CSPPLAZA光熱發(fā)電網(wǎng)訊:近日,德國宇航中心DLR研究人員于德國科隆對利用光熱發(fā)電進行燃料生產(chǎn)的反應(yīng)堆裝置CONTISOL成功進行了測試。CONTISOL作為一種可在空氣中運行的太陽能反應(yīng)堆,能夠生產(chǎn)氫及其它太陽能燃料,并且值得一提的是,由于該裝置可利用配置儲能系統(tǒng)的光熱發(fā)電系統(tǒng)進行太陽能燃料的生產(chǎn),因此可以實現(xiàn)全天候不間斷運行。
撰寫CONTISOL裝置研發(fā)與測試相關(guān)論文的主要作者Justin Lapp表示,以傳統(tǒng)的太陽能反應(yīng)堆為例,當(dāng)溫度下降時,會出現(xiàn)反應(yīng)停止,或反應(yīng)物流速減慢、從而減少燃料產(chǎn)出的現(xiàn)象。如果反應(yīng)堆在夜間停止運作,裝置將冷卻,這樣不僅會浪費余熱,也會浪費寶貴時間,因為反應(yīng)堆每天早晨必須花費時間進行回暖。
因此CONTISOL的主要思路是同時建造兩個反應(yīng)堆。陽光在其中一個反應(yīng)堆里直接進行化學(xué)處理,而另一個反應(yīng)堆則用來儲存能量。在化學(xué)通道中,材料的高溫驅(qū)動化學(xué)反應(yīng),反應(yīng)物在化學(xué)反應(yīng)作用下生成所需燃料;在空氣通道中,冷空氣會從前面排出,熱空氣會從背面排出。儲能功效與直接太陽能熱化學(xué)反應(yīng)器的有機結(jié)合可為整個裝置提供全天24小時穩(wěn)定的溫度,此外,直接的化學(xué)反應(yīng)也使得熱源功效發(fā)揮至最佳。
CONTISOL裝置使用了露天容積式空氣接收器,可將空氣加熱至1100℃。露天接收器吸收來自大氣的空氣,并通過整體材料內(nèi)的小通道對其進行輸送。Lapp表示,接收器的中心是一個擠壓整體、一個有許多較小矩形通道的大圓柱體。每隔一排的通道將用于化學(xué)反應(yīng)或讓空氣通過整體材料。這些通道向前開放,讓陽光進入并對整體材料進行加熱。
此次測試要求用800-900℃的溫度來對水或碳氫化合物分子加熱,以生成太陽能燃料。在實際測試過程中,5KW實驗室規(guī)模的原型反應(yīng)堆于850℃條件下成功運行。對此,Lapp表示,“此次測試僅僅是為了幫助我們掌握如何控制該裝置。商業(yè)化規(guī)模的反應(yīng)堆裝機量最小為1-5MW,并可擴增至100MW以上?!?/p>
Lapp補充表示,之所以選擇空氣作為傳熱介質(zhì),是因為空氣資源豐富,耐高溫,且無成本費,此外由于空氣并不具有腐蝕性,因此無須擔(dān)心泄露問題。
在中試規(guī)模下,利用光熱發(fā)電原理產(chǎn)生的強烈光線可將反應(yīng)堆溫度加熱至800-1500℃,另外,反應(yīng)堆并未配置用以發(fā)電的大型渦輪機或發(fā)電機,其僅由塔架,太陽島,接收器、反應(yīng)室與儲熱系統(tǒng)構(gòu)成。
