24/7 太阳能塔可使能源输出翻倍

  • 发布时间:2023-12-07 11:33:44 来源:
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导读 如果您想提高太阳能系统的输出,为什么不在夜间运行它们呢?这是卡塔尔和约旦的研究人员解决的问题,他们成功设计了一种系统,有望使当前太

如果您想提高太阳能系统的输出,为什么不在夜间运行它们呢?这是卡塔尔和约旦的研究人员解决的问题,他们成功设计了一种系统,有望使当前太阳能发电站的能源输出增加一倍以上。

通过结合太阳能上升通风系统和冷却下降通风结构这两个概念,研究人员设计了一个每年可产生 753 兆瓦时能源的模型。这足以为大约 753 个家庭供电约五周,或为 1,500 个 60 瓦灯泡不间断供电一年。

该系统被称为太阳能塔发电厂,其起源可以追溯到 1982 年,当时西班牙工程师建造了一座烟囱状塔,其底部装有机械涡轮机。塔内的空气通过吸收太阳辐射而变暖,类似于温室。当空气受热时,会产生上升气流,并启动风力涡轮机,进而发电。

该模型并未被广泛采用,主要是因为结构规模巨大,需要大量面积。这也是相当昂贵的。

接下来几年的变化包括改进通风、改变建筑材料、加强绝缘表面以及应用多个涡轮发电机来提高输出。

研究人员表示,这种改进最多只能带来“适度”的改进。

约旦侯赛因技术大学工程技术学院的 Emad Abdelsalam 及其同事开发了一种改进的上升通风系统,并结合了下降通风技术,以取得更好的效果。

下降气流系统与上升气流系统一样,以高塔为中心。水泵将水输送到顶部,在那里收集暖空气并对其进行冷却。较冷的空气变得比外部空气密度更大并通过气缸落下。较冷的空气驱动基础涡轮机,进而发电。

该模型被称为双技术太阳能系统(TTSS)。

TTSS 上升气流塔模型高 652 英尺,直径 45 英尺。十个下降式塔环绕着上升式塔。

由于白天阳光下的空气保留了热量,夜间仍可继续发电。

“与原来的传统太阳能上升气流系统相比,新结构的增值特点是提高发电效率并降低生产成本,”阿卜杜勒萨拉姆说。“研究结果将为未来进一步改进解决上述问题打开大门。”

TTSS 在炎热、干燥的气候下也能高效工作。该模拟是根据沙特阿拉伯首都利雅得的天气状况设计的,该国 5 月至 9 月的平均气温超过 100 度。

在这两个过程之间,全天候实现发电。天气会影响产量——冬季更常见的湿度会减慢这一过程——研究人员还指出,对大量水的持续供应的依赖是一个需要解决的问题。

该系统的另一个好处是它对空气质量的贡献。TTSS 系统减少了 677 吨二氧化碳排放。

研究人员的论文“用于发电的创新双技术太阳能系统设计”发表在《能源报告》上。

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