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SBP研发出新型定日镜校准系统 或助力镜场投资成本下降

2017-11-9 13:55| 发布者: admin| 查看: 5197| 评论: 0|原作者: 中国储能网新闻中心|来自: CSPPLAZA光热发电网

摘要: 近日,德国Schlaich Bergermann Partner(SBP)太阳能公司负责人表示,该公司正为其完成的定日镜校准系统研究成果申请专利。 据悉,这项研究由SBP和西班牙国家可再生能源中心(CENER)共同发 ...

近日,德国Schlaich Bergermann Partner(SBP)太阳能公司负责人表示,该公司正为其完成的定日镜校准系统研究成果申请专利。

据悉,这项研究由SBP和西班牙国家可再生能源中心(CENER)共同发起,而该系统可在几小时内校准光热电站镜场内全部定日镜。

可在几小时内完成所有定日镜校准工作

一般而言,定日镜投资成本占整个光热电站初始投资的三分之一到二分之一。因此,若在定日镜的设计和运行方面有所突破,那么这将有助于降低相关成本。

由于每套定日镜都要配置驱动装置,因此驱动装置也成为定日镜组成中成本占比很大的重要组件。CENER太阳能热能部门主管Marcelino Sánchez González博士认为,降低驱动装置成本的关键在于采用先进的定日镜校准系统。

Sánchez表示,现有定日镜校准系统需要逐个校准整个镜场中的定日镜,而这需要花费数周甚至数月的时间。

此外,由于目前的定日镜校准系统不能实现高频次的校准,这对系统的持续性和稳定性提出了更高的要求,同时也增加了成本。但是,上述研究成果则使定日镜对稳定性要求不会过于苛刻,同时可减少相关组件的制造成本。

据介绍,定日镜校准过程基于安装在每套定日镜上的低成本腔室,且有多个参考点散布在整个镜场中。在定日镜设计时,其精度和位置变化已纳入考虑,但由于制造工艺的限制和稳定性的欠缺,定日镜的精度也会产生变化。为解决这一问题,SBP专注于图像采集和处理,以识别对定日镜运动学有影响的几何参数。

目前,这项研究成果正处于专利申请阶段。Sánchez表示,通过该校准系统,我们可以随时了解定日镜的位置,实现对定日镜的控制,保持高精度且没有任何偏差。通过随时控制定日镜,我们可以放松对驱动系统的规格要求,从而降低成本。

创新型定日镜技术助力LCOE下降

2015年,SBP成功设计出巨蜥式定日镜,这成为其重要的转折点。当时,相关专家认为该定日镜成本可下降到每平方米100欧元以下。同时,与现今市场上最具竞争力的定日镜设计相比,巨蜥式定日镜的平准化能源成本可下降20%。此前,位于南非装机100MW的Redstone光热发电项目选用该种定日镜技术,但由于南非电力公司Eskom拒绝签署购电协议而导致该项目被搁置。但是,值得一提的是,该技术将应用于中电工程哈密50MW塔式光热发电示范项目。

Stellio的创新之处主要体现在以下三方面:1)配置斜率驱动器,能更好地追踪太阳运行路径,同时其坚固的钢结构是实现低成本且高精度光学质量保证的关键;2)专用控制软件“了解”结构变形等情况,例如线性驱动的伸长取决于拉力,将其考虑进去并进一步决定准确的驱动指令;定日镜几乎是圆形的,可以最大限度地减少阴影及遮挡,形成紧凑的镜场布局。

SBP总经理Markus Balz表示:“巨蜥式定日镜的研发可以说体现了定日镜技术质的飞跃。但是,随着我们在槽式集热器及定日镜技术方面的研发,我们仍然可以使LCOE至少降低10%。”那么,SBP将如何实现这一目标呢?

对此,Markus解释道:“我们将现已成功开发的巨蜥定日镜称之为‘Stellio Conventional’,因为它只改变了驱动方向,但其制造工艺与传统的定日镜的制造工艺类似。目前,Stellio第二代产品—‘Stellio Automotive’正处在研发阶段,但我们尝试将这项技术应用于具体的项目中。另外,我们需要花费半年的时间将产品从概念设计变为现实。如今,我们已经迈出了重要的一步,一旦Stellio成功应用于商业化光热电站,我们将会迈出新的一步。”

模块化战略助力定日镜质量提升

与Markus一样,Sánchez也看好这一可以大幅降低光热发电成本的创新型定日镜技术。在谈及未来定日镜技术的突破方向时,Sánchez期望实现定日镜的模块化生产。

Sánchez表示,随着光热电站对定日镜的光学质量和跟踪精度要求越来越高,镜场布局及定日镜的组装也应进行观念上的变革。

他认为,光热发电定日镜的安装可以借鉴光伏板的安装经验。虽然光伏板融合了半导体技术,但是其技术复杂性主要体现在组件上。与光热电站定日镜的安装相比,光伏板的安装要容易一些,而且光伏板的组装对工人的技能没有特殊要求。

Sánchez补充道:“我们需要朝着这个方向努力,以此来降低现场组装定日镜的施工难度,并尝试生产的高质量的组件。这样,现场组装定日镜就会变得容易,即便是没有特殊技能的工人也可以做到。此外,模块化战略不仅可以应用于定日镜,还可以应用于吸热器等其它组件。”

责编:杉杉

关键字:定日镜 光热发电


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