以色列內(nèi)蓋夫多為沙漠和半沙漠地區(qū),自然條件比較惡劣。然而,以色列人在建國后憑借自己的聰明智慧和辛勤勞動,在內(nèi)蓋夫建起了各種農(nóng)業(yè)生產(chǎn)基地,讓其成為保障國民日常生活的重要組成部分。現(xiàn)在,以色列人又在內(nèi)蓋夫北部村莊阿沙利姆(Ashalim)周圍,興建本國規(guī)模空前的太陽能發(fā)電工程。電廠竣工投入運行后,內(nèi)蓋夫人們的生活中又有了新亮點。
以色列選擇了“陽光”
在內(nèi)蓋夫能源公司(Negev Energy)的工地上,公司首席執(zhí)行官迪迪·帕茲先生對科技日報記者介紹說,根據(jù)政府制定的規(guī)劃,2020年以色列可再生能源發(fā)電量將占全國總發(fā)電量的10%;2030年該比例將達(dá)到17%。由于以色列其他可再生能源如風(fēng)能、地?zé)崮芑蛩苜Y源貧乏,因此太陽能將是主要的可再生能源。他表示,目前在內(nèi)蓋夫地區(qū)新建的發(fā)電工程共有3項,分別采用光伏太陽能板、塔式集中太陽熱能和拋物面槽式集中太陽熱三種發(fā)電技術(shù)。它們由三家不同的集團公司承建,且具有不同的運營方式。
內(nèi)蓋夫能源公司承建的是拋物面槽式集中太陽能發(fā)電工程,其主體包括槽式太陽能收集矩陣、封閉式合成油循環(huán)管道、汽輪發(fā)電機、儲能罐以及熱交換器等。發(fā)電的基本原理在于:利用可調(diào)整角度的拋物鏡面追蹤和匯聚陽光,照射置于拋物鏡面焦點的雙層管道;內(nèi)外管道之間為真空,內(nèi)管道中充有流動的合成油;經(jīng)過加熱,合成油溫度可達(dá)到390攝氏度,然后流回廠房通過熱交換加熱水蒸氣推動汽輪發(fā)電機產(chǎn)生電能。帕茲介紹,吸收太陽能的雙層管道由以色列研究人員發(fā)明,它能最大程度地將太陽能用于加熱合成油,同時最大程度地減少合成油的熱能損耗。
由于日照時間有限,為延長發(fā)電時間,電站安裝了巨型儲能罐。當(dāng)白天陽光照射時,約1/3太陽能收集矩陣獲得的熱量將直接用于加熱儲能罐中的液體鹽,讓其溫度從270攝氏度上升至390攝氏度。當(dāng)太陽落山后,再通過熱交換裝置將液體鹽的熱量用于加熱合成油,轉(zhuǎn)而推動汽輪發(fā)電機繼續(xù)發(fā)電。內(nèi)蓋夫能源公司工程師彼得·米蓋洛維奇表示,如此安排后,夏天電站每天發(fā)電時間可延長5小時,達(dá)到17小時。剩余時間不發(fā)電,但天涼時,需要燃燒天然氣加熱合成油保證整個發(fā)電系統(tǒng)具有維持正常運行的最低溫度。此外,遇緊急情況時,發(fā)電廠還可直接用燃?xì)饧訜岷铣捎屯苿悠啺l(fā)電機發(fā)電。
興建中的槽式集中太陽能發(fā)電具有多種技術(shù)優(yōu)勢。與傳統(tǒng)燃煤或燃?xì)饣鹆Πl(fā)電相比,清潔的可再生太陽能發(fā)電極大地減少了對環(huán)境的污染和二氧化碳?xì)怏w排放(每年減少大約245千噸);與光伏太陽能板發(fā)電相比,借助儲能罐,槽式集中太陽能電廠平均每天的發(fā)電時間長達(dá)11小時。此外,槽式集中太陽能發(fā)電技術(shù)比較成熟,目前類似的發(fā)電廠在全球已有數(shù)10家,有些已經(jīng)運行超過30年。
內(nèi)蓋夫?qū)⑾硎?ldquo;溫暖”
內(nèi)蓋夫能源公司承建的發(fā)電廠是以色列迄今最大的可再生能源工程,投資達(dá)11億美元,占地面積約400公頃,陽光反射鏡達(dá)45萬多塊,裝機容量為121兆瓦,能為6萬戶家庭提供電力。根據(jù)與政府簽訂的為期28年的合同,內(nèi)蓋夫能源公司承接的任務(wù)包括電廠建設(shè)、運營和移交。經(jīng)過3年工程建造于2018年7月投入運營后,公司還將擁有25年的經(jīng)營權(quán),所產(chǎn)生的電能由以色列電力公司收購并入國家電網(wǎng)。經(jīng)營權(quán)到期后,整個電廠將移交給政府。
對于內(nèi)蓋夫地區(qū)而言,電廠的建設(shè)將為當(dāng)?shù)匕l(fā)展帶來新的契機。首先,電廠的建設(shè)和運營為當(dāng)?shù)孛癖妿砹司蜆I(yè)機會;其次,電廠的建設(shè)為當(dāng)?shù)貛砹穗娏Α⑷細(xì)夂陀盟?yīng),這些是該地未來發(fā)展所必須的基本條件;其三,電力工程將作為當(dāng)?shù)匦碌娘L(fēng)景吸引游客前來參觀游覽,為居民創(chuàng)造更多收入。
以色列可再生能源發(fā)電量并不為高,但帕茲表示,內(nèi)蓋夫能源公司在阿沙利姆的環(huán)保太陽能發(fā)電廠,在促進以色列全國可再生能源發(fā)展中具有里程碑的意義,它所起到的示范效應(yīng)將幫助以色列再生能源發(fā)電量在未來加速遞增。
(科技日報特拉維夫11月12日電)