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汇聚阳光 照亮生活 ——以色列兴建本国规模空前的太阳能发电工程

2017.11.16 来自:科技日报

以色列内盖夫多为沙漠和半沙漠地区,自然条件比较恶劣。然而,以色列人在建国后凭借自己的聪明智慧和辛勤劳动,在内盖夫建起了各种农业生产基地,让其成为保障国民日常生活的重要组成部分。现在,以色列人又在内盖夫北部村庄阿沙利姆(Ashalim)周围,兴建本国规模空前的太阳能发电工程。电厂竣工投入运行后,内盖夫人们的生活中又有了新亮点。


槽式太阳能反射聚能镜和吸热管


内盖夫能源公司修建的槽式集中太阳能发电厂全貌


以色列选择了“阳光”


在内盖夫能源公司(Negev  Energy)的工地上,公司首席执行官迪迪˙帕兹先生对科技日报记者介绍说,根据政府制定的规划,2020年以色列可再生能源发电量将占全国总发电量的10%;2030年该比例将达到17%。由于以色列其他可再生能源如风能、地热能或水能资源贫乏,因此太阳能将是主要的可再生能源。他表示,目前在内盖夫地区新建的发电工程共有3项,分别采用光伏太阳能板、塔式集中太阳热能和抛物面槽式集中太阳热三种发电技术。它们由三家不同的集团公司承建,且具有不同的运营方式。


内盖夫能源公司承建的是抛物面槽式集中太阳能发电工程,其主体包括槽式太阳能收集矩阵、封闭式合成油循环管道、汽轮发电机、储能罐以及热交换器等。发电的基本原理在于:利用可调整角度的抛物镜面追踪和汇聚阳光,照射置于抛物镜面焦点的双层管道;内外管道之间为真空,内管道中充有流动的合成油;经过加热,合成油温度可达到390摄氏度,然后流回厂房通过热交换加热水蒸气推动汽轮发电机产生电能。帕兹介绍,吸收太阳能的双层管道由以色列研究人员发明,它能最大程度地将太阳能用于加热合成油,同时最大程度地减少合成油的热能损耗。


由于日照时间有限,为延长发电时间,电站安装了巨型储能罐。当白天阳光照射时,约1/3太阳能收集矩阵获得的热量将直接用于加热储能罐中的液体盐,让其温度从270摄氏度上升至390摄氏度。当太阳落山后,再通过热交换装置将液体盐的热量用于加热合成油,转而推动汽轮发电机继续发电。内盖夫能源公司工程师彼得˙米盖洛维奇表示,如此安排后,夏天电站每天发电时间可延长5小时,达到17小时。剩余时间不发电,但天凉时,需要燃烧天然气加热合成油保证整个发电系统具有维持正常运行的最低温度。此外,遇紧急情况时,发电厂还可直接用燃气加热合成油推动汽轮发电机发电。

兴建中的槽式集中太阳能发电具有多种技术优势。与传统燃煤或燃气火力发电相比,清洁的可再生太阳能发电极大地减少了对环境的污染和二氧化碳气体排放(每年减少大约245千吨);与光伏太阳能板发电相比,借助储能罐,槽式集中太阳能电厂平均每天的发电时间长达11小时。此外,槽式集中太阳能发电技术比较成熟,目前类似的发电厂在全球已有数10家,有些已经运行超过30年。


内盖夫将享受“温暖”


内盖夫能源公司承建的发电厂是以色列迄今最大的可再生能源工程,投资达11亿美元,占地面积约400公顷,阳光反射镜达45万多块,装机容量为121兆瓦,能为6万户家庭提供电力。根据与政府签订的为期28年的合同,内盖夫能源公司承接的任务包括电厂建设、运营和移交。经过3年工程建造于2018年7月投入运营后,公司还将拥有25年的经营权,所产生的电能由以色列电力公司收购并入国家电网。经营权到期后,整个电厂将移交给政府。


对于内盖夫地区而言,电厂的建设将为当地发展带来新的契机。首先,电厂的建设和运营为当地民众带来了就业机会;其次,电厂的建设为当地带来了电力、燃气和用水供应,这些是该地未来发展所必须的基本条件;其三,电力工程将作为当地新的风景吸引游客前来参观游览,为居民创造更多收入。


以色列可再生能源发电量并不为高,但帕兹表示,内盖夫能源公司在阿沙利姆的环保太阳能发电厂,在促进以色列全国可再生能源发展中具有里程碑的意义,它所起到的示范效应将帮助以色列再生能源发电量在未来加速递增。

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