水回用的情况下每年需使用超过3650万升除盐水来进行镜面清洗。

　　类似地，目前清洗Shams1电站的废水由于含有灰尘和有机污染物而没有被回收。因此，阿联酋Masdar研究所正在开发膜系统来过滤细粉尘并降低污染物。至于清洗车辆和设备也可以作出改善。Shams电力公司目前正在研发如何改装Shams 1电站的清洗卡车，使其更高效并减少用水量。

　　而MinWaterCSP研究人员开发了一种清洗卡车系统，该系统可回收镜面流水。据称，该系统的一部分将用于两个主要的商业光热发电项目。