德國研發(fā)太陽能反應(yīng)器助太陽能儲熱機(jī)器日夜運(yùn)行

2018-02-26 16:00:10 集邦新能源網(wǎng) 　點(diǎn)擊量：評論 (0)

太陽能一直是再生能源中最受歡迎的產(chǎn)業(yè)，但不論是太陽能光伏還是（CSP），這些設(shè)備在夜間就無法起任何作用，需要加裝儲能系統(tǒng)或是關(guān)閉太陽...

太陽能一直是再生能源中最受歡迎的產(chǎn)業(yè)，但不論是太陽能光伏還是（CSP），這些設(shè)備在夜間就無法起任何作用，需要加裝儲能系統(tǒng)或是關(guān)閉太陽能設(shè)施，但強(qiáng)制關(guān)閉太陽能聚光系統(tǒng)將會對設(shè)備造成損害，加裝儲能系統(tǒng)又意味著更花錢。

而為了解決此問題，德國航太中心（DLR）的科學(xué)家研發(fā)一個名為CONTISOL的太陽能反應(yīng)器，該設(shè)計(jì)還包含太陽能儲熱機(jī)器，讓系統(tǒng)日夜都可以運(yùn)行。

有別于太陽光伏利用光電轉(zhuǎn)換來發(fā)電，聚光式太陽能是透過數(shù)以萬計(jì)的鏡子來聚集太陽光，借由太陽熱能來進(jìn)行化學(xué)反應(yīng)，并把熱能轉(zhuǎn)移至水中產(chǎn)生蒸氣，用于蓄熱、水分解制氫或是用蒸氣來驅(qū)動發(fā)電機(jī)。反應(yīng)器的溫度會在日間輕松達(dá)到800°C至900°C，但溫度會在晚上逐漸冷卻，還要在早晨的時候預(yù)熱，浪費(fèi)時間與熱能。

而德國科學(xué)家則希望透過CONTISOL來解此問題。在設(shè)計(jì)概念中，日間利用太陽來加熱兩個充氣腔（Chamber），一個用來將熱空氣輸送到反應(yīng)器中，進(jìn)行化學(xué)反應(yīng)并產(chǎn)生氫氣；另一個氣腔則會被加熱至超過1,000°C，用來儲存熱能并在夜間取出，讓反應(yīng)器在無日照時也能使用。

CONTISOL論文主要作者JustinLapp表示，聚光太陽能容易受到天氣、云量的影響，在晚上也不能有所作為，因此CONTISOL的設(shè)計(jì)概念就是將兩個反應(yīng)器組合在一起，一個是直接將陽光用于化學(xué)反應(yīng)，另一個是儲存熱能，兩者相互替換。

為了測試該系統(tǒng)，德國航太中心利用氙氣燈來模擬太陽熱能，而該機(jī)器可以在850°C的溫度運(yùn)行并擁有5kW的功率。雖然產(chǎn)生的電量相當(dāng)?shù)停@項(xiàng)測試與研究目標(biāo)是反應(yīng)器的可行性，并希望在為來可用于商業(yè)用途。

CONTISOL成功解決了聚光太陽能“夜間無用處”缺點(diǎn)以及熱化學(xué)（Thermochemistry）的溫度限制，像是核反應(yīng)爐就無法溫度如此高的情況下有效運(yùn)行。而這項(xiàng)反應(yīng)器也是透過太陽能而非核能來運(yùn)作，并可在1,500℃的溫度下制氫。而充氣腔中的空氣是由外面抽取，有效的利用外界的空氣，則能讓反應(yīng)器更加便宜與穩(wěn)定。Lapp指出，空氣冷卻后也可以直接排出，化學(xué)結(jié)構(gòu)在高溫下也不會改變。

太陽能是備受看好的綠能產(chǎn)業(yè)之一，因此確保太陽能的效率與可用性是各個再生能源廠商的關(guān)鍵挑戰(zhàn)。德國目標(biāo)于2050年達(dá)到100%再生能源供電，并在過去兩年內(nèi)在綠能發(fā)展投入2,000億美元，目前其太陽光電的設(shè)備容量為歐洲第一，持續(xù)開發(fā)太陽能產(chǎn)業(yè)將對其再生能源發(fā)展大有裨益。

責(zé)任編輯：李鑫

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