電力科技信息

美清潔煤技術(shù)取得新突破

由中國工程院外籍院士、美國俄亥俄州大學(xué)范良士教授領(lǐng)導(dǎo)的研究小組，最近成功開發(fā)出煤清潔燃燒的新方法。

煤清潔利用是目前全球熱門的研究課題，其中的關(guān)鍵是如何處理煤燃燒后產(chǎn)生的二氧化碳。該研究小組利用煤直接化學(xué)循環(huán)技術(shù)開發(fā)的研究裝置，成功使煤釋放熱量的同時(shí)，捕獲了反應(yīng)過程中產(chǎn)生的99%的二氧化碳。

該研究的技術(shù)要點(diǎn)是如何在燃料中加入氧化金屬微粒實(shí)現(xiàn)化學(xué)反應(yīng)。在研究小組開發(fā)的煤直接化學(xué)循環(huán)技術(shù)中，使用的燃料是煤粉，氧化金屬微粒是氧化鐵粉。其中煤粉直徑約100 μm，相當(dāng)于人頭發(fā)絲的粗細(xì)；氧化鐵粉的直徑約為1.5～2.0 mm。將煤和氧化鐵粉混合加熱至高溫后發(fā)生化學(xué)反應(yīng)。煤中的碳和氧化鐵中的氧反應(yīng)后生成的二氧化碳被排到收集器中，剩下高溫的鐵和煤灰。因鐵粉的直徑遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于煤灰，因此可以很容易將煤灰從系統(tǒng)中分離，而高溫鐵粉則可用來發(fā)電，然后與空氣接觸再次氧化后循環(huán)使用。

該技術(shù)在實(shí)驗(yàn)室中已經(jīng)取得成功，研究小組的實(shí)驗(yàn)裝置連續(xù)運(yùn)行203 h。利用該技術(shù)的大型試驗(yàn)裝置已經(jīng)開始建設(shè)，預(yù)計(jì)2013年底開始運(yùn)行。按照美國能源部的規(guī)定，清潔能源技術(shù)的發(fā)電成本不能高于現(xiàn)有發(fā)電技術(shù)的35%，同時(shí)能收集產(chǎn)生的90%以上的二氧化碳。研究人員相信他們的技術(shù)將會(huì)超過能源部的標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定，并將有助于美國這個(gè)煤碳資源豐富國家實(shí)現(xiàn)能源獨(dú)立。

來源：能源局網(wǎng)站

浙江電網(wǎng)推進(jìn)500kV輸變電設(shè)備帶電水沖洗

近日浙江省電力公司正加快推進(jìn)500kV輸變電設(shè)備帶電水沖洗技術(shù)研究與應(yīng)用，力爭(zhēng)明年年內(nèi)通過項(xiàng)目驗(yàn)收。

500kV電網(wǎng)是浙江境內(nèi)主網(wǎng)架，是區(qū)域網(wǎng)絡(luò)聯(lián)絡(luò)的橋梁，其安全可靠運(yùn)行是保證系統(tǒng)長期穩(wěn)定運(yùn)行的重要條件。對(duì)500kV輸變電設(shè)備進(jìn)行帶電水沖洗，不僅能提高電網(wǎng)設(shè)備可用率和運(yùn)維水平，同時(shí)也是推進(jìn)500kV輸變電設(shè)備狀態(tài)檢修水平的一個(gè)重要手段。

目前，浙江境內(nèi)500kV輸變電設(shè)備的水沖洗防污工作都是在停電狀態(tài)下進(jìn)行的，這樣不但造成系統(tǒng)聯(lián)絡(luò)的中斷，而且還降低了系統(tǒng)的供電可靠性和連續(xù)性。為此，浙江省電力公司借助在220kV及以下帶電水沖洗上取得成熟經(jīng)驗(yàn)，積極探索并推進(jìn)500kV輸變電設(shè)備帶電水沖洗工作。

在2012年12月29日浙江省電力公司開展的500kV變電站帶電水沖洗水柱泄露電流特性測(cè)試首次試驗(yàn)中，儀表顯示水柱泄漏電流最大為288.6 μA，均小于mA。試驗(yàn)表明500kV輸變電設(shè)備帶電水沖洗是可行的。

據(jù)介紹在帶電沖洗中，將使用四槍組合沖洗法，這樣既避免設(shè)備不留死角死區(qū)，又滿足了沖洗、掃污、滅弧的要求。目前正按變電、輸電2個(gè)子課題，梳理項(xiàng)目實(shí)施關(guān)鍵工作和時(shí)間節(jié)點(diǎn)，有序推進(jìn)500kV輸變電設(shè)備帶電水沖洗工作。

來源：中國電力新聞網(wǎng)

中國風(fēng)電技術(shù)新發(fā)明助解能源環(huán)境問題

“浮動(dòng)無軸環(huán)型垂直葉片風(fēng)能機(jī)”近日獲得了國家知識(shí)產(chǎn)權(quán)局頒發(fā)的專利證，如果推廣成功，其最大的效應(yīng)就是風(fēng)力發(fā)電的比例將占到整個(gè)電力的30%以上，推動(dòng)中國乃至全球風(fēng)電的發(fā)展。

隨著全球氣候變暖和能源危機(jī)加劇，世界各國都在加緊對(duì)風(fēng)力資源的開發(fā)和利用，中國特別關(guān)注可再生能源項(xiàng)目和清潔能源項(xiàng)目的開發(fā)，并鼓勵(lì)發(fā)展風(fēng)電等清潔可再生能源。目前常規(guī)風(fēng)力發(fā)電機(jī)主要有水平軸風(fēng)力發(fā)電機(jī)和垂直軸風(fēng)力發(fā)電機(jī)兩種，其風(fēng)能利用空間基本只能在地表以上100～200 m的空間，單機(jī)裝機(jī)功率非常有限，且不能提供連續(xù)穩(wěn)定的電力輸出。其中，水平軸風(fēng)力發(fā)電機(jī)世界上應(yīng)用最普遍，其單機(jī)容量國外最大的為10 MW，國內(nèi)最大的為6 MW。

“浮動(dòng)無軸環(huán)型垂直葉片風(fēng)能機(jī)”歸類于垂直軸風(fēng)機(jī)，巧妙利用了相同截面的環(huán)形浮體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，突破了常規(guī)風(fēng)力發(fā)電機(jī)的技術(shù)局限，與目前各種垂直軸風(fēng)機(jī)在概念上、形式上、規(guī)模上完全不同，可同時(shí)聚集利用地表上數(shù)百米至數(shù)千米高度內(nèi)、不同水平面上且不同風(fēng)向的風(fēng)力資源，單機(jī)功率可達(dá)數(shù)千萬千瓦，具有質(zhì)量大、慣性大、風(fēng)能利用率高、高層風(fēng)能采集穩(wěn)定、并網(wǎng)技術(shù)難度小等特點(diǎn)。

來源：國家電力信息網(wǎng)

激光技術(shù)可大大提高太陽能電池轉(zhuǎn)換效率

美國加州大學(xué)戴維斯分校的科研人員通過計(jì)算機(jī)模擬證實(shí)，利用特殊的“硅BC8”結(jié)構(gòu)，能夠基于單個(gè)光子產(chǎn)生多個(gè)電子空穴對(duì)，大幅提升太陽能電池的轉(zhuǎn)換效率。

太陽能電池以光電效應(yīng)作為基礎(chǔ)，當(dāng)1個(gè)光子或是光粒子擊中單個(gè)硅晶體時(shí)，便會(huì)產(chǎn)生1個(gè)帶負(fù)電荷的電子以及1個(gè)帶正電荷的空穴，而收集這些電子空穴對(duì)就能夠生成電流。傳統(tǒng)的太陽能電池能基于每個(gè)光子產(chǎn)生1個(gè)電子空穴對(duì)，因此其理論最大轉(zhuǎn)換效率約為33%，而新途徑能夠基于單個(gè)光子產(chǎn)生多個(gè)電子空穴對(duì)，從而切實(shí)提升太陽能電池的效率?？茖W(xué)家借助勞倫斯伯克利國家實(shí)驗(yàn)室的超級(jí)計(jì)算機(jī)模擬了硅BC8的行為，這種硅結(jié)構(gòu)形成于高壓環(huán)境，但其在正常壓力下也很穩(wěn)定。模擬結(jié)果顯示，硅BC8納米粒子確實(shí)基于單個(gè)光子生成了多個(gè)電子空穴對(duì)，即使當(dāng)它暴露于可見光時(shí)亦是如此。這一途徑可使太陽能電池的最大轉(zhuǎn)化效率提升至42%，超越任何現(xiàn)有的太陽能電池，意義十分重大。事實(shí)上，如果利用拋物面反射鏡為新型太陽能電池聚集陽光，其轉(zhuǎn)換效率或可高達(dá)70%。

通過與傳統(tǒng)的硅納米粒子相結(jié)合，目前制成的太陽能電池模型僅能在紫外線的照射下工作，還不能在可見光照射下正常工作。但是當(dāng)普通硅太陽能電池被激光照射時(shí)，激光所發(fā)出的能量或可營造出局部的高壓以形成硅BC8納米晶體。因此，施加激光或是化學(xué)壓力都可能使現(xiàn)有的太陽能電池轉(zhuǎn)化為高效的新型太陽能電池。

近幾年，國際上開發(fā)出不少新材料，都能提高太陽能電池的效率，高的能達(dá)到20%。這一次，美國科學(xué)家發(fā)明的新微觀結(jié)構(gòu)，更是讓半導(dǎo)體的效率上限翻番。當(dāng)然這是計(jì)算機(jī)模擬的結(jié)果，大規(guī)模應(yīng)用為時(shí)尚早。從經(jīng)驗(yàn)來看，低能耗生產(chǎn)新式光電池，難度不可小覷。

來源：國際新能源網(wǎng)