德国靠 秘密技术 让太阳和地热水发电 中国借鉴

    靠"秘密技术"让太阳和地热水发电 开发新能源德国又走在世界前边

    在石油、煤炭等传统能源供应越来越吃紧的今天，如何寻找清洁和可再生的新能源，成为许多国家研发的重点。德国科学家利用新科技，向大地和蓝天要能源的方法，值得我们借鉴。    

    神奇集热管让太阳发电

    在西班牙的安达鲁西亚，当地的阳光和德国的科技结合在一起，其结果可能会给欧洲的能源供应带来一场革命。

    从拉卡拉欧拉城堡的围墙上望出去，映入眼帘的是极其美妙的景色。远处地平线上耸立着冰雪覆盖的内华达山脉的顶峰，古老的城堡下绵延着数公里长的田野和平原。但更重要的是，没有任何其他的地方能够为人们提供更好的视野，来观察一个技术上的超级杰作。该杰作不仅仅是在西班牙这里，在其他地方也是无与伦比：在褐色和绿色明暗交织的景色中，阳光下6米高的抛物面镜组闪闪发光，抛物面镜组长达数百米，覆盖了一块面积多达5.1万平方米的土地，比70个足球场还要大。这个镜组在为世界上最大的太阳能发电站收集能量。

    2006年6月，人们就开始在西班牙格拉纳达地区建造名为“安达索尔1号”的太阳能发电站了。最迟在今年底，该发电站就能提供50兆瓦的功率，满足20万人的用电需求，其电能完全取自太阳。“安达索尔2号”的建造工作也已经进行了一年，“安达索尔3号”已规划完毕。开拓这种清洁电站技术的是“太阳千年股份公司”，这是一家来自德国南部的小企业，总部设在埃尔兰根，它不仅设计开发了“安达索尔1号”，还与其西班牙合作伙伴共同建造了它。

    抛物槽镜面太阳能电站的特别之处在于其技术。与太阳能电池不同，该电站并不是把阳光直接转化成电能。镜面以超过98%的精度将照射进来的太阳光，反射到一个穿过集热器聚焦线的吸热管(也称为接收器)上。吸热管中是经集聚的阳光加热至大约400度的一种载热液体。该液体将太阳的热能传输到热交换器中，在那里产生蒸汽，进而驱动涡轮机发电。

    吸储热能的材料还是秘密

    这种来自德国的设备甚至在夜间也能运转：太阳下山之后，位于集热器区域中央的热储存器会释放出所需要的热能。科技含量特别高的是接收器技术，它由一个金属管和一个玻璃套管组成，两管之间是真空的，以保证金属管绝热，从而尽可能减少热损失。因为要使尽可能多的太阳光，无反射地透过玻璃套管照射到金属管上并被吸收，所以需要非常特殊的材料，这些材料的组合成分还是一个秘密。在世界范围内仅有两家企业能制造这种接收器，其中一家就是来自德国美因兹的玻璃和光电专业生产厂商肖特(Schott)公司。西班牙的太阳能电站就是采用了它的技术。

    这种高效率发电是海讷·格拉登预测的理由之一。这位太阳千年公司的技术董事，看到了抛物槽镜面太阳能电站的巨大机会，“仅仅在西班牙，其发电的潜力就达10000～15000兆瓦，相当于10～15座传统的大型电站。”德国航空航天中心的研究也证实了这些数字。15年后，此类电站可以从北非和南欧向全世界提供清洁电能。太阳千年公司早就计划好了：还要建太阳能热风电站。埃尔兰根的这家公司打算在沙漠中建造一座千米高的烟囱和数公里宽的玻璃屋顶。玻璃窗下的空气经阳光加热后形成上升气流，带动烟囱底部的涡轮机发电。到那时，人们就没有必要登上高高的城堡，来惊羡现在的抛物槽镜面太阳能电站了。

    地热水也能发电

    地球深处有着无穷无尽的能源潜力——储存在岩层中的热能。来自德国的神奇钻探技术使这种热能在经济上具有了实用性。

    从高速公路下来走几公里，在有蓝色“GFZ”标志的小牌子处向右急转弯，再走近400米崎岖不平的田间小路，经过一座采石场，随后就会看到树梢之上钻塔的白色尖顶。今年2月19日，来自全欧洲的100多位地质工作者、技术人员和能源专家，沿着这条路线从慕尼黑来到这个叫做多恩哈尔(Durrnhaar)的小地方。他们想共同体验和了解一下“地热技术”的未来。钻机的名字InnovaRig写在机身上，占去了白铁机身的很大地方。该机器有52米高，拥有约2700马力，可钻探深度达5000米。开动这台机器既不是要采掘石油，也不是要采掘天然气，而是要发掘一种完全特殊的宝藏——热水。2008年将借助热水推动一座5兆瓦的电站运转，同时从中获取电能和热能。该电站可以24小时全天候运转，无论有无风力还是阳光。位于多恩哈尔的这一钻探设备堪称无与伦比。波茨坦地球研究中心与德国隧道钻探专业生产厂商海瑞克奈希特公司，一起开发了这台充满创新思想的深孔钻机。在2月份阳光明媚的一天，客人们簇拥着来到巴伐利亚州，伸长了脖子仰望钻塔，但他们听不到任何声音，也闻不到任何味道。恰恰这就是深孔钻机无与伦比的地方。与该公司同名的总裁马丁·海瑞克奈希特说：“该设备运行过程中无废料排放，无噪音，完全可以在居民区中使用。”这是获取地热资源十分重要的优势。因为从经济上说，它只能用在那些直接需要它的地方。钻机的组装可以全自动实现，人们可以根据不同的需要采用不同的钻探技术。这个“技术奇迹”(海瑞克奈希特公司的说法)每天最多可以钻探100米。来参观的这个专业群体对此非常认可，不断地做记录。据说，到夏季之前，每秒将有150升140度左右的热水，从4400米深的地下被抽到地表。

    公司总裁马丁·海瑞克奈希特说：“当我们已经钻探到了热水层时，就把钻机移开6米来钻第2个孔。”对于获取地热资源来说，总是要钻两个孔：热水被从一个孔抽上来，其热能被用于生产能源，接下来冷却的水通过第二个孔再被送回炽热的岩层中。在此之前，要实现这一循环的代价非常昂贵，因为要为此拆卸和重新组装钻机。但可移动的InnovaRig钻机的应用，让这一过程费用显著降低，并因此产生了利用地热资源的可能性。

    目前，世界范围内已安装的地热电站所提供的电能，相当于7座核反应堆的容量。但地热开发目前仍远远落后于其他可再生能源。在德国，“地热”在环境友好型能源中所占的份额仅为1%(2006年)。但从2007年底起，第一座地热电站已开始无污染排放地为6000户家庭供电，为约300户家庭供暖。德国联邦环境部称，另有约150座地热电站正在规划中。“我们要在德国大力促进地热能源的应用。”InnovaRig的开发者海瑞克奈希特说。