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定日镜无需跟踪系统?全球首个半菲涅耳固定镜式光热发电系统建设完毕

2021.11.16 来自:

据外媒消息,由西班牙研究机构TEKNIKER主导的名为“MOSAIC“的研发项目取得重要进展,该项目建设的首个300kWt固定镜聚光太阳能发电系统原型已经于近日安装完毕,正在进行测试。



该项目提出了一种全新的光热发电技术概念,研究目标为:以较低的成本实现高聚光比,并以此减少LCOE(平准化电力成本);其最大创新点为:与常规光热发电技术不同,该项目所采用的定日镜为固定式定日镜,不需要配置任何跟踪系统,而其吸热器则是可移动式,可根据需要凭借跟踪电缆和控制系统进行移动,以实现较高的聚光比。




如上图,利用该技术开发的发电项目主要包括三个子系统:


1、镜场:由反射镜和支架组成,负责聚光并将热量传递给吸热器。反射镜场由9㎡和25㎡两种型号的定日镜根据设计搭配组成,由于没有跟踪系统,定日镜在保证造价低的同时还可以实现快速的组装和安装。


同时,其反射镜分布采用了类菲涅尔方式进行布置,即同心球体的焦点在一条线上,该设计可以适应任何地形需要。同时,其采用了模块化设计,即使复制建设大型发电项目依然可以保持较高的光学效率。


2、热回路:由移动式吸热器和连接软管组成,负责吸收收集到的太阳热能并进行传输。该吸热器为可支持太阳能通量高度不均匀传输的高效3维螺旋形吸热器,并配置了双7.5m高机动性柔性软管和前馈质量流量控制系统。


图:移动式吸热器


3、跟踪系统:主要由跟踪电缆、支撑塔和控制系统组成,负责根据聚光效果调整吸热器的位置以保持较高的聚光比。其控制系统采用了基于并联运动学的开环式6维位置测量技术和基于多视图摄影测量的闭环式6维位置测量技术,并配合可用于大型工作区(15x20x30m)的经济高效的电缆定位系统。


图:吸热器和跟踪系统在进行测试


据悉,上述已建成的原型也是全球第一个没有跟踪系统的聚光发电系统。


研发团队表示,近期他们将完成太阳能镜场以及整个系统原型的调试和相关测试,并收集过程中取得的经验教训,以为进一步降低成本提出建议。然后,团队将计算详细成本数据并于11月25日在项目现场及网络举行同步研讨会。


该项目获得了欧盟地平线2020研究与创新计划的资金支持。




相关线下活动:


第十二届光热发电中国聚焦大会2021(2022年,中国北京)

第五届光热发电中东北非大会2021(时间待定,阿联酋迪拜)


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