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太阳能不仅意味着“光伏”,它还可以这么做!
2017-11-16 17:52:34   来源:   评论:0 点击:

太阳能不仅仅意味着光伏。现有一项创新技术,它不是使用光伏板,而是更好地利用太阳这一清洁能源根据热力太阳能所定义的原理来制造可再生能...

 

 

太阳能不仅仅意味着“光伏”。现有一项创新技术,它不是使用光伏板,而是更好地利用太阳这一清洁能源根据热力太阳能所定义的原理来制造可再生能源。这是由卡罗卢比亚提出的想法。

Gemasolar在西班牙安达卢西亚的巨石太阳能发电厂于10月4日开业,它所生产的电能可以为25,000户家庭全部24小时供电。

 

Gemasolar在260平方英尺的大面积上延伸,位于连接塞维利亚和科尔多瓦的高速公路旁。该中心的技术总监圣地亚哥·阿里亚斯(Santiago Arias)工程师强调指出,这是世界上独一无二的光伏电站,即使当太阳落山了,它也照常工作。

太阳能创新

光伏或热力学?热电太阳能是一种使用太阳辐射的特殊类型的可再生能源。热电太阳能技术与光伏技术相比较有一些根本的区别:如果说光伏技术将太阳辐射直接转化为电能,而不会产生和利用机械零件的运动,而在热电太阳能的情况下,太阳光线加热某一液体由此获得高压蒸汽。

 

通过操作发电机,蒸汽启动涡轮机最终产生电能。与光伏技术的另一个区别是,即使在云层存在的情况下,通过扩散太阳辐射,也可运行。是因为热电太阳能需要恒定和直接地照射。因此,是以这种技术能够相对有效地产生能量的两个基本方面:很显然,这在谈到太阳热能的集中和利用方面是不可或缺的。

然而,塔楼周围还有一块巨大的太阳能板森林,就在建筑物的中央。大约有2,650个镜子将太阳的光线传送到灯塔的顶部。为了最大限度地发挥太阳能的浓度,每个110平方米的日光反射装置都能跟随太阳的行程。轰炸成千上万的在塔顶部的太阳光线,熔融盐(或者准确地说,是硝酸钾混合物和硝酸钠)加热到565摄氏度。在水循环的热交换器内,如在某一核电站中,盐的极端热量产生驱动与发电机连接的涡轮机的蒸汽。太阳加热塔直至日落,但这并不能阻止Gemasolar维持涡轮机再运转15个小时。

解决方案

由镜子集中的能量使得盐理论上来说可以被加热得更多,但是我们将需要一个更耐高温的结构,且昂贵得多。

 

事实上,在该设备中,没有太阳能电池板将太阳能光线转换为电能,但是一个热电太阳能设备所享受的是一强烈而持续的阳光照射,这就是为什么特别是在亚沙漠地区我们会发现这种类型的设备。其次,基本具备不容易散热的流体。因此,一旦流体被加热,它们会保持非常高的温度,甚至有几天在五百度以上,而无需接触能源。该系统允许“利用”约95%的太阳能光谱且在替代能源的研究中其代表了新的前沿。

Movicon的作用是为了确保系统的正常运行并提高其效率,采用了一个创新的控制技术,由Infraservice有限责任公司研制,该项技术使用热成像检测并通过某一监测系统来管理数据并用Movicon 11的照相技术进行检查。Infraservice 有限责任公司是一家年轻且有活力的公司,主营在所有生产领域中应工业自动化所应用的热成像领域。Infraservice公司解释了先用相机拍照并得益于Progea产品的技术支持,公司获得了最佳结果且在公司运营的市场中如制药,化工,水泥和压铸中具备积极反应。一直在应用中使用的创新方法使得在工业自动化的解决方案中取得优异成果,而所提供的解决方案是基于一个引人注目的现代图形,这一特点是现代客户很赞赏的。

 

为Gemasolar设计的系统由(640 x 480像素)的4个摄像机组成,这4个摄像机装在与光纤千兆以太网连接的且相互连接的4个基点上。

 

热成像图像以约30Fps的频率由Scada Movicon软件在控制室中按实际时间捕获和处理,它通过以太网与摄像机连接。

通过对热成像图像的实时分析来进行热数据采集,用Movicon所实现的软件发送有关受体的整个表面温度的相关信息并突出会对结构造成严重破坏的可能产生的热异常。由软件收集的温度信息被发送到PLC,PLC又将其发送到镜面控制系统.。

 

镜面被调节以确保适当的倾斜,以便位于塔上的接收器上具有均匀的温度。在每个相机上都由热成像软件 56 ROI (Region of interest感兴趣区域)进行设置并且对每个相机实时计算温度的最大值,最小值和中间值。这些数值(672个温度数值) 由数据记录器处理并显示在趋势记录页面上。这些数据也通过Modbus TCP-IP通信发送到PLC。监测应用还管理采集温度的报警,显示温度趋势记录和可以进行一系列设置以及向4个摄像机发送命令。

 

具备全球领先的热电太阳能发电装机容量,2010年开始于西班牙,装机容量是432兆瓦,最近又装到了美国,年初的装机容量达422兆瓦。

 

对于该机构,投资额达2.5亿欧元。 Torresol,创立和管理公司的公司,属于西班牙工程公司Sener Grupo de Ingeneria S.A.,占60%的股份。其余的资本(40%)由阿布扎比酋长国通过马斯达尔公司掌握,该公司大量投资于可再生能源。由于其持续运营,Gemasolar,额定功率为20兆瓦,每天可生产400兆瓦时,是法国将建的下一个太阳能发电站的四倍,该太阳能发电站将建在普罗旺斯的路边,然而,该发电站将会有日夜的变化,并对云的经过敏感。热力太阳能发电厂是如何构成的,发电站由钢镜的环(或阵列)组成,每个尺寸为10 x 10米,其反射装在某一140米高的塔顶上的接收器上的太阳辐射。盐从一“冷罐”推到接收器,由于从太阳获得的能量,在接收器进行加热可达约600℃。

 

然后加热盐下降到一热交换器中以产生水蒸气。在能量过度的条件下,其中收到的热辐射,足以满足涡轮机的要求,以便设备将盐沉积在热水箱中,节省热量,当太阳辐射低时使用,这样就可以在没有太阳的情况下发电。

 

然后通过盐转移储存的热量并继续发电。储存的熔化的盐在没有太阳辐射的情况下可提供长达7小时的电力。

结论

我们可以肯定卢比亚教授构想的技术,被称为“热力太阳能”在可再生能源和可持续发展来源的能源生产领域具有巨大的优势。

 

Infraservice有限责任公司开发的监控技术利用了热采集功能来确保系统的完美效率和安全性,简化自动化系统和应用领域组分, Movicon的使用证明是非常有效的,该有效性不仅是对于该应用而言,而且是针对Infraservice有限责任公司实现的,在工业的各个领域中的热成像检测的所有不同应用而言。

 

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