太陽爐制氫系統(tǒng)全景

由中科院電工研究所太陽能熱發(fā)電實(shí)驗(yàn)室承擔(dān)研制的國家973項(xiàng)目和863太陽能制氫課題子課題“太陽能聚集供熱方法的研究及成套設(shè)備的開發(fā)”經(jīng)過近三年的研制，日前在寧夏自治區(qū)惠安堡鎮(zhèn)竣工。各項(xiàng)技術(shù)參數(shù)經(jīng)過精心調(diào)試，已達(dá)到合同要求，并在太陽能制氫試驗(yàn)試運(yùn)行中產(chǎn)出氫氣。

寧夏惠安堡鎮(zhèn)的太陽爐系統(tǒng)由三個(gè)平整度為1mm的120平米的正方形定日鏡、跟蹤控制系統(tǒng)、300m2大型高精度拋面聚光器、太陽爐和制氫系統(tǒng)組成。其中定日鏡邊長11m，成三角形排列，后面一座高出前面兩座1.8m。聚光器為旋轉(zhuǎn)拋物面，旋轉(zhuǎn)軸與地面平行，距地3米。根據(jù)慣例，太陽直射輻射按照1000W/m2計(jì)算，該太陽爐的總功率是0.3MW。此套系統(tǒng)是我國自主研發(fā)的第一臺(tái)大功率太陽爐聚光器，總聚光面積300m2，跟蹤精度好于1mrad，峰值能流密度設(shè)計(jì)值高達(dá)10MW/m2。該太陽爐的熱功率在世界排名第三，前兩位分別位于法國的科學(xué)研究中心（CNRS）和烏茲別克斯坦物理研究所內(nèi)。

該系統(tǒng)通過將平面定日鏡作為反射器把太陽光反射到對(duì)面的拋面聚光器上，經(jīng)過拋面聚光器的聚焦至焦點(diǎn)位置的太陽爐中心處，中心高溫高達(dá)約3000ºC，使在氧化氣氛和高溫下對(duì)試驗(yàn)樣品進(jìn)行觀察時(shí)，不受燃料產(chǎn)物的干擾。

它的成功研制表明我國科研工作者已掌握了大型高精度聚光器的核心技術(shù)和制作工藝。目前，該系統(tǒng)平臺(tái)與西安交通大學(xué)的反應(yīng)器接口已經(jīng)成功產(chǎn)出氫氣。