同景科技推进碟式斯特林太阳能热发电系统项目研发
来源：浙江在线 | 0评论 | 10557查看 | 2014-04-12 09:50:00
太阳能这一洁净、绿色的能源，目前已经得到广泛使用，太阳能电池、太阳能热水器、太阳能电站……
但太阳能的利用也有其局限性：能量分散，只有垂直于太阳光方向接收到的能量才最大；不稳定，昼夜、季节、地理纬度和海拔高度以及阴晴云雨等自然条件和气象状况都会影响太阳的辐照度；效率低但成本高，经济性还不能与常规能源相竞争。
衢州江山有一家钻研太阳能能热利用的民营企业，他们的科研方向，正是让太阳能变得更高效。经过几年的研发投入，公司在太阳能光伏跟踪系统、碟式斯特林太阳能热发电技术和太阳能储热发电项目上都取得了突破性的创新。
会发电的“向日葵”
步入同景科技企业的大门，注意力立马会被楼前空旷的广场上一个雷达状的“大家伙”所吸引。这就是企业自主研发的碟式太阳能发电机装置。
有趣的是，这台发电机会像向日葵一样，追着太阳转动。公司董事长吴建农介绍，这是因为发电机上装有新型太阳能光伏倾角单轴跟踪系统。
随着太阳的移动而转动，使阳光时刻都能直射发电机的采光部件，提高太阳光的利用率，这样一来，发电量就会比传统的静止不动的发电机提高25%。
这种跟踪系统用于光伏电站，就能让原本“躺着”的光伏板“站起来”，像向日葵一样面朝着着太阳转。
“站立”的光伏板不但提高了太阳能的利用率，同时可以省下大片的空间。将装有跟踪系统的光伏板架设在种有喜阴植物的上方，不但不会影响植物的生长，而且还能为植物供良好环境，提高土地的利用率。
吴建农表示，目前光伏跟踪电站已具备产业化水平。衢州奥仕特470KW屋顶并网光伏发电建设项目就是他们在建的国内首个较大规模的屋顶跟踪发电项目，预计6月份可实现并网发电，届时年发电量预计可达61万度。
外燃发动机是发电核心技术
同景科技研发的“向日葵”似的发电机学名叫“碟式斯特林太阳能热发电系统”。其发动机是伦敦牧师罗巴特·斯特林1816年发明的外燃式发动机，位于“向日葵”的最中心。
所谓外燃机，就是把氢气(或氦气)作为动力气体，填充到发动机封闭的气缸内，气缸一端为热腔，另一端为冷腔。气体在低温冷腔中压缩，然后流到高温热腔中迅速加热，从而带动气缸内的活塞运动发电。
对整个发电系统来说，热腔需要的高温，就要由凹面镜聚焦太阳光来提供。
吴建农说，正常日照条件下，焦点温度最高可到2500℃。，而发电机组件经常要在1000℃高温、20兆帕左右的高压中工作，对材料的耐高温性、耐高压性要求很高，所以这项技术虽然已发明两个世纪，但近年来才开始渐渐应用到太阳能发电上。”
“在2011年11月的时候，我在美国太阳能热发电企业SES公司参观得知这一技术，一回国就在我的公司启动了这一新能源项目。”吴建农说，不到一年，公司就完成核心组件——斯特林发动机的自主研发。
在突破了国内斯特林发动机研发依托国外超高温金属材料和核心零部件的瓶颈后，同景科技成为了国内首家实现材料和零部件国产化的企业，并具有自主知识产权，累计申请专利30余项。“碟式太阳能热发电系统光电转化率可达到32%左右，是目前太阳能发电中光电转化率最高的。”吴建农表示。
24小时太阳能不间断发电
“向日葵”还有一项令人拍手叫绝的技术，就是让太阳能24小时不间断发电。
企业将自主研发的太阳能双罐储热技术，应用于碟式斯特林太阳能发电机上，采用碎石作为储热介质，取代传统的熔盐介质，大大降低了储热的成本。
由于不含有氯化物，储热介质对于储热罐的腐蚀性不复存在，储热系统的寿命得到进一步延长。
这一新技术在提升热量的流动和储热性能的基础上，增大了储热系统的有效温度范围，使发电机出工均匀，发电效率提高，实现24小时均匀发电。
这套“向日葵”外形的斯特林发电机，成本在十多万元左右。“贵就贵在发动机上，要八万多元。”吴建农说。
据了解，此发电机的功率可以达到25千瓦，每小时可以发电25度。只要在1平方公里内栽上这样的“向日葵”，1年就可以发2亿度电。而相同发电量的燃煤或燃气电厂，需要消耗50万桶原油的能量，排放17万吨二氧化碳、1500多吨二氧化硫以及近3000吨氮氧化合物才能做到。
吴建农表示，目前企业已经与浙江大学签订了长达10年的科研合作协议，共同开发世界领先的“碟式斯特林太阳能热发电系统”。通过技术创新来进一步降低这项最新技术的生产成本，使“向日葵”发电机尽快实现产业化，推向国内外市场。
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