CSIRO研發光熱合成氣和空氣布雷頓循環塔式技術
發布者：本網記者Alice | 來源：CSPPLAZA光熱發電網 | 1評論 | 9369查看 | 2013-10-10 16:04:00
CSPPLAZA光熱發電網報道：澳大利亞聯邦科學與工業研究組織(CSIRO)在利用塔式光熱技術生產syngas合成氣以及塔式空氣布雷頓循環發電技術方面進行了多年的研究，并取得了一些研究成果。
CSIRO在2011年就已經建成了一個空氣布雷頓循環塔式電站，在2005年建成了太陽能合成氣的示范性項目。這兩個項目都建于澳大利亞新南威爾士的紐卡斯爾市的CSIRO的國家太陽能中心（NSEC）。這是澳大利亞最大的太陽能研究中心。
其中一個于2005年建成，目前的主要實驗任務是通過太陽能生產合成氣Syngas，其原理是通過聚光太陽能加熱合成氣發生器，合成氣發生器里面的水和天然氣在高溫下發生化學反應產生合成氣syngas。syngas的主要成分為一氧化碳和氫氣，其燃燒值比天然氣要高出25%。美國太平洋西北國家實驗室PNNL此前也對太陽能合成氣進行過研究，不過其采用的是碟式聚光技術。這一示范系統的集熱塔高20米，安裝了170面定日鏡，熱能輸出為500Kw，工作溫度高達1000攝氏度。
CSIRO在2010年又在上述的示范項目旁邊開始建設一個1MW熱功率的塔式示范電站，并于2011年建設完成，這就是采用布雷頓空氣循環的塔式示范電站。該電站的集熱塔高30米，安裝450面定日鏡。
圖：圖中左邊小塔為syngas的示范裝置，右邊為布雷頓循環示范電站
據CSPPLAZA記者了解，塔式布雷頓發電系統的工作原理是，經反射鏡聚光后的太陽能照射到集熱塔上的接收器上，接收器里布置有空氣壓縮機和空氣渦輪機。新進入的空氣經過空氣壓縮機進行壓縮，然后被傳輸至接收器上接受太陽能輻照，壓縮后的空氣被加熱后溫度上升至900攝氏度左右，高溫熱空氣通過空氣渦輪機膨脹做功，驅動發電機發電。
圖：布雷頓循環電站的熱量接收器
為克服日常的天氣變化影響，壓縮空氣也可以被附加的天然氣燃燒器加熱以應對太陽輻照不理想的種種情況。由于其采用的為空氣介質，目前還沒有成熟的儲熱方案，CSIRO稱正在對此進行積極研究。
這一研究獲得了日本三菱重工以及澳大利亞可再生能源機構（ARENA）下屬的太陽能研究院的合作支持。
在Solarpaces2013大會上，CSIRO也對其塔式布雷頓空氣循環發電系統的最新研究成果進行了介紹。
據本網記者了解，目前全球范圍內已知的采用空氣作為工作介質的光熱技術的示范性項目和廠商還有DLR于2007年建成的1.5 MW的Julich Solar塔式示范電站，三花HelioFocus的碟式發電技術，以色列AORA公司的塔式技術等。但具體的技術也各有所不同。但總的來看，空氣介質光熱電站的商業化之路還比較漫長。
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