电热一兼两顾 以色列太阳能应用再创新猷

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【大纪元4月27日报导】(中央社记者曹宇帆特拉维夫特稿)以色列运用太阳能科技再创新猷!德国和以色列研究团队合作,成功研发在类似卫星碟型天线的面盘上,摆列玻璃镜片聚焦日照,转化为电能与热能,效能远胜传统太阳能电池板。

位于以色列中部的集体农场Kvutzat Yavne,原是静谧的乡村小镇,而以色列研发太阳能的杰尼斯公司(Zenith Solar),在广阔的农田竖起全球首座如碟型卫星天线的太阳能系统,犹如换上高科技新装,令人惊艳。

不过仔细一瞧,碟型卫星天线塔座上放置的吸收日照器材,并非传统硅原料制成的太阳能电池板,而是合成材料制成的玻璃镜片。单靠玻璃镜片如何能把日照的光能转为电能与热能?

“别小看这些玻璃镜片喔,它们比硅制的太阳能电池板更管用”,杰尼斯首席科技执行长惠兰(RobertWhelan )解释,这是他们研发的聚焦光电技术(Concentrated Photovoltaic Technology, CPV)。

聚焦光电技术是由杰尼斯公司结合以色列班古里昂大学(Ben-Gurion University)与德国佛罗恩霍夫学院(Fraunhofer Institute)的研究团队制成,硬体包括布满玻璃镜片10平方公尺的面盘,以及吸收面盘所反射日照的一部小型光电池板。

这部光电池板约10釐米见方大小,由镓、砷等特殊金属制成,可将太阳能转化为电力,而每座面盘另接有管线可输送冷却水,以降低光电池板吸收日照转化为电力时所产生的高温。

最后输送给光电池板降温用的冷却水,另由管道回流至储水槽,即可成为供工业与家庭用的热水。惠兰笑着说,这可是电能与热能一兼两顾的创新科技。

至于怎么会想到拿不起眼的玻璃镜片,可发挥如此惊人的边际效益?班古里昂大学教授费曼(DavidFaiman)说,去年油价飙破每桶100美元,各国竞相采购硅制太阳能电池板作为替代能源。

不过,鱼与熊掌总难兼得,他说,太阳能利用虽越趋普遍,但硅制电池板价格也随之水涨船高,再加上传统太阳能发电系统,硅制电池板即占成本的80%,对家庭与工业用户负担日益沉重。

而换上新研发的聚焦光电技术后,费曼表示,可将聚焦太阳能的成本降低至10%以下,既可获取高效能的能源利用,又符合节能减碳的理想。

杰尼斯公司的创办人兼执行长塞吉夫(Rony Segev)介绍新科技有别于传统太阳能集电系统的优势。他说,以往太阳能集电系统需大面积铺排面板电池,颇为不便。

而每个类似碟型天线面盘的塔座经电脑控制后,塞吉夫表示,可如向日葵跟着太阳变换角度,无需大片土地摆放面板电池,除了玻璃镜片容易取得,塔座的基材也采强化塑胶原料,生产、安装方便,更可降低成本。

不过,廉价的成本却能创造高附加价值的效益。塞吉夫说,传统太阳能集电系统对太阳能的使用率平均为10% 至15%,但他们研发的系统效能可达70%,其中21%为电能,热能占49%,预估年产电能为150兆瓦,热能约有300兆瓦。

此外,另与传统靠石化燃料发电的系统比较,塞吉夫表示,以色列天然能源短缺,但这套系统不仅附加的环保效益可观,每年更可省下4万公升石化燃料。

由于成本低廉却可高度回馈,塞吉夫预估,这套聚焦光电技术平均每千瓦小时发电成本不到1美元,加上以色列政府对太阳能发电实施每度以币2谢克(约新台币17元)的强制收购,估计5年内可回本。

除了在集体农场推广外,杰尼斯公司未来计划将这套创新的太阳能集电系统,延伸至工业、饭店使用,更期盼不久的将来,以色列境内各城镇的电热供应,都可靠聚焦光电技术自给自足。

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