揭秘西班牙太陽(yáng)能發(fā)電塔：定日鏡似巨型向日葵

揭秘西班牙太陽(yáng)能發(fā)電塔：定日鏡似巨型向日葵

2012年03月02日

09:12

新浪環(huán)球地理新浪環(huán)球地理訊北京時(shí)間3月2日消息，據(jù)美國(guó)國(guó)家地理網(wǎng)站報(bào)道，2008年，世界上40%的太陽(yáng)能裝置都安裝在西班牙。在經(jīng)歷了太陽(yáng)能市場(chǎng)過(guò)熱發(fā)展和全球金融危機(jī)之后，西班牙政府的太陽(yáng)能補(bǔ)貼大幅減少，地中海陽(yáng)光普照下的“太陽(yáng)能產(chǎn)業(yè)繁榮”從此成為過(guò)去。從繁榮到衰敗，西班牙太陽(yáng)能產(chǎn)業(yè)在短短幾年內(nèi)就上演大逆轉(zhuǎn)令人感到吃驚。PS10太陽(yáng)能發(fā)電塔西班牙西南部一個(gè)光照充足的地區(qū)，似乎是為大型太陽(yáng)能發(fā)電項(xiàng)目“量身制作”的。借助于政府的補(bǔ)貼，安達(dá)盧西亞和埃斯特雷馬杜拉等光照充足的地區(qū)一度大力發(fā)展太陽(yáng)能。給人的感覺(jué)是，太陽(yáng)能發(fā)電項(xiàng)目對(duì)這些地區(qū)來(lái)說(shuō)太過(guò)美好，很難相信是真的。實(shí)際上，這種“美好”并不持久。在經(jīng)歷了太陽(yáng)能市場(chǎng)過(guò)熱發(fā)展和全球金融危機(jī)之后，西班牙政府對(duì)可再生能源的補(bǔ)貼大幅減少?，F(xiàn)在，地中海陽(yáng)光普照下的“太陽(yáng)能產(chǎn)業(yè)繁榮”已經(jīng)成為過(guò)去。2008年，世界上40%的太陽(yáng)能裝置都安裝在西班牙。從繁榮到衰敗，西班牙太陽(yáng)能產(chǎn)業(yè)在短短幾年內(nèi)就上演大逆轉(zhuǎn)令人感到吃驚。但在伊比利亞半島，太陽(yáng)能技術(shù)的發(fā)展之路并沒(méi)有走到盡頭。目前，西班牙公司正向美國(guó)、拉丁美洲以及其他歐盟國(guó)家出口他們的太陽(yáng)能技術(shù)。上世紀(jì)70年代能源危機(jī)之后，美國(guó)也曾在莫哈韋沙漠研發(fā)試驗(yàn)性太陽(yáng)能發(fā)電塔，不過(guò)，他們的步伐并沒(méi)有西班牙人快。30年后的2007年3月，世界上第一個(gè)商業(yè)太陽(yáng)能發(fā)電塔在西班牙大桑盧卡爾南部塞維利亞西部15英里(約合24公里)處并入電網(wǎng)。照片展示了西班牙的PS10太陽(yáng)能發(fā)電塔，發(fā)電塔高度達(dá)到377英尺(約合115米)，發(fā)電量能夠滿足5500戶家庭的用電需求，電量存儲(chǔ)時(shí)間最長(zhǎng)達(dá)到30分鐘。與所有集光式太陽(yáng)能電場(chǎng)一樣，太陽(yáng)能發(fā)電塔也利用蒸汽輪機(jī)驅(qū)動(dòng)發(fā)電機(jī)發(fā)電。開(kāi)發(fā)商長(zhǎng)久以來(lái)一直認(rèn)為，使用鏡子構(gòu)成的圓形陣列將陽(yáng)光聚焦到中央的發(fā)電塔上是一種比其他反射鏡陣列更有效的方式，同時(shí)更容易將技術(shù)與太陽(yáng)能整合到一起。從遠(yuǎn)處看，鏡子圓形陣列好似一個(gè)高科技版的麥田怪圈或者外星球的圓形競(jìng)技場(chǎng)。近距離觀察，這個(gè)陣列又好似一片巨型機(jī)械向日葵，將閃閃發(fā)光的“臉龐”朝向中央的發(fā)電塔。PS20太陽(yáng)能發(fā)電塔PS20太陽(yáng)能發(fā)電塔，裝機(jī)容量20兆瓦，建在PS10附近，2009年4月竣工，安達(dá)盧西亞區(qū)政府共為這一項(xiàng)目提供了190萬(wàn)歐元(約合250萬(wàn)美元)資金。PS20的年發(fā)電量超過(guò)40千兆瓦時(shí)，足以滿足1萬(wàn)戶家庭的用電需求。這個(gè)太陽(yáng)能電場(chǎng)使用了1255面鏡子，占地面積達(dá)到210英畝(約合1274畝)，負(fù)責(zé)將陽(yáng)光集中到中央發(fā)電塔的接收器上。水被泵入541英尺(約合160米)高的發(fā)電塔，穿過(guò)接收器后變成蒸汽，蒸汽驅(qū)動(dòng)渦輪機(jī)發(fā)電。PS20和PS10是Solúcar太陽(yáng)能電場(chǎng)的一部分，這個(gè)項(xiàng)目占地面積超過(guò)1000公頃，投資12億歐元(約合16億美元)，能夠滿足9.4萬(wàn)戶家庭的用電需求。此外，Solúcar太陽(yáng)能電場(chǎng)也是阿本戈太陽(yáng)能公司(Abengoa)研究設(shè)施的所在地。PS20和PS10均采用這家公司研發(fā)的槽型拋物面太陽(yáng)能發(fā)電技術(shù)。目前，阿本戈公司正向國(guó)外出口太陽(yáng)能技術(shù)。2011年末，這家公司從美國(guó)能源部獲得12億美元貸款擔(dān)保，在加利福尼亞州南部建造一座采用槽型拋物面太陽(yáng)能發(fā)電技術(shù)的太陽(yáng)能電場(chǎng)。這個(gè)座落于莫哈韋的太陽(yáng)能項(xiàng)目旨在將美國(guó)的太陽(yáng)熱能發(fā)電量提高50%。阿本戈公司承諾莫哈韋太陽(yáng)能電場(chǎng)80%的零部件從美國(guó)供應(yīng)商采購(gòu)。壯觀的定日鏡圓形陣列世界上第一座全天候商業(yè)太陽(yáng)能電場(chǎng)Gemasolar，座落于西班牙豐特斯-德-安達(dá)盧西亞，占地185英畝(約合1123畝)，利用定日鏡將陽(yáng)光反射到中央的發(fā)電塔，同時(shí)利用熔鹽存儲(chǔ)熱量。Torresol能源公司是這座太陽(yáng)能電場(chǎng)的運(yùn)營(yíng)商。它是西班牙建筑工程公司Sener與阿布扎比政府旗下的可再生能源公司Masdar的一家合資企業(yè)。追蹤陽(yáng)光PS10太陽(yáng)能發(fā)電塔建在塞維利亞，采用624個(gè)雙軸反射鏡(被稱之為“定日鏡”)，追蹤陽(yáng)光并將其反射到中央發(fā)電塔的接收器上。每個(gè)定日鏡的面積達(dá)到1291平方英尺(約合120平方米)，整個(gè)太陽(yáng)能電場(chǎng)的占地面積達(dá)到140英畝(約合849畝)。阿本戈公司與西班牙政府的能源環(huán)境技術(shù)研究中心、德國(guó)航空航天中心以及很多大學(xué)合作研發(fā)太陽(yáng)能發(fā)電技術(shù)。為陰天做好準(zhǔn)備Gemasolar太陽(yáng)熱能電場(chǎng)座落于西班牙豐特斯-德-安達(dá)盧西亞，2011年投入運(yùn)營(yíng)，是世界上第一座全天候商業(yè)太陽(yáng)能電場(chǎng)。這座太陽(yáng)能電場(chǎng)采用熔鹽存儲(chǔ)陽(yáng)光熱量，不管遭遇何種天氣都能日夜發(fā)電。熔鹽的溫度可超過(guò)500攝氏度，允許電場(chǎng)在沒(méi)有日照情況下發(fā)電15個(gè)小時(shí)。在設(shè)計(jì)上，Gemasolar太陽(yáng)熱能電場(chǎng)利用蒸汽驅(qū)動(dòng)渦輪機(jī)發(fā)電。在美國(guó)加州-內(nèi)華達(dá)州交界附近的莫哈韋沙漠，BrightSource能源公司的一座太陽(yáng)能發(fā)電塔正在建造之中。這座發(fā)電塔同樣采用熔鹽存儲(chǔ)熱能。按照計(jì)劃，這一項(xiàng)目將于2013年竣工。2月初，一座540英尺(約合164米)高的太陽(yáng)能發(fā)電塔在內(nèi)華達(dá)州托洛帕附近的沙漠拔地而起。BrightSource能源的“新月丘”(CrescentDunes)太陽(yáng)能發(fā)電塔將于2013年投入運(yùn)營(yíng)，將成為世界上最大的熔鹽技術(shù)太陽(yáng)能電場(chǎng)。借助銀行貸款2004年，阿本戈公司從薩瓦德?tīng)栥y行拿到貸款，實(shí)施PS10項(xiàng)目。在此之前，西班牙政府提高了太陽(yáng)熱能的稅費(fèi)，同時(shí)讓天然氣的發(fā)電比重提高到15%。PS10項(xiàng)目的總投入在3500萬(wàn)歐元(約合4500萬(wàn)美元)左右，其中包括歐盟歐盟第七框架計(jì)劃提供的500萬(wàn)歐元(約合667萬(wàn)美元)的革新研究費(fèi)用。此外，安達(dá)盧西亞區(qū)政府也為這一項(xiàng)目提供120萬(wàn)歐元(約合160萬(wàn)美元)資金。用熔鹽存儲(chǔ)熱量Gemasolar太陽(yáng)熱能電場(chǎng)于2011年5月竣工，通過(guò)以下幾個(gè)步驟將所發(fā)的電輸入電網(wǎng)。首先，將鹽從地面的一個(gè)鹽池泵入發(fā)電塔頂部，在陽(yáng)光接收器內(nèi)加熱，而后落入另一個(gè)儲(chǔ)存池儲(chǔ)存，溫度可超過(guò)500攝氏度。從這個(gè)儲(chǔ)存池，熱鹽被輸入熱交換器，隨著鹽的溫度降低，所釋放的蒸汽驅(qū)動(dòng)渦輪發(fā)電。電首先穿過(guò)一個(gè)變壓器，而后并入電網(wǎng)。格拉納達(dá)的千兆瓦級(jí)太陽(yáng)能電場(chǎng)西班牙格拉納達(dá)的Andasol1號(hào)和Andasol2號(hào)太陽(yáng)能電場(chǎng)采用槽型拋物面太陽(yáng)能發(fā)電技術(shù)，分別于2008年和2009年并入電網(wǎng)。在這兩個(gè)太陽(yáng)能電場(chǎng)，拋物面反射鏡排成長(zhǎng)排，彎曲并向上傾斜，好似一個(gè)溝槽。這一設(shè)計(jì)用于捕獲和集中陽(yáng)光，利用獲得的高溫產(chǎn)生蒸汽，蒸汽隨后驅(qū)動(dòng)與發(fā)電機(jī)相連的渦輪發(fā)電。Andasol1號(hào)的年發(fā)電量可達(dá)到175千兆瓦時(shí)。拉德赫薩太陽(yáng)能電場(chǎng)拉德赫薩太陽(yáng)能電場(chǎng)位于西班牙巴達(dá)霍斯，采用槽型拋物面太陽(yáng)能發(fā)電技術(shù)，同時(shí)也使用熔鹽存儲(chǔ)熱量。2.9萬(wàn)噸硝酸鈉和硝酸鉀所存儲(chǔ)的熱量能夠讓電場(chǎng)在沒(méi)有陽(yáng)光情況下發(fā)電7.5個(gè)小時(shí)。拉德赫薩太陽(yáng)能電場(chǎng)由RenovablesSAMCA公司建造和運(yùn)營(yíng)，占地494英畝(約合2000畝)，每年的發(fā)電量估