槽形拋物面集熱器,是通過一片片有拋物面的弧形玻璃,將太陽能輻射線聚集在含有特殊油質的氣管中。油將加熱到400攝氏度,這個熱度隨后會把水轉換為水蒸氣。這些蒸氣將驅動渦輪發電。整個發電過程中,槽形都會保持傾斜,以便能夠更好地捕捉到每天不同時段的太陽光。
菲涅耳集熱器的工作原理類似前者。但它并不是由一片一片的玻璃制成。而是由一片片小鏡面組成。這也使得它的成本相對來說更加低廉,但效率也相應降低。不僅如此,本茨還指出,目前還沒有企業和制造商在這方面有經驗,“現在還沒有人能夠用鏡面的集熱器建造太陽能發電廠。
電力塔主要將吸收到的太陽能射線集中到塔中。它的優勢就是可以產生足夠高的溫度,從而使得被加熱的空氣可以直接用來推動渦輪機。現在德國的科學家們正密切關注在科隆地區的相關示范模型。
最后是旋轉拋物面集熱器,它的外形看上去有點像衛星接收器,它結合電力塔和槽形拋物面集熱器的技術來收集太陽能。
太陽能發電成本高
雖然沙漠經常晴空萬里,但是條件卻并不總是令人滿意。這也引發了關于太陽能發電廠的一系列問題:這些敏感的接收器是否能夠抵御強大的沙塵暴?電廠能否設在流動的沙丘上?如何在茫茫沙漠獲得必需的水—從而轉換成推動渦輪的水蒸氣?最后一個問題,在夜晚,這些設備如何運作?
太陽能光熱發電相比太陽能光伏發電的一大優勢就是它能夠產生更易儲存的熱。因此,可以將上千噸硝酸鉀、硝酸鈉熔鹽鋪在太陽能發電廠的設備槽中。這些無毒的化學物質可以將白天吸收的熱能儲存在槽中,等到晚上的時候再釋放出來,可以驅動渦輪繼續運轉長達7.5個小時。
沙塵暴問題確實讓人頭疼,不過有專家指出,美國的加利福利亞州的莫哈韋沙漠有9座太陽能發電廠,但卻沒有發現類似問題。德國太陽千年股份有限公司正在西班牙建設它們的第三座太陽能發電廠,該公司的技術顧問認為,一旦遭受沙塵暴的危害,接收器可以自由移動到受保護的方向,等塵暴過后再進行清理。“我們研制了相關的清潔機器人,可以自動清潔接收器上的沙子和灰塵,整個過程只需要消耗少量的水。”這個顧問解釋道。此外,他還表示,沙丘同樣不是問題。“當人們說到沙漠,總是不由自主地想到那些可怕的移動沙丘。”他說,“但實際上,撒哈拉80%的地方都是由石頭和碎石組成。
至于水的問題,本茨表示:“水冷卻技術是一種選擇,如果你需要,你也可以冷卻空氣,但這會使工廠浪費4%的效能。
另一個巨大的問題就是成本問題。太陽熱能的成本約為20歐分每千瓦時,相對于一常規發電來說,它的成本還是比較昂貴。但在一些專家看來,如果太陽能電廠能夠建造在陽光充足的地區,它的成本就可以下降到18歐分,甚至14歐分。
“到2020年,每千瓦時的太陽能的成本可能小于10歐分。”一名專家預測。如果考慮到日益瘋漲的油價以及排放二氧化碳的成本,太陽能越來越有競爭力。
那么,建設一座太陽熱能發電廠的成本如何?250兆瓦的槽形拋物面集熱器以及含硝酸鹽的儲存槽將要耗費10億歐元。相比之下,煤電和核電廠由于效能較高(能夠達到45%和35%),成本也較低。建造一個12億歐元的煤電廠,效能可以達到太陽能發電廠的近4倍。當然,后者需要大量的煤供應,顯然要耗費成本,而太陽光卻是免費的。
盡管煤電和核電廠的效率更高,但是還有很多因素沒有考慮在內。比如,開采煤礦和提煉鈾礦的成本、對環境的破壞以及排放出的二氧化碳。此外,處理完的廢料和二氧化碳還必須再做處理。
從2013年起,燃煤電廠將不得不為產生的每一噸二氧化碳埋單,而太陽能熱電廠沒有廢氣排放,建成20年后將收回成本。
歐洲太陽能研究所的資深科學家維爾納·普拉策向《明鏡周刊》透露,由于目前只有少部分工廠使用,槽形拋物面集熱器尚未大規模生產。一旦改變這種局面,它們的價格將更加低廉。建造更多的太陽能發電廠,將使得未來的建造更加低廉和快速,技術也能得到切實的改進。
現今的太陽能發電廠一般都是建在接近電力用戶的地方。但在不久的將來,專家們相信,這些清潔能源將能夠遠距離輸送到千家萬戶。要做到這一點,就需要建造高壓直流電纜,因為交流電纜會在運送過程中消耗太多電力。
免責聲明: 本文僅代表作者個人觀點,與 綠色節能環保網 無關。其原創性以及文中陳述文字和內容未經本站證實, 對本文以及其中全部或者部分內容、文字的真實性、完整性、及時性本站不作任何保證或承諾,請讀者僅 作參考,并請自行核實相關內容。