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澳大利亚国立大学科学家实现了97%的太阳能热电效率

  2019-07-11 12:08:11
澳大利亚国立大学科学家实现了97%的太阳能热电效率 澳大利亚的科学家们一直在创造太阳能研究方面的新纪录。早在2014年的时候,澳大利亚联邦科工组织(CSIRO)就搞出过温度和压力最高的超临界蒸汽。今年5月份,新南威尔士大学(UNSW)的工程师们又达成了34.5%的太阳能直接转换效率。而现在,澳大利亚国立大学(ANU)的科学家们又将太阳能热蒸汽的效率提高到了97%。

与直接吸收光能并转换成电能的光伏面板不同,聚焦式太阳能发电(CSP)系统能够在更广阔的区域内发射太阳光,并将之汇聚到一个小小的“接收器”上。

汇聚后的光热可以将水加热成水蒸气,然后驱动涡轮机发电。值得一提的是,ANU的这套系统并没有将能量转储到昂贵的电池里,而是将热能存储在了熔融盐中。

这样做的好处是,即使太阳下山,熔融盐也能够持续催生蒸汽和长久发电。

位于该国首都堪培拉的这个“大盘子”(Big Dash),由ANU团队设计和打造。它可将表面透镜收集到的太阳能汇聚到顶端,然后把水加热成蒸汽来发电。
BigDash的表层,遍布着凹面的反光片,它们将阳光集中汇聚到了小小的接收器上。新式接收器能够减少先前一半的损失,从而实现97%的惊人转换效率。
ANU工程研究学院的JohnPye博士表示:“计算机模型推导出了我们的设计效率有多么惊人,但在打造和测试之后,才确信其性能真的令人惊奇”。
团队笑称,这个接收器的设计,就像是一顶边沿很宽的帽子。“盘子”将太阳光反射到了环绕接收器边缘的水管空腔上,水在500℃的高温下被加热成了水蒸气。
为了尽量减少热损失,蒸汽在空腔最深处达到了峰值温度,而任何‘损失’的热量都会被回递给管道。
尽管接收器聚焦了相当于2100个太阳的热量,但如果部件没有精确对准,还是会受到损伤。所以在一开始,团队只是使用了更加柔和的满月光来校准这套系统。
Pye说到:“该项目旨在尽最大可能地减少集中式太阳能热电系统的成本,我们的目标是将每千瓦时电能的成本削减12%。只有这样,该技术才会具有足够的竞争力”。
“新设计能够太阳能热电的成本降低10%,我相信,我们的技术将在电网中扮演重要的角色,帮助在夜间实现无需化石燃料的持续运行”。
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