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理想能源
概述
超高保温性能热网技术
相变储热/换热一体机技术
超低热辐射选择性吸收膜技术
“碟-塔混合式”跟踪聚焦技术
 
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超高保温性能热网技术   

太阳能的功率密度较低,每平方米最高只有约1000W,将这样低密度的能量收集并利用导热媒介通过管路集中到热机发电,所需管路直径小,在同样保温性能情况下,表面散热所占总收集功率的比例高。据理论计算及实验数据证明,若采用现代工业保温材料技术,系统的热管网损失约占总收集热量的40%。美国在上世纪70-80年代建设了一座以热网连接的碟式跟踪聚焦光热系统,碟式跟踪聚焦系统虽然光学转换效率很高(可达90%以上),但由于热网损失过高,之后的工程便放弃了利用导热媒介通过热网管路集中到热机发电的方案。

美国在过去40年采取了两种不同的技术路径绕过热网技术难题:1)将小型热机-斯特林热机悬挂于碟式聚焦的焦点,不通过热网而直接发电;这一路径犯了一个致命错误:使光热系统失去了储热的可能、从而丧失了相对于光伏技术的根本优势;另外斯特林热机的成本很难降低,最终导致所有采取这一技术路径的公司先后倒闭。2)采用塔式跟踪聚焦,将分布于大面积占地的多面反射镜所收集的光能全部集中到中心塔台的热靶,再转换成热能利用塔台下的热机发电,从而以光网替代了热网。这一路径犯了另一个错误:由于将处于不同位置的太阳光反射至一固定塔台需要入射光与镜面法线有很大夹角,这一夹角会造成很大的光学损失称为余弦损失。据理论计算和实验证明,塔式聚焦系统的年均余弦损失约为25%;此外由于部分反射镜距离塔台很远,塔式系统的平均空气损失约为6-10%;也就是说,光网替代热网的技术路径为了克服约40%的热网损失(这一损失是可能通过提高保温性能克服的)而付出了35%光学损失(这一损失很难进一步降低)的代价,得不偿失。虽然美国仍然有公司采用这一技术路径,但由于其效率很低(不高于光伏发电)、成本很高,很难在市场与其他技术竞争。 

关于热网技术的难题及如何解决的讨论并没有在行业中进行,也不广为人所知。公司团队通过重走美国40年前的老路,深刻认识到了热网技术问题的重要性和复杂性,经过两年的研发和反复工艺修改,终于取得成功,并通过生产流水线批量制备出构成热网技术的超高保温性能热媒介管路,其保温性能比传统的保温材料好100倍(见图1&1),比美国航天保温材料的性能好10倍以上,从而使热网损失从40%降低到0.4%,一举解决了这个制约光热技术发展40年的难题。目前,这一优越的保温性能已经通过中国计量院的第三方测试验证。这一热网技术不仅可以应用于分布式光热综合能源系统中,还可广泛应用于传统化工及石油管网的保温节能。     

         

1 超高保温性能热媒介管路性能曲线图

 

                   1 超高性能保温套管与传统保温材料性能比较  

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