近日，美国能源部(DOE)向威斯康星大学工程物理学教授Mark Anderson领导的研发团队奖励了260万美元。该团队成立的目的在于推进大规模光热发电技术的创新和进步。
该研发团队整合了两所大学、两个国家实验室和两个私营公司的先进技术和经验，Mark Anderson和威斯康星大学另外一名机械工程学顶级教授GregNellis将和科罗拉多矿业大学的Robert Braun、桑迪亚国家实验室的Matthew Carlson、NREL(美国国家可再生能源实验室)的TyNeises、威斯康星大学附属公司Comp Rex的ZhijunJia以及Flow Serve公司的Rid Gradle一起开展研发工作。
光热电站采用巨大的光热集热器来聚集太阳能，并把热量输送至传热介质，进而由传热介质通过热交换生成水蒸气并发电。因此，若要使光热发电成本降低，提高热交换的效率是很重要的一种手段。为了达到这个目的，Anderson领导的研发团队将依托先进的“超临界二氧化碳”电力循环技术设计和制造两个光热发电单元，完成装配后，研究人员将在威斯康星大学对它们进行测试，同时接受测试的还有桑迪亚国家实验室位于新墨西哥Albuquerque的试验样机。
详细经济研究表明，先进的二氧化碳电力循环系统在经济性方面相比传统的电力循环具有很大优势，因此研究小组决定设计一种新型的再热器，它可以进行热能与机械能之间的转化。与目前用于热能和机械能转换的再热器相比，这种新型的再热器装配将更加简便，热交换性能和储热性能也更好，因此将有利于降低系统的运维成本。
此外，该研发团队还将开发一种名为“预冷器”的装置，相比目前的电力循环系统，它可以在更低的温度下向外界释放热量，实现极小的能源消耗。由于具备良好的空冷性能，该装置可以大大减少目前光热电站冷却系统对于水的需求量。
虽然上述先进的电力循环技术是针对太阳能热发电专门设计的，但也适用于核能发电、地热能发电和火力发电领域。
Anderson教授表示：“能开启这项创新技术研究，我们感到很高兴。我们研发这项技术是为了帮助美国能源部实现到2020年太阳能热发电成本达到火力发电成本的终极目标。”
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