德國研發(fā)太陽能反應(yīng)器 助太陽能儲熱機器日夜運行
太陽能一直是再生能源中最受歡迎的產(chǎn)業(yè),但不論是太陽能光伏還是(CSP),這些設(shè)備在夜間就無法起任何作用,需要加裝儲能系統(tǒng)或是關(guān)閉太陽
太陽能一直是再生能源中最受歡迎的產(chǎn)業(yè),但不論是太陽能光伏還是(CSP),這些設(shè)備在夜間就無法起任何作用,需要加裝儲能系統(tǒng)或是關(guān)閉太陽能設(shè)施,但強制關(guān)閉太陽能聚光系統(tǒng)將會對設(shè)備造成損害,加裝儲能系統(tǒng)又意味著更花錢。

而為了解決此問題,德國航太中心(DLR)的科學(xué)家研發(fā)一個名為CONTISOL的太陽能反應(yīng)器,該設(shè)計還包含太陽能儲熱機器,讓系統(tǒng)日夜都可以運行。
有別于太陽光伏利用光電轉(zhuǎn)換來發(fā)電,聚光式太陽能是透過數(shù)以萬計的鏡子來聚集太陽光,借由太陽熱能來進行化學(xué)反應(yīng),并把熱能轉(zhuǎn)移至水中產(chǎn)生蒸氣,用于蓄熱、水分解制氫或是用蒸氣來驅(qū)動發(fā)電機。反應(yīng)器的溫度會在日間輕松達到800°C至900°C,但溫度會在晚上逐漸冷卻,還要在早晨的時候預(yù)熱,浪費時間與熱能。
而德國科學(xué)家則希望透過CONTISOL來解此問題。在設(shè)計概念中,日間利用太陽來加熱兩個充氣腔(Chamber),一個用來將熱空氣輸送到反應(yīng)器中,進行化學(xué)反應(yīng)并產(chǎn)生氫氣;另一個氣腔則會被加熱至超過1,000°C,用來儲存熱能并在夜間取出,讓反應(yīng)器在無日照時也能使用。
CONTISOL論文主要作者JustinLapp表示,聚光太陽能容易受到天氣、云量的影響,在晚上也不能有所作為,因此CONTISOL的設(shè)計概念就是將兩個反應(yīng)器組合在一起,一個是直接將陽光用于化學(xué)反應(yīng),另一個是儲存熱能,兩者相互替換。
為了測試該系統(tǒng),德國航太中心利用氙氣燈來模擬太陽熱能,而該機器可以在850°C的溫度運行并擁有5kW的功率。雖然產(chǎn)生的電量相當(dāng)?shù)?,但這項測試與研究目標(biāo)是反應(yīng)器的可行性,并希望在為來可用于商業(yè)用途。
CONTISOL成功解決了聚光太陽能“夜間無用處”缺點以及熱化學(xué)(Thermochemistry)的溫度限制,像是核反應(yīng)爐就無法溫度如此高的情況下有效運行。而這項反應(yīng)器也是透過太陽能而非核能來運作,并可在1,500℃的溫度下制氫。而充氣腔中的空氣是由外面抽取,有效的利用外界的空氣,則能讓反應(yīng)器更加便宜與穩(wěn)定。Lapp指出,空氣冷卻后也可以直接排出,化學(xué)結(jié)構(gòu)在高溫下也不會改變。
太陽能是備受看好的綠能產(chǎn)業(yè)之一,因此確保太陽能的效率與可用性是各個再生能源廠商的關(guān)鍵挑戰(zhàn)。德國目標(biāo)于2050年達到100%再生能源供電,并在過去兩年內(nèi)在綠能發(fā)展投入2,000億美元,目前其太陽光電的設(shè)備容量為歐洲第一,持續(xù)開發(fā)太陽能產(chǎn)業(yè)將對其再生能源發(fā)展大有裨益。

責(zé)任編輯:lixin
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