德國航空航天中心為摩洛哥和南非太陽能發(fā)電廠進(jìn)行光伏組件測試

德國航空航天中心(DLR)正在摩洛哥瓦爾扎扎特和南非的Bokpoort，太陽能電廠測試反射器和接收器的性能和耐用性。該項(xiàng)測試由DLR的研究人員與西班牙能源研究中心CIEMAT共同開發(fā)，由總承包商SENER公司招標(biāo)選擇拋物槽電廠建設(shè)供應(yīng)商。這些質(zhì)量控制是第一次對太陽能電站組件的質(zhì)量和壽命進(jìn)行評估，測試反射器和接收器的性能和耐久性。

質(zhì)量是太陽能發(fā)電廠發(fā)電效率的關(guān)鍵。該太陽能發(fā)電廠是摩洛哥太陽能計(jì)劃首個(gè)應(yīng)用，預(yù)計(jì)到2020年將累計(jì)發(fā)電20吉瓦。自2013年5月起拋物槽電廠的工作就一直在進(jìn)行，三年內(nèi)電廠將連網(wǎng)并提供160兆瓦電量。

該電廠采用拋物線形反射鏡集中太陽光，接收管沿反射“焦線”延伸。接收管捕獲太陽輻射，將其轉(zhuǎn)換成熱量。發(fā)電廠發(fā)電效率及產(chǎn)能不老化衰減的標(biāo)志是反射器與接收管的質(zhì)量，這是太陽能應(yīng)用主設(shè)備的一部分。

SENER把此次測試當(dāng)做邁向成功完成太陽能電站的重要一步：“這些德國航空航天中心的質(zhì)量控制使我們能夠?yàn)殡姀S確定最佳的零部件制造商，也幫助我們準(zhǔn)確評估電廠的業(yè)績的和耐用性?！暗聡娇蘸教熘行奶柲苎芯克难芯咳藛T在科隆QUARZ中心測試接收機(jī)的性能，調(diào)查接收管的光熱轉(zhuǎn)換效率，以及有多少能量沒有傳到蒸發(fā)器和渦輪，而是散發(fā)到環(huán)境中了。研究人員運(yùn)用反射測試方法找出太陽輻射到底有多少反射到接收管。

“這些質(zhì)量測試是德國航空航天中心已為許多代表性廠家進(jìn)行了很多年的標(biāo)準(zhǔn)程序，”研究所的項(xiàng)目經(jīng)理JohannesPernpeintner說。

在決定接收管和反射鏡制造商之前，質(zhì)量測試加上過熱和鹽霧測試幫助總承包商SENER判斷這些部件能否在25年使用期限中不失效，如何判斷老化的跡象。因此，總承包商與德國航空航天中心和CIEMAT一起定義了測試方法和質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)。其中一項(xiàng)措施是研究人員將接收管進(jìn)行誘導(dǎo)加速老化，方法之一是將它們過熱到480攝氏度-盡管實(shí)際工作溫度只有攝氏400度-一個(gè)周期為1000小時(shí)。此外，該材料必須能夠承受100個(gè)周期的過熱-冷卻循環(huán)。

長期測試也用于那些裝配在接收管的柔性六角手風(fēng)琴狀軟管，該部件的作用是當(dāng)接收管在陽光下熱漲冷縮時(shí)在管內(nèi)保持真空。“我們的機(jī)械測試過程中將這些密封件拉伸和壓縮至少10,000次，以模擬它們承受超過大約25年負(fù)荷的使用壽命，”Pernpeintner在描述該方法時(shí)說。

這些測試都在科隆QUARZ實(shí)驗(yàn)室和阿爾梅里亞OPAC太陽能實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行。OPAC實(shí)驗(yàn)室也研究反射器老化，例如，研究人員在將材料暴露于一系列氣候室測試觀察時(shí)發(fā)現(xiàn)反射器的機(jī)械磨損是由沙塵暴等因素引起的。該標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定，測試在一個(gè)10×10厘米反射剖面進(jìn)行，但研究人員還把整個(gè)拋物槽放入在科隆進(jìn)行的德國萊茵TüV鹽霧試驗(yàn)，在反射鏡的邊緣研究腐蝕情況?！疤貏e的創(chuàng)新老化試驗(yàn)使我們能夠?yàn)橹圃焐烫峁┯袃r(jià)值的反饋，這樣他們就可以提高自己的產(chǎn)品質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)，”Pernpeintner說，“該調(diào)查是朝著老化試驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)化邁出的重要一步?！?BR>
DLR是德國在火電廠領(lǐng)域著名的研究機(jī)構(gòu)，被認(rèn)為是相關(guān)技術(shù)開發(fā)和認(rèn)證架構(gòu)師的角色。德國聯(lián)邦環(huán)境、自然保護(hù)、建設(shè)和核安全機(jī)構(gòu)資助這些應(yīng)用測試方法的研究和開發(fā)。

SENER是西班牙工程和建筑公司，在太陽能熱電廠領(lǐng)域作為技術(shù)提供商和建筑工程施工總承包商擁有豐富的經(jīng)驗(yàn)。該公司與來自西班牙的Acciona、TSK一起合資負(fù)責(zé)沙特阿拉伯ACWA電站建設(shè)。西班牙能源研究中心CIEMAT是一個(gè)公共研究機(jī)構(gòu)，負(fù)責(zé)運(yùn)行用于歐洲太陽能發(fā)電技術(shù)的最大的測試系統(tǒng)。