光伏每周技術(shù)資訊匯總(第二十一期)
萊斯大學(xué)的研究人員已研制出了一個能在缺電地區(qū)為醫(yī)療器械消毒的“太陽能蒸汽”高壓鍋。他們還贏得了比爾和梅林達·蓋茨基金會“大挑戰(zhàn)”項目的資助,準備為沒有下水道或照明的地區(qū)研制一個超小規(guī)模的人體廢物處理系統(tǒng)。
研究人員表示,“太陽能蒸汽”的最顯著特點是高效,其不需要數(shù)畝面積的聚光鏡或太陽能電池板,演示用高壓鍋的光窗僅幾平方厘米大小。“太陽能蒸汽”的另一個潛在用途是為空調(diào)及供暖系統(tǒng)等混合動力家電供電,這些家電白天將由日光供電,晚上則利用電網(wǎng)電力工作。
此外,研究人員還進行了蒸餾實驗,他們發(fā)現(xiàn)“太陽能蒸汽”的效率要比現(xiàn)有蒸餾塔高出兩倍半之多。
美研制低成本太陽能存儲系統(tǒng)
據(jù)每日科學(xué)網(wǎng)近日報道,美國阿肯色大學(xué)民用工程學(xué)系教授潘內(nèi)爾·瑟瓦姆和他的博士研究生馬特·斯塔賽爾成功開發(fā)出一種太陽能存儲系統(tǒng),可替代目前聚焦型太陽能發(fā)電廠使用的儲能系統(tǒng)。采用這種新開發(fā)的儲能系統(tǒng)將會大幅增加年發(fā)電量,同時大幅降低發(fā)電成本。
太陽能發(fā)電是利用集熱器將太陽輻射能轉(zhuǎn)換為熱能,并通過熱力循環(huán)過程進行發(fā)電。聚焦式太陽能熱發(fā)電系統(tǒng)的傳熱工質(zhì)主要采用熔鹽、導(dǎo)熱油和石頭填料等。上述材料作為傳熱工質(zhì)在傳遞太陽電池板所采集的熱量時損失較少,但其成本昂貴,且易對熱能存儲罐造成損傷。尤其是以石頭填料作為傳熱工質(zhì)(目前其傳熱效率最高,成本最低)時,在熱循環(huán)過程中存儲罐的不斷收縮和膨脹會對罐壁產(chǎn)生應(yīng)力,情況嚴重時可能導(dǎo)致存儲罐產(chǎn)生災(zāi)難性的破裂。
作為一種替代方案,瑟瓦姆設(shè)計并測試了一種具有溫躍層結(jié)構(gòu)的儲能系統(tǒng)。該系統(tǒng)在每個存儲罐內(nèi)利用并列水泥板替代石頭填料,不同溫層之間由明顯的界限加以隔離。水泥板采用了其同事米卡赫·哈爾研制的一種特殊混合水泥制成,能夠承受600攝氏度的高溫。其儲能流程是由太陽能電池板采集熱量,然后通過罐內(nèi)的鋼管將熱量傳導(dǎo)給水泥板,水泥板吸收熱量并將之存儲起來,需要時將熱量傳遞給發(fā)電機。
對模型測試的結(jié)果顯示,以水泥板作為傳熱工質(zhì),其傳熱效率可達93.9%,雖然較傳統(tǒng)方法略低,但依然高于美能源部的要求。測試結(jié)果同樣確認水泥層在傳遞熱量時不會對存儲罐壁造成損害。此外,新方法的成本為每千瓦小時0.78美元,遠遠低于美能源部規(guī)定的熱能存儲系統(tǒng)的目標成本——每千瓦小時15美元。
瑟瓦姆說:“研究結(jié)果證實,在傳熱效率方面,采用水泥板可以與現(xiàn)有的儲能系統(tǒng)相媲美。但水泥比其他傳熱工質(zhì)成本低廉,水泥除了具有獨特的傳熱性能外,還不會損害儲能罐壁。聚焦型太陽熱能電廠采用這項技術(shù),可以增加產(chǎn)量并降低運營成本。”
SunShot為太陽能技術(shù)研究提供260萬美元
美國能源部日前授予研究實驗室斯坦福直線加速器中心(SLAC)逾260萬美元用于三個項目研究,以降低太陽能電池板材料和制造技術(shù)的成本。
SLAC是由斯坦福大學(xué)運作的美國能源部十所科學(xué)實驗室之一。
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