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點聚焦菲涅爾光熱發電技術的性能評估
發布者：本網記者Robin | 來源：CSPPLAZA光熱發電網 | 2評論 | 9189查看 | 2013-04-13 13:01:00    
　　CSPPLAZA光熱發電網報道：沙特國王大學KSU此前開發了一種點聚焦菲涅爾太陽能集熱器（PFFC），這種技術可能會幫助克服菲涅爾熱發電技術運行溫度較低的這一缺陷，使其工作溫度達到500攝氏度以上。

　　KSU稱，這種點聚焦菲涅爾集熱器可提供高效低成本的太陽能集熱解決方案，Desertec基金會公開對該項技術表示肯定。為此建設的實驗原型機也正在該校進行示范和測試。

　　這種技術在沙特可滿足特定的需求，如零碳發電、海水淡化、工業用熱、區域供冷和空氣調節等。

　　PFFC利用安裝在旋轉平面上排成一列列的方形平面鏡跟蹤太陽并將太陽光反射至點聚焦熱量接收器上，與傳統的線聚焦真空管菲涅爾集熱技術有明顯區別。

　　KSU機械工程學院主席Hany Al-Ansary教授認為，PFFC可以實現200~300倍的聚光比，比塔式要低，但比槽式要高。但他認為相對塔式來說，這種系統的反射鏡離接收器的距離更近，可減少聚焦難度和太陽光的大氣衰減。

平面鏡

　　從很多方面來看，PFFC都類似于碟式聚光器，但事實上其是由平面鏡組成的聚光系統，平面鏡的制造更加簡單，成本也更加低廉。這相對碟式鏡的制造在成本上更具優勢。

　　Al-Ansary解釋稱，所有的組件都能輕易制造，組件組裝十分簡易，所有的鏡子都是平的，所有的連接都是標準的，一般的技術工人就可以組裝這些反射鏡。接收器的設計也十分簡單。

　　在跟蹤控制方面，其在設計上采用兩種標準電機，分別對反射鏡系統的方位角和高度角進行控制。電機被置于反射鏡系統下方，以抵御沙塵和灼熱天氣對其的影響，延長使用壽命。

　　所有這些都意味著PFFC的設計可以輕易地被組裝和維護，不需要高技能的工人，各種組件的原材料也十分容易獲得。這將有利于降低系統的成本。

　　事實上，KSU團隊的其中一個目的就是研究一種可以形成本土化基礎的CSP技術，即最大程度地利用本土制造能力和技術能力完成CSP的部署和應用。

　　這種技術的更進一步的優勢是其高度模塊化的特點，Al-Ansary說：“如果我們要將其應用于大規模電站，有兩種選擇，我們可以復制這些小的模塊，也可以建設大的模塊，不論如何，最終都可得到你所需要的規模。”

　　該技術的原型機正在KSU測試，其采用導熱油作為傳熱介質，Al-Ansary相信這種高聚光比的設計使其也可以采用熔鹽作為介質，在500攝氏度到600攝氏度之間的溫度下運行。這使得PFFC可以適用于熔鹽儲熱。

更大的原型

　　KSU未來將對接收器開展更多的研究，在未來三到六個月內建設一個更大的原型機，來確定建設更大規模的系統是否存在結構設計上的問題。

　　同時還要對跟蹤系統的可靠性進行測試，歐洲太陽能熱發電協會ESTELA主席Luis Crespo認為，如果要擴大規模，也是簡單的。但由于其接收器的焦點較小，如果做大規模，其跟蹤系統方面的設計可能更加復雜。

　　KSU也將嘗試現在的測試系統是否可以與蒸汽發生器直接相連來提供工業蒸汽用熱。

　　目前的原型測試采用的是6米*6米的熱量接收器，被置于反射鏡系統以上8米處。如果將系統規模做大，將增加接收器到反射鏡系統的距離，這可能會降低設計效率。

　　Al-Ansary宣稱這一概念已經吸引了整個產業的關注，除了Desertec，產業界的多位觀察家都對PFFC的這一概念表示看好。

　　Lux研究公司的一位研究助理Edward Cahill表示：“CSP面對的主要挑戰是如何使其更加高效，最好的方法就是增加運行溫度。我在了解到PFFC這種技術后，首先出現在我腦海中的是其能夠獲得更高的溫度，這是它的一大優點，這種技術目前面臨的障礙應該是跟蹤控制系統，如何將眾多小的反射鏡進行精準定位。”
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AlexDong
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AlexDong
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2016-06-20 13:54:51
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