中國儲能網(wǎng)訊：德國SunOyster公司采用創(chuàng)新型的“雙軸槽式+CPV”熱電聯(lián)產(chǎn)技術(shù)，使太陽能的綜合利用效率達到75%以上，創(chuàng)造了最大限度地“榨取”太陽能量的記錄。
獨特的熱電聯(lián)產(chǎn)技術(shù)
SunOyster系統(tǒng)的獨特性在于，其采用雙軸跟蹤的槽式聚光技術(shù)，從而實現(xiàn)了最高效的太陽能量采集。即便是在陽光資源不好的冬季，也能穩(wěn)定工作。之所以能夠?qū)崿F(xiàn)槽式雙軸跟蹤，是基于其獨特的支架結(jié)構(gòu)，其聚光系統(tǒng)被置于圓環(huán)形的輕質(zhì)鐵軌上，從而實現(xiàn)了360度的環(huán)形運動。
圖：雙軸跟蹤的實現(xiàn)
在風(fēng)沙來襲時，SunOyster可進入安全模式應(yīng)對風(fēng)沙侵襲。整個系統(tǒng)以輕量化取勝，甚至可以像光伏電池板一樣安裝于建筑屋頂。Oyster的英文原意為牡蠣，牡蠣是一種雙殼類軟體動物，其殼可自由開合，之所以將該系統(tǒng)取名為SunOyster，很可能是SunOyster從形態(tài)上與Oyster類似，特別是在應(yīng)對風(fēng)沙襲擊時可基本完全閉合以保護內(nèi)置系統(tǒng)組件。
圖：聚光器處于安全模式的狀態(tài)
SunOyster的標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計采用三面半拋物面槽式反射鏡，單面反射鏡為6平方米，總采光面積18平方米。反射鏡采用超薄鏡子，反射率更高；反射鏡背板采用多層聚合物與玻璃纖維擠壓成型的輕質(zhì)材料，整體反射鏡系統(tǒng)的重量在6千克/平方米以下。成本效益也十分可觀。
圖：超薄反射鏡
SunOyster的核心部件為一種創(chuàng)新設(shè)計的混合接收器，這種接收器不同于傳統(tǒng)的真空集熱管。SunOyster提供了兩種不同的接收器設(shè)計，其中一種適用于CPV，管內(nèi)內(nèi)置了菲涅爾透鏡和CPV聚光電池芯片，通過兩步聚光（反射鏡首先聚光50倍將陽光反射至內(nèi)置的菲涅爾透鏡上、菲涅爾透鏡再聚光20倍將陽光反射至CPV芯片上）可實現(xiàn)1000倍高倍聚光，在接收器內(nèi)，CPV用來發(fā)電，芯片因高倍聚光產(chǎn)生的高溫通過背部流通的一種傳熱介質(zhì)散熱，這種傳熱介質(zhì)可以采用水或?qū)嵊?，水或?qū)嵊捅患訜岷蟮臏囟瓤蛇_200攝氏度以上，從而輸出可利用的熱能。另外一種設(shè)計適用于晶硅光伏電池，管內(nèi)內(nèi)置晶硅電池板，電池板后的背板內(nèi)通入傳熱介質(zhì)水，可將水加熱至95攝氏度左右。目前SunOyster主推的為第一種高倍聚光設(shè)計。
圖：高倍聚光方案設(shè)計的接收器內(nèi)部構(gòu)造
基于該系統(tǒng)的高倍聚光原理，SunOyster可以在德國大部分太陽能輻照資源并不好的地區(qū)應(yīng)用，據(jù)該公司提供的數(shù)據(jù)，在慕尼黑年DNI輻照1000KWh/平方米的條件下，單個SunOyster系統(tǒng)的電力產(chǎn)能可達5000KWh，同時輸出7500KWh熱能。在智利和南非等太陽輻照很好的地區(qū)，年電力產(chǎn)能可達15000KWh，熱能輸出22500KWh。
圖：SunOyster單個系統(tǒng)簡圖
SunOyster的工廠目前正在進行建設(shè)，建于中國山西的朔州。初期最低產(chǎn)能可達聚光器50萬平方米，預(yù)計將于2014年中期或晚期投運。SunOyster系統(tǒng)的批量出廠價格大概5000歐元，是同樣太陽能光伏電力輸出造價的大約2/3，單位KW價格約670歐元。
成本效益和市場空間
在慕尼黑的實際系統(tǒng)驗證結(jié)果表明，其發(fā)電成本約4.2歐分/千瓦時，熱能成本約2.1歐分/千瓦時，在太陽能資源好的地區(qū)可達發(fā)電成本1.4歐分/千瓦時，熱能0.7歐分/千瓦時。（假定測算情景為：單個系統(tǒng)的運費和安裝費用1000歐元，維護費用每五年500歐元，壽命期25年，不考慮融資成本）。
SunOyster熱電聯(lián)產(chǎn)系統(tǒng)適用于光伏發(fā)電可直接上網(wǎng)或消費、熱能可就地消納的市場。比如工廠，食品加工廠等，在這些廠房的屋頂安裝這種系統(tǒng)，可以同時滿足工廠的用電和用熱需求。另外，其熱能也可以用于燃煤電廠增容、采暖、空調(diào)等領(lǐng)域?？偟膩砜?，其市場空間要比單純的光伏發(fā)電系統(tǒng)更為廣闊，也更為實用。
布局中國市場
SunOyster最大的創(chuàng)新在于將聚光光伏的散熱問題有效解決，并將之有效利用起來產(chǎn)出更多可利用能量。這一獨特性也吸引了中國廠商的目光，據(jù)《寧夏日報》此前的報道，中煤集團山西金海洋能源有限公司已經(jīng)與SunOyster達成了合作，雙方合資在中國成立了寧夏菘藍新能源有限公司，目前正在采用這一技術(shù)開展寧夏中衛(wèi)60MW太陽能熱電一體化項目的前期工作，該項目產(chǎn)出的熱能分為兩路進行利用，一路供應(yīng)中寧電廠2*330MW的燃煤機組增容，一路供附近工業(yè)園區(qū)生產(chǎn)生活的熱水消耗。一期項目建成后，年發(fā)電量可達3500萬度。僅向中寧電廠供熱一項，年可節(jié)約標(biāo)煤14776噸，減排二氧化碳36882噸、二氧化硫175噸、氮氧化物110噸、粉塵14噸。據(jù)CSPPLAZA記者了解，目前該項目還在前期開發(fā)之中。
必須指出的是，目前該技術(shù)尚缺乏商業(yè)化項目的驗證，僅建設(shè)了小型的示范實驗系統(tǒng)，該技術(shù)的商業(yè)化前景到底如何，還有待觀察。作為一家成立于2011年的初創(chuàng)技術(shù)公司，SunOyster計劃在2014年中期將該項技術(shù)推向商業(yè)化應(yīng)用。依托合資方中煤金海洋能源公司的資金實力，中國將成為SunOyster技術(shù)產(chǎn)業(yè)化的起點。
