儲存陽光
太陽能發電站將太陽能轉化為電能。其主要優勢在於能透過儲熱系統確保在缺乏日照的時候持續供電。專家預測該技術前景光明,現在讓我們深入了解這項環保技術。
在摩洛哥南部的瓦爾扎扎特(Quarzazate),數十萬片反射鏡排成800列,每列數百米長,在紅土荒漠的烈日下閃閃發亮。一座宏偉的發電站猶如海市蜃樓般在荒涼的平原上熠熠生輝。瓦爾扎扎特太陽能發電站將成為全球規模最大的太陽能發電站,佔地面積近4000個足球場。2016年2月,該專案 Noor I 一期工程(“Noor”:阿拉伯語意為“光”)已正式投入使用,額定裝機容量為160兆瓦(MW),足可為35萬戶摩洛哥家庭供電。Noor I 一期工程僅僅是個開始:這一指標性專案計畫興建四座發電站,預計至2017年底總裝機容量約為500兆瓦。
來自沙漠的電力
德國國家航空航太研究中心(DLR)太陽能研究所所長Robert Pitz-Paal教授解釋:「太陽能發電站聚集陽光以產生高溫。在日照充足的地區,它們能利用這種可再生能源大規模地生產環保電力。」對日照較強的國家而言,聚光太陽能發電(CSP)最為合適。摩洛哥太陽能園區地理位置非常理想,瓦爾扎扎特附近的年太陽輻射強度超過2500千瓦時/平方米,是全球日照最強的地區之一。
訪談:德國國家航空航太研究中心(DLR)太陽能研究所所長 Pitz-Paal 教授
什麼是聚光太陽能發電(CSP)?是什麼讓你對此著迷?
幾乎所有人都知道光伏發電或風力發電,但很少有人聽說過聚光太陽能發電(CSP)。為什麼?
你的主要研究領域是什麼?
聚光太陽能發電
在Noor I 一期工程太陽能發電站中,53.7萬片拋物面反射鏡在電腦的控制下如向日葵一樣永遠面朝太陽轉動。它們聚集太陽射線並將其轉化為熱能。這些鏡子呈微弧形,高十餘公尺,中間分佈著充滿循環導熱油的管線。這種合成液體可被加熱至393℃,再送到位於這一巨型鏡面中心的發電站,生成蒸汽,透過驅動發電站巨大的渦輪機進行發電。為確保在夕陽西下後持續穩定供電,該發電站安裝了大型儲熱裝置。因此,在可再生能源組合中,太陽能熱電站具有一項決定性優勢:能夠24小時晝夜不間斷發電。
夜間滿負荷供電
巴斯夫太陽能業務與無機物新業務開發經理Matthias Hinrichs博士表示:「Noor I 一期工程中的儲熱裝置由兩個巨大的鋼罐組成。鋼罐中裝有以硝酸鉀和硝酸鈉按特定比例配製而成的鹽混合物,在240℃左右的條件下呈液態。」巴斯夫擁有超過90年的儲能鹽生產歷史,以超純合成鈉鹽業務為主。利用釋放儲存在鹽料中的熱能,CSP發電站甚至能在夜間滿負荷供電。儲熱罐中需要大量的鹽混合物:在位於路德維希港的巴斯夫基地中,僅為這座摩洛哥太陽能發電站生產的硝酸鈉總量便達到約27000噸。
全新投資,工作機會激增?
《全球光熱發電市場2016展望報告》指出,摩洛哥等國家正在為削減溫室氣體排放作出重大貢獻。到2020年,憑藉CSP技術,「陽光地帶」(即赤道南北緯度40度之間)的國家可以減少3200萬噸的二氧化碳排放。目前,西班牙和美國是CSP技術領域的佼佼者,但其他國家也在奮起直追。到2020年,中國計畫將太陽能熱電站裝機容量提升至10吉瓦(GW),而沙烏地阿拉伯則計畫在2032年前將CSP產能提升至25吉瓦。這一研究報告受國際能源署(IEA)、綠色和平以及歐洲太陽能熱發電協會(ESTELA)攜手發起的技術專案Solar-PACES之委託而進行。該研究還發現,到2020年,在這些國家中使用這種氣候中和型能源將吸引160億歐元的投資,未來還將新增7萬個職缺。