歐盟推動反射鏡防塵及清潔科研項目 擬降低光熱電站70%用水

目前，歐盟正在推進一項名為WASCOP的研發(fā)項目以降低光熱電站對于水的需求量，該項目由11家海外科研機構(gòu)、7家來自歐洲及摩洛哥的企業(yè)共同參與，旨在開發(fā)光熱電站節(jié)水新技術(shù)的科研項目，并設(shè)立了一個雄心勃勃的目標(biāo)通過創(chuàng)新技術(shù)使電站耗水量減少70%以上，同時不影響系統(tǒng)運行效率。

　　光熱電站對水的需求主要集中在渦輪機循環(huán)中的冷卻和鏡面清洗兩個方面。而由于光熱電站多建在干旱缺水的地區(qū)，使得用水管理成為電站設(shè)計的一個巨大挑戰(zhàn)。該項目計劃在四年內(nèi)開發(fā)測試一些全新的技術(shù)來應(yīng)對這方面的挑戰(zhàn)，德國航空航天中心（DLR）太陽能研究所將參與該項目中的三個研究課題。

　　新型清潔工具

　　電站的鏡場部分容易吸附上風(fēng)沙塵土，降低鏡子的反射率，從而影響整體發(fā)電量。粘附在鏡面的顆粒粉塵可能是由氣象或是機械原因等造成，研究分辨出其形成的具體原因才能給出準確的解決方案。目前，Stefan Wilbert博士正帶領(lǐng)DLR的研究團隊在位于西班牙的Almería太陽能平臺上開發(fā)一個測試模型，該模型便是用來分析鏡面污染的成因。但這只是對鏡面污染防御的第一步，光熱電站應(yīng)在規(guī)劃設(shè)計階段就嚴格控制對清洗用水的需求。通過本課題的研究可以進一步幫助項目合作伙伴在電站運行階段采用適當(dāng)?shù)姆缐m策略，例如可以計算在夜間待機的反射鏡或定日鏡在何種角度下可以最大程度的避免粘塵。

　　此外，電站反射鏡和吸熱器需要使用配備刷子和高壓水的清潔車輛進行定期清潔，一個裝機50MW，配7.5小時儲能的光熱電站大約需要50萬平方米的反射鏡。而清洗這些鏡子每天需要大約180m3軟化水。而通過給反射鏡增加特殊防塵涂層可以降低灰塵和顆粒的粘附性。Florian Sutter博士的研究小組在試驗室、Almería室外太陽能測試平臺以及幾個沙漠地帶等不同環(huán)境下進行了各種防塵涂層的效率和耐久性試驗，以檢測其在惡劣的沙漠氣候下能否長時間的防塵并保證反射效率。

　　目前，DLR斯圖加特的太陽能研究員Andreas Pfahl正在開發(fā)一種新型清潔工具，借助重力掠過鏡子表面以達到清潔目的，而清潔用水則是利用清晨凝結(jié)在鏡面上的露水。

　　空水冷相結(jié)合

　　在傳統(tǒng)的水冷光熱電站中90%的水被用來進行冷卻循環(huán)，而其余10%的水用來清洗鏡場。

　　而采用空冷技術(shù)的電站已被證明可減少90%的用水量，空冷就是通過電來驅(qū)動巨大的風(fēng)扇對系統(tǒng)進行冷卻，這種冷卻方法相對效率較低。而WASCOP的目標(biāo)就是通過使用空冷結(jié)合水冷技術(shù)來提升電站的整體效率。

　　該項目于2016年1月推出，是2020 horizon計劃的一部分，來自法國原子能與可替代能源委員會（CEA）的熱工程師Delphine Bourdon也參與其中，除了CEA，參與該項目的其它主要機構(gòu)和企業(yè)有西班牙國家科學(xué)與技術(shù)研究中心–CIEMAT（西班牙）、克蘭菲爾德大學(xué)（英國）、Fundacion Tekniker（西班牙）、南非摩洛哥太陽能代表處（摩洛哥）、Rioglass太陽能公司（西班牙）、Archimede太陽能公司（意大利）、OMT技術(shù)解決方案公司（荷蘭）、Hamond′Hondt（法國）、amires公司（捷克）等。