鹽水蓄熱太陽能池結構簡單成本低廉,唯應用仍待推廣

發佈日期: 2018 年 05 月 03 日 9:17 | 作者: | 分類: 產業資訊

太陽日照與熱能最為豐富的自然資源之一,發展至今已有許多有趣應用,其中一項為太陽能池(Solar ponds),利用太陽日照加熱人工鹽水池,再搭配熱交換器與渦輪機來發電,具有構造簡單、成本低與可長期蓄熱等優點。

太陽能池結構十分簡易,基本構造由底部黑色吸熱層、不同濃度鹽水與頂部玻璃蓋組成,越靠近底部的鹽水濃度越高,而陽光照射後底部高濃度鹽水比重變大不會往上流,利用鹽分梯度來阻止熱對流,就像是海水中的鹽躍層(halocline),因此底部的熱量不容易流失,之後可再藉由渦輪機發電。

靠近底部吸熱層的高濃度鹽水池基本上可將溫度保持在攝氏 70 度到 90 度之間,上方低濃度鹽水層溫度則保持在攝氏 20 度至 30 度。

因此如果想要使用熱發電系統,太陽能池是一個好方法,只要再加裝吸熱設備或是渦輪機、冷卻儀等機器就可,且如果在氣候溫暖的地區採用該技術,可以達到全天候供暖和發電,甚至達到跨季節蓄熱,且維修方式也很簡單。

當今有許多太陽能熱發電等被動式設計技術,像是太陽能煙囪或是聚光式太陽熱發電廠都是採用此方式,但太陽能池由於主要材料為鹽水,成本低技術含量也不高,在經濟上頗具吸引力,不過這類技術上未廣泛部署。

目前很少廠商與國家將技術達到商業化,只有以色列的 Beit HaArava 太陽能池、印度能源與資源研究所(TERI)與牛奶業者 GDDC 於印度 Bhuj 的太陽能池專案與美國Bruce食品在德州 El Paso 的工廠。這三個太陽能池專案雖然發展經驗良好,但尚未將技術拓展至其他地方。

以色列 Beit HaArava 為世界最大太陽能池,總面積高達 210,000 平方公尺,發電量可達 5MW 並於 1988 年退役。印度 TERI 與 GDDC 專案每年則可供應 22,000,000 KWh 熱能,但該鹽池在 Bhuj 地震與 GDDC 面臨財務問題後不了了之。而 Bruce 工廠總面積為 3,200 平方公尺,可為工廠提供約 20% 能源。(文/DaisyChuang)

(首圖為鹽躍層示意圖,來源:Saspotato via Flickr CC BY-NC-SA 2.0)

announcements 線上投稿     mail 列印
Share