動力的源泉:能源科技 第四節(6)(1 / 1)

20世紀60年代初,以色列科學家在死海之畔建立了第一個太陽池試驗裝置,水池麵積625平方米,在水深80厘米處可獲得90℃以上的熱水。1979年,一座150千瓦的太陽池發電站在死海南岸的愛因布科克鎮建成。1981年,以色列政府投資興建了一座5000千瓦的太陽池發電站。

目前,美國、加拿大、俄羅斯、澳大利亞、中國、印度、伊朗等國都在進行太陽池的研究與開發。美國對發展小型化太陽池做了較多工作,並將太陽能除用於發電外,還用於非發電方麵,如進行幹燥、采暖和空調等。我國於20世紀70年代末,曾在甘肅省做過小型太陽池的試驗,北京、廣州等地也都有人在從事太陽池的研究工作,並基本掌握了一些太陽池儲熱的規律。澳大利亞最近建成一個麵積為3000平方米的太陽池發電站,既可以為偏僻的地區供電,又能用儲存起來的熱能進行海水淡化、溫室供暖等。

那麼,太陽池電站是如何將儲存起來的熱能轉換成電能的呢?一般來說,太陽池電站的工作可分三個步驟:

第一步,發電所用的熱能來自太陽池的蓄熱層(池水下層),當這種熱水的溫度達到一定的數值後,就用水泵從蓄熱層上部將熱水抽至池外蒸發器的螺旋管裏;

第二步,熱水被抽進蒸發器的螺旋管後,熱水的熱能將環繞蒸發器的低沸點有機液體,如沸點隻有40℃左右的氟利昂加熱,使之氣化,這種氣體即可用來驅動汽輪機轉動,帶動發電機組發電;

第三步,從汽輪機中出來的氟利昂等氣體,經過冷凝器後變成液體,然後又被送回蒸發器;而通過蒸發器降溫後的熱水,則通過專門管道被送回蓄熱層的底部。

可見,太陽池發電作為低溫太陽能熱發電的一種特殊形式,為進一步開發利用太陽能開辟了新的途徑。同太陽光發電和其他類型的太陽熱發電相比,太陽池發電有著非常突出的優點:一是建造電站的成本較低,幾乎不需要使用價格昂貴的不鏽鋼、玻璃、塑料之類的材料,隻需要有一處淺水池和發電設備即可;二是它能夠將大量的熱量儲存起來,可常年不斷地利用陽光進行發電,即便是在夜晚和長時間的陰雨天也能照常進行;三是發電成本低,能為經濟欠發達地區的居民接受。

專家們認為,太陽池發電是所有太陽能應用技術中最為廉價、最便於推廣的一種新技術。以色列是利用太陽池發電的典範。它已經建造的幾座死海太陽池電站,運轉情況良好,並創造了發電能力高達25000千瓦的好成績,這也為其實施宏偉的“地中海-死海發電計劃”創造了有利條件。死海的水位比地中海的低400米左右,如果從地中海挖一條通向死海的渠道,那麼地中海的海水就會流入死海。而地中海海水的鹽分濃度約為3.5%,這比死海海水的鹽分濃度低得多。這樣在通過適當調節之後,便可形成太陽池發電所需的不同濃度的鹽水層。如此一來,就把整個死海都變成了用來發電的大“太陽池”,估計其發電能力可高達150萬千瓦。

太陽池儲存的熱能除了用來發電外,還可用來供應熱水和取暖。美國在俄亥俄州的邁阿密斯堡,開辟了一個麵積為2000平方米的太陽池,專門為一幢大樓和一家遊泳場供應熱水。日本農林水產省土木試驗場開辟了4個80平方米、深度為2.5~3米的太陽池,專門用以為溫室栽培和水產養殖提供熱能。