電力科技信息

美清潔煤技術取得新突破

由中國工程院外籍院士、美國俄亥俄州大學范良士教授領導的研究小組，最近成功開發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，其中的關鍵是如何處理煤燃燒后產生的二氧化碳。該研究小組利用煤直接化學循環技術開發的研究裝置，成功使煤釋放熱量的同時，捕獲了反應過程中產生的99%的二氧化碳。

該研究的技術要點是如何在燃料中加入氧化金屬微粒實現化學反應。在研究小組開發的煤直接化學循環技術中，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，相當于人頭發絲的粗細；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生化學反應。煤中的碳和氧化鐵中的氧反應后生成的二氧化碳被排到收集器中，剩下高溫的鐵和煤灰。因鐵粉的直徑遠遠大于煤灰，因此可以很容易將煤灰從系統中分離，而高溫鐵粉則可用來發電，然后與空氣接觸再次氧化后循環使用。

該技術在實驗室中已經取得成功，研究小組的實驗裝置連續運行203 h。利用該技術的大型試驗裝置已經開始建設，預計2013年底開始運行。按照美國能源部的規定，清潔能源技術的發電成本不能高于現有發電技術的35%，同時能收集產生的90%以上的二氧化碳。研究人員相信他們的技術將會超過能源部的標準規定，并將有助于美國這個煤碳資源豐富國家實現能源獨立。

來源：能源局網站

浙江電網推進500kV輸變電設備帶電水沖洗

近日浙江省電力公司正加快推進500kV輸變電設備帶電水沖洗技術研究與應用，力爭明年年內通過項目驗收。

500kV電網是浙江境內主網架，是區域網絡聯絡的橋梁，其安全可靠運行是保證系統長期穩定運行的重要條件。對500kV輸變電設備進行帶電水沖洗，不僅能提高電網設備可用率和運維水平，同時也是推進500kV輸變電設備狀態檢修水平的一個重要手段。

目前，浙江境內500kV輸變電設備的水沖洗防污工作都是在停電狀態下進行的，這樣不但造成系統聯絡的中斷，而且還降低了系統的供電可靠性和連續性。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驗，積極探索并推進500kV輸變電設備帶電水沖洗工作。

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試首次試驗中，儀表顯示水柱泄漏電流最大為288.6 μA，均小于mA。試驗表明500kV輸變電設備帶電水沖洗是可行的。

據介紹在帶電沖洗中，將使用四槍組合沖洗法，這樣既避免設備不留死角死區，又滿足了沖洗、掃污、滅弧的要求。目前正按變電、輸電2個子課題，梳理項目實施關鍵工作和時間節點，有序推進500kV輸變電設備帶電水沖洗工作。

來源：中國電力新聞網

中國風電技術新發明助解能源環境問題

“浮動無軸環型垂直葉片風能機”近日獲得了國家知識產權局頒發的專利證，如果推廣成功，其最大的效應就是風力發電的比例將占到整個電力的30%以上，推動中國乃至全球風電的發展。

隨著全球氣候變暖和能源危機加劇，世界各國都在加緊對風力資源的開發和利用，中國特別關注可再生能源項目和清潔能源項目的開發，并鼓勵發展風電等清潔可再生能源。目前常規風力發電機主要有水平軸風力發電機和垂直軸風力發電機兩種，其風能利用空間基本只能在地表以上100～200 m的空間，單機裝機功率非常有限，且不能提供連續穩定的電力輸出。其中，水平軸風力發電機世界上應用最普遍，其單機容量國外最大的為10 MW，國內最大的為6 MW。

“浮動無軸環型垂直葉片風能機”歸類于垂直軸風機，巧妙利用了相同截面的環形浮體結構設計，突破了常規風力發電機的技術局限，與目前各種垂直軸風機在概念上、形式上、規模上完全不同，可同時聚集利用地表上數百米至數千米高度內、不同水平面上且不同風向的風力資源，單機功率可達數千萬千瓦，具有質量大、慣性大、風能利用率高、高層風能采集穩定、并網技術難度小等特點。

來源：國家電力信息網

激光技術可大大提高太陽能電池轉換效率

美國加州大學戴維斯分校的科研人員通過計算機模擬證實，利用特殊的“硅BC8”結構，能夠基于單個光子產生多個電子空穴對，大幅提升太陽能電池的轉換效率。

太陽能電池以光電效應作為基礎，當1個光子或是光粒子擊中單個硅晶體時，便會產生1個帶負電荷的電子以及1個帶正電荷的空穴，而收集這些電子空穴對就能夠生成電流。傳統的太陽能電池能基于每個光子產生1個電子空穴對，因此其理論最大轉換效率約為33%，而新途徑能夠基于單個光子產生多個電子空穴對，從而切實提升太陽能電池的效率。科學家借助勞倫斯伯克利國家實驗室的超級計算機模擬了硅BC8的行為，這種硅結構形成于高壓環境，但其在正常壓力下也很穩定。模擬結果顯示，硅BC8納米粒子確實基于單個光子生成了多個電子空穴對，即使當它暴露于可見光時亦是如此。這一途徑可使太陽能電池的最大轉化效率提升至42%，超越任何現有的太陽能電池，意義十分重大。事實上，如果利用拋物面反射鏡為新型太陽能電池聚集陽光，其轉換效率或可高達70%。

通過與傳統的硅納米粒子相結合，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。但是當普通硅太陽能電池被激光照射時，激光所發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，施加激光或是化學壓力都可能使現有的太陽能電池轉化為高效的新型太陽能電池。

近幾年，國際上開發出不少新材料，都能提高太陽能電池的效率，高的能達到20%。這一次，美國科學家發明的新微觀結構，更是讓半導體的效率上限翻番。當然這是計算機模擬的結果，大規模應用為時尚早。從經驗來看，低能耗生產新式光電池，難度不可小覷。

來源：國際新能源網