瑞典Cleanergy公司 利用斯特林发动机技术高效生产清洁能源

随着经济社会的发展,我国能源需求持续增长,能源资源和环境问题日益突出,加快开发利用可再生能源已成为我国应对日益严峻的能源环境问题的必由之路。目前,发展可再生能源要解决的最基本问题是技术和经济性。基于现有的技术水平,大多数可再生能源产业还处于成长阶段,开发利用的成本仍然较高,可再生能源在现有市场条件下还缺乏竞争力,必须依靠政策支持等措施才能进一步发展,才能在技术和经济性上与常规能源竞争。

瑞典是欧盟中可再生能源占总能源供给比例最高的国家,我们可以通过引进瑞典的先进设备技术和产业化经验发展可再生能源。本文将专门介绍瑞典Cleanergy公司相关产品及特性。

瑞典Cleanergy公司是一家以斯特林发动机技术为基础的清洁能源解决方案供应商。目前,Cleanergy公司主要生产两种产品,分别是热电联产发动机和太阳能斯特林发电机。上述两种产品均采用斯特林发动机。其基本原理是通过提供在不同温度下的工作气体循环压缩和扩张,进行热功率转换,将热能转换为机械能和电能。与内燃机相比,斯特林发动机可使用任何可用热源。

Cleanergy热电联产发电机可以利用生物沼气、垃圾填埋气和天然气等能源,产生2-9千瓦的电力和8-25千瓦的热能。与活塞式发电机或柴油发电机相比,Cleanergy热电联产发电机有三个优点:一是可利用多种生物质能,如生物沼气、垃圾填埋气等可再生能源来发电发热。二是拥有较长的免维护周期和技术寿命,保养周期长达6000小时,使用年限为25年,而一般发动机使用年限仅10年。三是燃料使用效率高、排放少。Cleanergy热电联产发电机最大化利用空气预热和无焰氧化,使大部分废气在燃烧室得到充分流通,减慢和降低整个燃烧室造成的一氧化碳和氮氧化物的排放量,确保产生有效燃烧反应。排放量只有普通内燃机排放水平的10%。

Cleanergy热电联产发动机适用范围广泛,不仅可以通过发酵粪肥产生生质燃气使农民拥有自给自足电能和热能,适用于小型或中等规模的废物处理厂、农场、或者是拥有独立沼气或填埋气的单位,还可以利用天然气产生电能和热能,适用于诸如公寓、酒店、社区设施、小工厂、游泳池、温室或其他类似等需要发电和供热设施的单位。

该产品是一种利用太阳直接辐射产生电力的小型发电机,单位发电容量11千瓦/小时。该产品有如下几个优点:

一是高发电效率。该产品能有效利用太阳热能产生高于太阳光伏发电(PV)两倍效率的发电产出。同时,该产品还能持续追踪太阳,每天发电峰值持续8小时,高于太阳光伏发电每天发电仅维持峰值5小时的水平。此外,该产品光电转换效率不会递减,而太阳光伏发电的光电转换效率每年都会衰减1%左右。

二是低发电成本。目前,该产品发电成本约为6欧分/度,仅为太阳光伏发电成本的二分之一,在所有太阳能发电解决方案中成本最低,随着规模化运营,发电成本尚存继续下降空间。

三是节省水资源。该产品利用气体循环压缩和扩张来发电,是无水消耗的发电技术,直接节省了水资源,而其他聚光太阳能热发电技术(CSP)则通过加热水或液体产生水蒸气带动汽轮机发电的技术,需要消耗大量水资源。

四是模块化设计。该产品的模块化设置使得Cleanergy太阳能斯特林发电机能得到非常灵活的应用,不仅可以独立离网使用,还可集群成100兆瓦容量的发电机组,从而形成兆瓦级太阳能发电园区。

根据国家能源局发布的可再生能源发展“十二五”规划,可再生能源发电在电力体系中将上升为重要电源。“十二五”时期,可再生能源新增发电装机1.6亿千瓦,其中太阳能发电2100万千瓦,生物质发电750万千瓦,到2015年可再生能源发电量争取达到总发电量的20%以上。沼气、太阳能、生物质能气化等可再生能源在农村的入户率达到50%以上。根据上述规划目标和我国对可再生能源的实际需求,Cleanergy公司产品依靠其相对其他类似产品所不具备的优势,在我国存在巨大的市场空间。

为提升我国可再生能源产业的技术水平和创新能力,可以国内发电企业为主体,与Cleanergy公司建立技术和商业合作,建立先进技术应用示范项目,促进对可再生能源技术的引进、消化、吸收和再创新,推进可再生能源规模化发展。此外,还可通过与Cleanergy公司的合作来培养从事可再生能源研究与开发的高层次专业人才队伍。关于斯特林太阳能热发电,Cleanergy公司已于2012年9月在鄂尔多斯建设了示范项目,一年来运转情况及各项技术指标良好。今年上半年,Cleanergy公司已与华电工程公司签署战略合作谅解备忘录,双方将在碟式斯特林太阳能热发电方面进行技术研究和项目开发合作。目前,双方正在就技术和项目商业化进行谈判。

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