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電水聯產:向太陽能要能源

   2013-07-18 科學時報28880
核心提示:今年5月底,國內首套太陽能電水聯產實驗示范系統在海南省臨高縣完成系統建設與調試,該示范項目由中國科學院電工研究所協同海南天能
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今年5月底,國內首套太陽能電水聯產實驗示范系統在海南省臨高縣完成系統建設與調試,該示范項目由中國科學院電工研究所協同海南天能電力有限公司、北京寰能天宇科技發展有限公司在科技部國際合作項目的支持下共同實施。

當記者應邀來到中國科學院電工所(以下簡稱電工所)研究員王志峰的辦公室時,與辦公室溫馨的白色貼紙墻壁形成明顯反襯的是幾位被烈日曬得黑亮黑亮的研究人員,這其中唯獨少了王志峰的身影。

原來剛從海南回到北京的王志峰,此刻正忙碌在位于北京延慶的亞洲首個兆瓦級太陽能塔式熱發電站——中科院八達嶺太陽能熱發電實驗塔里,而實驗塔里的手機信號比較弱。項目組的其他成員先向記者介紹了國內首套太陽能電水聯產實驗示范系統的整體情況,隨后王志峰的電話也撥通了。

雖然記者沒有親歷現場,但這些剛從海南現場回來的科研人員用語言和圖片,把記者帶入了他們在海南熱火朝天的工作現場。

北京到海南的遷徙

在海南臨高縣的實驗基地,現在可以看到三個大的設備,分別是槽式太陽能聚光器、海水淡化設備和熱工設備,他們共同構成了太陽能電水聯產實驗系統。

項目組成員原郭豐告訴《中國科學報》記者:“受到實驗基地現場條件的限制,這些看似常規的實驗設備,大到太陽能聚光器,小到密封墊,全部由北京設計并加工完成后托運至海南進行組裝與實驗測試。不過這里豐富的太陽能輻照資源條件和典型的海洋性氣候條件,為本項目的研究提供了最佳的實驗條件,也不枉這些設備和零件的長途跋涉。”

隨著設備遷徙的還有電工所的太陽能熱發電技術。王志峰帶領項目組針對海南海洋性氣候及相似區強風載荷特征,開發出適應于該類地區氣候特征的大風載荷輕量化槽式聚光器和防風技術。同時,該項目對太陽能電水聯產技術進行實驗測試研究,推進太陽能熱發電系統能量梯級利用,以提高太陽能熱發電系統綜合能量利用效率。電工所在此項目中共申請了太陽能海水淡化系統、太陽能槽式集熱器結構等3項專利。

項目組提供的數據顯示,建成后的示范系統集熱器面積達到200平方米,蒸汽發生器工作壓力為2.35MPa,海水淡化系統設計容量5噸/日,并實現2.0MPa飽和蒸汽輸出,海水淡化產量達到了0.35噸/小時。

在這場從北京到海南的遷徙過程中,王志峰帶領著一支小團隊,在海南磚紅色的土地上拋灑下了汗水。

事無巨細親力親為

項目組成員付向東被大家親切地稱為“付工”,采訪過程中他很少發言,但通過原郭豐的介紹,記者發現付向東是名副其實的“付工”。

項目需要的設備從北京運到海南當地后,安裝調試工作也隨之展開,因為雇用的吊車和安裝人員是按時收費,因此項目組剛到海南的前三個月,是在爭分奪秒地安裝、檢查和調試設備中度過的。

付向東笑稱自己就是打雜的,其實他干的可不是一般人能干得了的“雜活”,比如從太陽能槽式集熱器結構的設計到槽式集熱器現場安裝調試的質量檢驗,其中較重要的一項是槽式集熱器鋼結構最后一道的防腐處理。原郭豐向記者介紹,因為海南的海洋性氣候環境,空氣濕度大、鹽分含量高,需要嚴格控制設備的防腐等級。

工人只負責安裝,如果安裝環節把關稍有不慎,就將影響到設備的抗腐蝕能力,為此付工經常在工人安裝完成后,再獨自一人檢測設備的每一個細節防腐處理是否到位。

海南的光照很充足,但也很毒辣。項目組成員初到海南時忽略了太陽的威猛,頂著烈日一干就是半天,大家裸露在外的皮膚開始大出紅疹,伴著鉆心的痛癢,至今都在每個人身上留下了或多或少的印記。

“由于長期在烈日下工作,防曬霜在這里根本不起作用。”原郭豐說,“我們的同事李石棟博士,有時一邊撐著傘,一邊在烈日下實驗,不過他可真的不是嬌氣,雖被曬傷了,現在仍然堅持在現場進行連續性實驗測試工作。”

雖然條件很艱苦,但在項目組成員的共同努力下,順利完成了國內首套太陽能電水聯產實驗示范系統的建設與調試。示范系統解決了海南地區太陽能規?;瘧孟到y選址、太陽能中高溫熱利用系統低成本化以及系統集成等關鍵問題,對解決我國海島地區用電用水需求具有重要意義。

等明年項目順利結束后,電工所希望能把這套系統推廣到更多有需求的地區,比如有著豐富苦咸水的西部地區。

新興產業打好根基

這支團隊都來自中科院電工所太陽能熱利用及光伏系統院重點實驗室,當記者問及他們如何看待太陽能產業現在和未來的發展時,大家不約而同地把這個問題拋給了遠在延慶的王志峰。

電話終于接通,還沒有從剛才的忙碌中緩過神來的王志峰卻思路清晰地給出了答案:“太陽能是一個年輕的產業,需要全面性、連續性的政策支撐;需要從起點把好質量關;需要過硬的技術水平。”

2012年,王志峰主筆撰寫了《中國太陽能熱發電產業政策研究》報告,他在報告中分析了光伏產業過剩受到了來自政策不連續性的影響,動搖了投資方的決心,他希望太陽能產業遵循產業建設的慣性,利用全面、連續的政策驅動太陽能產業的發展,避免重蹈覆轍。

一個新興產業的健康發展需要好的環境。王志峰希望國家能建立太陽能熱發電質量檢測體系,從源頭杜絕低價劣質的競爭,從大環境上保證太陽能產業的良性發展。

此外,太陽能產業還需要從科研階段給予較大投入,增加技術含金量,申報自主知識產權,而不是在技術成型后再給予補給,王志峰認為這樣能讓太陽能產業避免像光伏產業那樣在國際上遭遇“雙反”,他對新興的太陽能產業充滿信心。
 
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