基于這種新型技術(shù)，曾經(jīng)被認為不適合商業(yè)化推廣應用而一度發(fā)展緩慢的碟式光熱發(fā)電技術(shù)有望實(shí)現“咸魚(yú)翻身”。
1、碟式直接蒸汽發(fā)生+熔鹽儲熱
碟式技術(shù)提供商ZED Solar所研發(fā)的碟式熱力系統是一種直接蒸汽發(fā)生系統，每個(gè)單碟都能產(chǎn)生蒸汽，然后蒸汽會(huì )通過(guò)管道輸送到熔鹽儲罐與熔鹽換熱完成能量?jì)Υ?，所儲存的熱能則可根據需要釋放，驅動(dòng)汽輪機發(fā)電。
▲ ZED Solar推出的新型碟式系統
ZED Solar首席執行官Zaafir Waheed表示：“憑借可超過(guò)2000的超高聚光比，系統中的每個(gè)碟式單元都能產(chǎn)生符合參數要求的蒸汽，這些蒸汽溫度可達700ºC，壓力可達130bar。”
Waheed進(jìn)一步表示：“我們的碟式熱力系統可以實(shí)現高達88%的超高凈太陽(yáng)能→熱轉化效率，這意味著(zhù)88％的總太陽(yáng)光能將作為熱能從太陽(yáng)能園區中輸出。”
2、單機功率達400kWth的大型聚光碟
另一家碟式技術(shù)提供商Sunrise CSP則帶來(lái)了一種被稱(chēng)作“Big Dish”的大型聚光碟產(chǎn)品，并號稱(chēng)由其設計的Big Dish是世界上最大的太陽(yáng)能聚光碟。這種聚光碟采用雙軸跟蹤系統，光學(xué)精度高，可實(shí)現最高效率的光→熱轉化。
▲ Sunrise CSP設計的大型聚光碟
Sunrise CSP的碟式系統采用模塊化設計，單機功率可達400kWth。其采用的碟式和吸熱器技術(shù)可為工業(yè)應用（如發(fā)電和高溫工藝加熱）生產(chǎn)過(guò)熱蒸汽。2017年，Sunrise CSP與澳大利亞國立大學(xué)（ANU）簽訂了新一代過(guò)熱蒸汽吸熱器的全球獨家許可協(xié)議。
Sunrise CSP首席執行官Artur Zawadski表示：“我們可以將任何溫度的蒸汽或空氣等工質(zhì)加熱至1700℃以上。”
3、Thalis的碟式斯特林光熱發(fā)電技術(shù)
Thalis的碟式光熱發(fā)電技術(shù)則配置的是3kW的斯特林發(fā)電機，目前該系統單機功率已升級至7kW，并可配置長(cháng)達12小時(shí)的儲熱系統。
該公司表示，其自由活塞式斯特林發(fā)電機不同于傳統的運動(dòng)學(xué)斯特林發(fā)電機，擺脫了后者由于潤滑機械系統和滑動(dòng)密封所帶來(lái)的壽命和可靠性限制。
目前，上述三種新型拋物面碟式技術(shù)多處于試驗階段。ZED Solar已在迪拜建立了一個(gè)用于驗證碟式熱力系統的試點(diǎn)項目，以證明該技術(shù)在發(fā)電以及各種工業(yè)用熱應用中的適用性。
與此同時(shí)，Sunrise CSP目前正在中國、印度以及其它電力市場(chǎng)探索可小規模應用的熱電冷三聯(lián)產(chǎn)系統（通過(guò)單個(gè)或多個(gè)碟式單元生產(chǎn)出多用途的電和熱），并希望最終尋找到100MW+商業(yè)化項目的并網(wǎng)發(fā)電解決方案。
Thalis則是希臘110MW光熱項目和塞浦路斯50MW光熱項目的技術(shù)提供商，這兩個(gè)項目總預算額為4.85億歐元，目前正在實(shí)施階段，并獲得了來(lái)自歐盟NER300基金（歐盟碳捕獲和封存項目技術(shù)發(fā)展基金）的資助。
雖然碟式光熱發(fā)電技術(shù)在電力行業(yè)具有一定的關(guān)注度，但一些業(yè)界專(zhuān)家對該技術(shù)在商業(yè)化規模上的推廣持保留意見(jiàn)。
來(lái)自美國桑迪亞國家實(shí)驗室的Chuck Andraka表示：“低溫（幾百度）的碟式系統沒(méi)有任何意義。你花了很多錢(qián)把能量加熱到一個(gè)很高的溫度點(diǎn)，然后再利用這些高溫的能量來(lái)加熱工作流體（而不是將少量的材料加熱到非常高的溫度），應用溫度最終降低。碟式聚光系統造價(jià)很高，但可帶來(lái)較高的聚光比，這種高聚光比應該實(shí)現非常高的溫度（超過(guò)700℃）才更有價(jià)值，反之用之實(shí)現較低的應用溫度則并不合理。”
來(lái)自西班牙CIEMAT-PSA的技術(shù)協(xié)調員Eduardo Zarza Moya也對碟式蒸汽發(fā)生的應用思路提出了質(zhì)疑，他表示：“高壓蒸汽的輸送具有一些重大的技術(shù)限制，包括與被要求允許熱膨脹并和碟式聚光器聯(lián)動(dòng)移動(dòng)的旋轉接頭的相關(guān)運維問(wèn)題，以及用以將每個(gè)碟式單元連接到公共發(fā)電島的管道中的壓降和熱損失問(wèn)題等。這些公司所承諾的與以往公司類(lèi)似，因此我需要看到一個(gè)在真實(shí)環(huán)境條件下運行至少五年的商業(yè)化系統，我認為只有這樣才是這些技術(shù)可實(shí)現商業(yè)化的真實(shí)證明，也才更具說(shuō)服力。”
盡管面對諸多質(zhì)疑，ZED Solar仍然決心證明其技術(shù)，并聲稱(chēng)其整個(gè)太陽(yáng)能園區的管道熱損失不會(huì )超過(guò)5％。
Waheed表示：“旋轉接頭也用于拋物線(xiàn)槽式光熱發(fā)電系統，也需要允許膨脹和聯(lián)動(dòng)移動(dòng)，壓力是相同的。我們公司內擁有一支專(zhuān)門(mén)的工藝管道團隊，他們在4年的時(shí)間內開(kāi)發(fā)并測試了我們的管道系統。與此同時(shí)，我們還進(jìn)行了多年的遮陽(yáng)研究和土地優(yōu)化研究，這使我們能夠大幅縮小太陽(yáng)島的占地面積，從而大幅減少總管道長(cháng)度和相關(guān)損失。我們碟式系統的腔式吸熱器的光→熱轉化率約為97％。此前并沒(méi)有任何公司采取過(guò)我們對太陽(yáng)能園區的這種統籌兼顧的研究方法。”
