推動太陽能熱發電成本削減的強心針
發布者：本網記者Crystal | 來源：CSPPLAZA光熱發電網 | 0評論 | 4679查看 | 2013-03-10 15:53:00
CSPPLAZA光熱發電網報道：在美國能源部Sunshot計劃的支持下，太陽能熱發電的科技創新與技術研發正在或將要取得一系列重要進展，這對光熱發電的成本下降將起到重要的推動作用。這些Sunshot計劃支持下的項目欲求實現的目標是什么？其最終將對光熱發電的行業生態帶來什么樣的改變？
研發驅動成本削減
作為Sunshot計劃支持的一個組成部分，其中的一個致力于推動成本削減的旗艦項目是3M公司負責的“先進集熱器”研發項目，該項目的目標是為下一代塔式熱發電的定日鏡系統開發一種新的太陽能集熱器技術。
據3M可再生能源業務產品開發專家Attila Molnar博士介紹，該項目其中一個主要目標是開發一整套全新的塔式定日鏡系統產品設計方案，包括研發先進的反射膜、精準的太陽光反射面板、低成本的空間支撐框架、自適應性光學儀器和精確的跟蹤驅動裝置等。
其他的關鍵目標是依據上述的關鍵部件設計方案，重新設計和建立大型定日鏡場的系統集成解決方案，以適應集熱塔較高的大規模塔式熱發電系統的發展。其還將在桑迪亞（Sandia）國家實驗室國家太陽能熱利用測試中心實地安裝和測試定日鏡系統的相關設計。
“我們集中于對定日鏡的設計和塔式熱發電成本削減方向的研究”，Molnar強調，“Sunshot計劃的目標即是實現太陽能熱發電的平價上網，使其達到0.06美元/kwh的發電成本，我們的研發即以此為目標，Sunshot這一目標驅動著我們進行持續性的創新。”
他同時表示，由于太陽能塔式熱發電技術可以實現更高的工作溫度，其發電效率要高于其他多數種類的熱發電技術，當然，我們在此領域取得的很多技術進步也適用于其他太陽能集熱技術。
還有其他的一些項目，如美國噴氣推進實驗室（JPL）正在開發的基于輕質化集熱器結構設計的“最優化太陽能集熱結構設計”項目，這將很可能降低集熱器的成本，同時簡化安裝流程。該項目團隊正在尋求設計和開發一種低成本的帶支撐結構的反射鏡模塊，同時配備更廉價的驅動系統組件和集熱器。
另外，美國佛蒙特州的Norwich Technologies公司正在開發一種創新型的槽式熱量接收器，其期望這可以大大提高槽式集熱器的性能，從本質上降低產品制造和運營維護成本。該項目的主要目標是通過應用創新型的材料和開發創新性的設計以達到低成本、高效率和高可靠性的應用目標。
Molnar也表示，上述3M的項目目標也是實現成本上的大幅削減，他期望通過技術上的突破，實現相對目前的定日鏡設計，最終使光場系統整體設備采購的成本降低50%，光場安裝的成本降低30%，光學效率提高15%，太陽能通量密度翻倍的目標。“這些組件可以被應用，作為下一代太陽能集熱器設計的開源設計元素使用。這有望為光熱發電系統設計者提高一個全新的設計空間，以共同推動光熱發電的LCOE的下降，提升光熱電站光場系統的性能”。他說道。
“我們已經通過示范。證明我們可以制造出全新的反射膜，這比目前在用的產品更加高效。高反射率產品的應用可以相對降低光場的建設規模，對成本削減的意義重大”。他表示。
未來面臨的挑戰
一般來說，Molnar認為太陽能光熱發電產業目前陷入了自1980年代早期以來的技術發展怪圈，大多數的技術創新都未能真正的走出固定的思維，他的觀點是，真正實現成本削減方面的跨越，需要我們跳出當前的固定思維框架。
他強調稱，“我們正在努力實現Sunshot計劃的設定目標，0.06美元/kwh的宏偉目標的實現需要我們這樣去做。”
同時，美國國家可再生能源實驗室（NREL）的“熱系統、電力、資源和建筑系統集成”首席工程師Chuck Kutscher也表示，光熱發電產業面臨的挑戰即是在短期之內的持續性成本削減。
從他的觀點來看，美國能源部通過Sunhsot計劃實施的光熱發電成本削減目標十分具有挑戰性，雖然他認為他們也不是不可能革新當前的光熱發電技術，光熱發電一定還存在革命性的創新空間或顛覆性的思路使這一產業更加堅定地走向未來，Sunshot計劃支持下的項目有希望推動這一產業的發展進程。“當然，事實上很可能僅僅有一小部分的創新性想法能夠最終進入市場應用階段，但即便那些最終未能投入商業化應用的技術研發，也可以激勵技術的革新，帶來某些方面的改進和提升。”
他強調，光熱發電的基本底線依然是其經濟性，這個產業的未來發展需要我們持續性地推動成本下降。
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