“沙漠技术”(Desertec)项目已经登上过很多报纸的头条。现在,研究人员正在研究如何实现一个具有很大前景的想法——他们想把太阳能热电站附近沙漠中随处可得的沙子用来缓存沙漠太阳能。
太阳能热电厂大有希望解决世界能源问题。在沙漠中竖起的大量的镜子将太阳光汇集起来,从而将油或者空气加热到几百摄氏度。然后推动发电机产生电流,这样产生的电能成本比光伏太阳板低很多。
太阳热能相对简单的缓存方法使太阳能极具吸引力。用巨大的容器盛装的液体盐可以将热量几乎没有损耗地储存几个小时。有这种液体盐储存罐的太阳能热电厂理论上来讲可以一天24小时不停地发电,相对于风能和光伏电站,这是一个非常重要的优势。
2009年10月,多家能源和金融公司成立了“沙漠技术工业有限责任公司”,在北非建一个巨大的太阳能发电项目。这些巨大的沙漠电站将为北非,中东以及欧洲部分地区供电。
一个德国研究人员的想法可以使太阳能发电更加便宜:Jülich-太阳能研究院的科学家目前正在调查沙子是否也合适于热量的缓存,因为许多发电厂所在的地方有大量的沙子可取。目前为止,用来储热的是液体盐和陶瓷。
Jülich的试验装置
Jülich-太阳能研究院的 Cristiano Boura 说:“我们已经证明了沙子蓄热的可行性”。现在要测试较大装置的可行性。Jülich-太阳能研究院里铺设了2000面可以旋转的镜子,这些镜子将太阳能反射到太阳能塔上的一个接收装置,该装置中的空气被汇集起来的太阳光加热到近700摄氏度。
这种发电塔用一部分热空气来加热水然后带动发电机。另一部分用来加热陶瓷。这些砖状陶瓷是目前为止储存太阳热量的最优办法。到了晚上,太阳热电站就用这种方式发电。也就是说晚上的热能不是来自太阳能塔,而是来着这些蓄热的陶瓷。而这些瓷器其实就是一些被热空气吹过的多孔砖。
Jülich的研究人员认为,沙子蓄热可以使太阳能塔技术更加有吸引力。 Boura 说:“陶瓷蓄热中的材料成本是整个蓄热成本的三分之一,而沙漠中的沙子是免费的。”
沙子是如何蓄热的?试验电站包括两个罐体,一个装着680摄氏度的热沙,另一个装着120度的冷沙。还有一个空气——沙子热交换器,热交换器里的沙子像沙漏一样从上而下地流下来,热气流从侧面吹过沙流,从而将热量传递给后者。
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