能源部實(shí)驗(yàn)室正在開發(fā)一項(xiàng)新技術(shù)，可以將天然氣發(fā)電站轉(zhuǎn)變?yōu)榛旌蟿?dòng)力太陽(yáng)能電站。
正在由西北太平洋國(guó)家實(shí)驗(yàn)室(PNNL)開發(fā)的該設(shè)備約四英尺廠，兩英尺寬，包含一個(gè)化學(xué)反應(yīng)器和幾個(gè)熱交換器。通過(guò)內(nèi)含催化劑的反應(yīng)器的狹窄通道，集中后的光線可以加熱天然氣流，這有助于將天然氣轉(zhuǎn)化為合成氣，一種更高能的燃料。
該太陽(yáng)能聚光器將在700C產(chǎn)生蒸汽，產(chǎn)生甲烷蒸汽重整反應(yīng)，實(shí)現(xiàn)天然氣發(fā)電站效率提高20% - 25%。
西北太平洋國(guó)家實(shí)驗(yàn)室項(xiàng)目負(fù)責(zé)人Bob Wegeng工程師表示：“我們正在將天然氣燃料含量提高約25%，因此產(chǎn)生相同的發(fā)電量，需要更少的天然氣。最終產(chǎn)生的二氧化碳減少約20%，需要的甲烷也減少20%。”
Wegeng表示，迄今，該設(shè)備應(yīng)用于美國(guó)西南部日照充足的電力部門，但也可以應(yīng)用于化工行業(yè)。合成氣也可以用于制造合成原油，可以被提煉為運(yùn)輸燃料。
他的團(tuán)隊(duì)旨在2020年實(shí)現(xiàn)每千瓦時(shí)六美分的SunShot計(jì)劃，這可以使混合太陽(yáng)能天然氣發(fā)電站可與常規(guī)化石燃料發(fā)電站競(jìng)爭(zhēng)，同時(shí)還減少溫室氣體排放。一座500MW電站將需要約三千個(gè)配備有PNNL設(shè)備的拋物面鏡。
但是Wegeng表示，該技術(shù)在短短三年間就可以實(shí)現(xiàn)商業(yè)化。
他表示：“我們的挑戰(zhàn)是建立一個(gè)足夠廉價(jià)的反應(yīng)系統(tǒng)，當(dāng)他們大規(guī)模生產(chǎn)時(shí)，你將真正發(fā)現(xiàn)它的經(jīng)濟(jì)優(yōu)勢(shì)。我們現(xiàn)在正在競(jìng)賽，看看我們可以多快實(shí)現(xiàn)這一設(shè)備的商業(yè)化。我們正在努力提高組件效率，同時(shí)推動(dòng)大批量生產(chǎn)。”
今年夏天，PNNL將在華盛頓里奇蘭的校園進(jìn)行實(shí)地試驗(yàn)。較早的原型測(cè)試顯示，射到該系統(tǒng)拋物面鏡超過(guò)60%的太陽(yáng)能被轉(zhuǎn)化為合成氣中的化學(xué)能。
目前該項(xiàng)目獲得能源部SunShot計(jì)劃與行業(yè)合作伙伴加州圣瑪利亞的SolarThermoChemical LLC提供的約430萬(wàn)美元。SolarThermoChemcial持有一份該項(xiàng)目的合作研發(fā)協(xié)議，并計(jì)劃在項(xiàng)目結(jié)束后制造及出售該系統(tǒng)。
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