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　　CSPPLAZA光熱發電網訊：為了(le)保證鏡面(mian)的(de)反(fan)射率，光熱電(dian)站都需(xu)要定期對反(fan)射鏡進行清潔，這(zhe)就(jiu)(jiu)意味著電(dian)站運維過程中需(xu)要消耗大量(liang)的(de)水(shui)資源。而全球(qiu)大部分(fen)的(de)光熱電(dian)站都建(jian)于DNI值較高的(de)沙漠及(ji)干旱地(di)區，因(yin)此，如何(he)有效節水(shui)就(jiu)(jiu)成(cheng)為決(jue)定光熱電(dian)站運營(ying)成(cheng)本(ben)的(de)關鍵(jian)因(yin)素(su)之一，這(zhe)也是(shi)令運營(ying)商們頭疼不已的(de)一個(ge)難題。

　　以阿布扎比100MW的Shams 1槽式光熱電站為例，其地處干旱少雨的沙漠環境且空氣中充斥著高濃度氣溶膠，因此每年用于清洗鏡面的水量達500萬加侖。在阿拉伯海灣，空氣中的灰塵附著于反射鏡面，在其表面形(xing)成僅靠氣(qi)壓無法去除的堅固的泥(ni)垢(gou)層。

　　定期進行鏡面清(qing)洗工作對(dui)于確(que)保光(guang)熱電站的高效(xiao)運行是至關重要(yao)的。波士(shi)頓大學有學者發表了題為“聚光(guang)太陽能集熱器受侵(qin)蝕的影響”的研究(jiu)論文，給出(chu)了曲線(xian)圖如下表所示(shi)：

　　光熱電站用水量可減少70% 功率輸出提高2％-3％

　　目(mu)前(qian)，一(yi)些光熱研究(jiu)團隊(dui)正在開(kai)發(fa)新(xin)技術以優化清洗策略，從而盡可能地減少用(yong)水(shui)量并進一(yi)步提高光熱電站的市(shi)場競爭(zheng)力。據(ju)了解，法國能源研究(jiu)中心(xin)CEA正在主攻一(yi)個歐(ou)洲的研究(jiu)項(xiang)目(mu)，該項(xiang)目(mu)于2016年初推出，為期3年，由歐(ou)盟的“Horizon 2020支(zhi)持計劃(hua)”出資，主要負責開(kai)發(fa)新(xin)型(xing)水(shui)處理技術，用(yong)于清潔太陽島鏡面(mian)和(he)發(fa)電區(qu)冷卻(que)系統。

　　WASCOP研究團隊計劃(hua)在將光熱(re)電站(zhan)所需水(shui)量(liang)降低70％至(zhi)90％的(de)同時提(ti)高(gao)2％-3％的(de)功率輸出。該(gai)團隊現正在歐洲、北非和(he)中(zhong)東等多(duo)個地點(dian)進行一系列防污與創(chuang)新的(de)清潔技(ji)術(shu)及電站(zhan)檢測技(ji)術(shu)的(de)測試(shi)。

　　WASCOP合作(zuo)伙(huo)伴IK4-Tekniker的西班牙技(ji)術(shu)(shu)(shu)中心市場總(zong)監(jian)Itziar Azpitarte表(biao)示(shi)：“初(chu)步測試結果(guo)顯示(shi)，WASCOP可(ke)以(yi)達到減(jian)少(shao)70％電(dian)站(zhan)(zhan)用水(shui)量的初(chu)期(qi)目標。應用于科威特50MW Shagaya光熱電(dian)站(zhan)(zhan)的技(ji)術(shu)(shu)(shu)測試結果(guo)表(biao)明該技(ji)術(shu)(shu)(shu)可(ke)將電(dian)站(zhan)(zhan)清洗頻(pin)率降低65%。Shagaya電(dian)站(zhan)(zhan)預(yu)計于2017年12月(yue)投運，屆時年耗(hao)水(shui)量約為4萬(wan)(wan)立方(fang)米(mi)，但借(jie)助(zhu)于WASCOP的技(ji)術(shu)(shu)(shu)，年耗(hao)水(shui)量可(ke)以(yi)降至(zhi)1.4萬(wan)(wan)立方(fang)米(mi)，這將使電(dian)站(zhan)(zhan)的運營(ying)成本(ben)減(jian)少(shao)約10萬(wan)(wan)歐元（約合人(ren)民幣(bi)79萬(wan)(wan)元）/年。”

圖：光熱(re)電站(zhan)每(mei)年用(yong)于(yu)清洗的(de)水(shui)量(liang)可(ke)達數百萬加(jia)侖。（圖片來源：SEIA）

　　采用數據驅動技術 手機智能檢污 

　　為優化電站清洗過程，并最(zui)大限度(du)地減少用水量，MinWater CSP研(yan)究小組(zu)也開展了一(yi)個為期(qi)三年的研(yan)究項目，該項目同樣(yang)獲得了歐盟(meng)Horizon 2020支持(chi)計劃的資助，目前正在(zai)研(yan)發新(xin)型檢污設(she)備等新(xin)技術。

　　MinWater CSP的搭檔Fraunhofer ISE（德國）和商業合(he)作(zuo)伙伴Process Systems Enterprise（PSE）正在與(yu)鏡面維護(hu)專家ECILIMP Termosolar展開合(he)作(zuo)，擬將全自(zi)動檢污器集成(cheng)到ECILIMP的清洗系統中。

　　這種pFlex便攜式反射(she)計可檢測拋(pao)物槽曲面鏡、定日鏡和線性菲(fei)涅(nie)爾集(ji)熱器(qi)上的污垢，并可通過智能手(shou)機用戶(hu)界(jie)面進(jin)行操作(zuo)。

　　而WACSOP研究人員開發了一(yi)種應用于光(guang)熱(re)電站(zhan)鏡面表層的(de)傳感(gan)器(qi)系統(tong)，該(gai)(gai)系統(tong)可(ke)結合鏡面反射率、著污速度(du)和接(jie)收器(qi)透射率等數據來綜合判斷鏡面和集熱(re)管何時必須(xu)加(jia)以清洗。。Azpitarte表示(shi)：“該(gai)(gai)系統(tong)可(ke)以優化清洗步驟并(bing)最大限度(du)地減少太(tai)陽島的(de)光(guang)損耗量。這些設(she)備可(ke)最多節(jie)約25%的(de)用水。”

　　提高水源循環使用力度

　　WASCOP研究團隊(dui)的(de)另(ling)一個小組正在(zai)開發新型(xing)鏡面(mian)清洗系統(tong)，該系統(tong)的(de)工(gong)作(zuo)原理(li)是收(shou)集早上凝聚在(zai)鏡面(mian)的(de)露水(shui)并借助重力使其沿(yan)鏡子移動，從而達到清潔(jie)鏡面(mian)的(de)目的(de)。據(ju)開發商介紹，該系統(tong)無需額外水(shui)源，可獨立保持鏡面(mian)清潔(jie)。

　　毫無(wu)疑(yi)問，進一步改(gai)善水回用狀況將有助于(yu)提高光(guang)熱電站(zhan)(zhan)的(de)效率。電站(zhan)(zhan)在發電過程中會生成大量(liang)廢水，但事實表明(ming)，大部分已投運(yun)的(de)光(guang)熱電站(zhan)(zhan)的(de)清(qing)洗(xi)系統都未對噴灑水進行回收利(li)(li)用。而這些原本泄漏(lou)到(dao)土壤中的(de)水是可(ke)以(yi)被收集(ji)處(chu)理并加以(yi)重新利(li)(li)用的(de)。Al Akhawayn研究表明(ming)，在摩洛哥Noor項目中，運(yun)營(ying)商(shang)在不進行水回用的(de)情況下(xia)每(mei)年需使用超過3650萬升除鹽水來進行鏡(jing)面清(qing)洗(xi)。

　　類似地(di)，目(mu)前清洗Shams1電(dian)站的(de)廢(fei)水由于含有灰(hui)塵(chen)和有機污染物而沒有被(bei)回收。因此，阿聯酋Masdar研究所正在(zai)開發膜系統來過濾細粉(fen)塵(chen)并降低污染物。至于清洗車輛和設備(bei)也(ye)可以作出改善。Shams電(dian)力(li)公(gong)司目(mu)前正在(zai)研發如何改裝Shams 1電(dian)站的(de)清洗卡車，使(shi)其(qi)更高效并減少用(yong)水量。

　　而(er)MinWaterCSP研究人員開發(fa)(fa)了一種清(qing)洗卡(ka)車系統，該系統可回收鏡(jing)面流水。據稱，該系統的一部分將用于兩個主(zhu)要(yao)的商(shang)業光熱(re)發(fa)(fa)電項目(mu)。