CSPPLAZA光熱發(fā)電網(wǎng)報道:太陽爐是光熱領(lǐng)域曾經(jīng)嘗試過的一種技術(shù)路線。該系統(tǒng)先通過定日鏡將一次反射的太陽光打到聚光鏡上,再借助聚光鏡將接收到的一次反射光二次反射,聚焦到位于聚光鏡焦平面的實驗平臺上從而獲得高溫,焦點處產(chǎn)生的高溫可達(dá)3500℃。
由于產(chǎn)生的溫度跨度較大,太陽爐技術(shù)應(yīng)用范圍非常廣泛,其產(chǎn)生的熱量可用于發(fā)電(1000℃左右)、制氫(1400℃左右)、測試極端環(huán)境下應(yīng)用的材料,比如核反應(yīng)堆或空間飛行器再入(2500℃左右),或者生產(chǎn)碳納米管和鋅納米粒子(3500℃左右)等。
該技術(shù)在國內(nèi)外均有嘗試,并建成了一些極具觀賞性的聚光太陽爐商業(yè)或試驗項目,詳見下文:
1、法國太陽爐Odeillo
法國科學(xué)研究中心的太陽爐Odeillo位于法國比利牛斯山,該項目開放于1970年,主要用于熔化礦石提取高純度的材料,用以制造并且改進(jìn)新的耐火材料。
Odeillo是由1萬面獨立的鏡子組成的,奇特的外觀發(fā)揮著巨型放大鏡的作用。在它的對面山坡上還有63個定日鏡,總共占地約2000平方米。反射鏡可以準(zhǔn)確的把陽光反射到曲面鏡上,并聚集到焦點上來,瞬間便能產(chǎn)生高達(dá)3500℃的高溫。
2、烏茲別克斯坦太陽爐
烏茲別克斯坦的太陽爐為前蘇聯(lián)制造,該裝置位于1100米海拔處,于1981年5月首次開放。
整個太陽爐聚光器由10700多塊鏡子組成,主拋物面反射鏡的規(guī)格尺寸是54米x54米。它的對面是以棋盤模式呈現(xiàn)的62個定日鏡,每個定日鏡約有2層樓高,可自動跟蹤太陽運(yùn)動痕跡。操作員通過控制鏡面磚角度調(diào)節(jié)爐內(nèi)溫度從800度到3000度不等。
3、秦皇島太陽爐系統(tǒng)
該太陽爐系統(tǒng)位于秦皇島,主要作為北京化工大學(xué)進(jìn)行化學(xué)實驗的熱源,系統(tǒng)主要由定日鏡和聚光鏡組成,一次反射鏡面積26平方米,二次鏡反射面積22平方米,峰值熱功率10kW,焦平面峰值聚光比1000。
4、寧夏惠安堡鎮(zhèn)太陽爐系統(tǒng)
該項目完成于2010年,主要用于制取氫氣,也是國家863太陽能制氫課題子課題“太陽能聚集供熱方法的研究及成套設(shè)備的開發(fā)”的成果。
該系統(tǒng)由三個120平方米的正方形定日鏡、跟蹤控制系統(tǒng)、300平方米大型高精度拋物面聚光器以及太陽爐和制氫系統(tǒng)組成,總功率0.3MW,是全球第三大太陽爐。峰值能流密度設(shè)計值高達(dá)10MW/平方米,太陽爐中心處溫度可達(dá)約3000oC。該系統(tǒng)平臺與西安交通大學(xué)的反應(yīng)器接口已經(jīng)成功產(chǎn)出氫氣。
5、哈爾濱工業(yè)大學(xué)太陽爐系統(tǒng)
該系統(tǒng)主要服務(wù)于航天技術(shù)的高溫吸熱器和材料研究。一次反射鏡面積73.63平方米,二次鏡反射面積(開口)77.62平方米,峰值熱功率>15kW,焦平面峰值聚光比2000。
6、北京延慶太陽爐系統(tǒng)
該裝置位于北京延慶中科院電工所太陽能熱發(fā)電實驗基地,主要用于空氣吸熱器和粒子吸熱器的熱性能測試,以及吸熱材料的耐熱實驗等。其中一次反射鏡面積35平方米,二次鏡反射面積20平方米,峰值熱功率10kW,焦平面峰值聚光比1000。