西班牙开发“SPIRE”技术：集光伏、光热于一体的太阳能热电

来自西班牙的GhenovaEngineering和Capsun Technologies S.L目前正在联合开发一项名为“SPIRE”(也称为Blue Solar技术)的颠覆性太阳能热电联产项目，该技术集成了 光伏发电(PV)和集中太阳能热发电(CSP)的各自优势，并可充分利用光伏发电的低成本和储热系统的成本竞争力。

该方案基本思路为：通过专门研发的选择性智能光学滤波器将光谱进行分离，该滤光片可以使光伏板可利用的有效太阳辐射(主要是可见光)通过，同时将剩余约40%的能量(主要是蓝光和红外光)反射到模块化塔式光热发电系统的吸热器，然后将收集到的热量通过储热系统进行储存。

与普通单轴光伏发电系统相比，该项技术并没有浪费辐射能量，并且还通过塔式聚光集热系统(CSP)与储热系统(TES)将光伏不能利用的能量转化为热能，实现了系统功能的多样化，并大大扩展了应用领域。

据悉，SPIRE技术目前已非常接近上市，系统关键组件——过滤器已经成功通过测试，而且很容易实现批量化生产。

据研究人员介绍，这种电和热的智能组合方案可适用于海水淡化、工业过程加热、农业、区域供热/制冷等很多市场领域，但最重要和最直接的应用途径就是将热储能技术作为常规光伏发电系统配套蓄电池的一种可靠且经济的替代方案。

与常规蓄电池相比，该技术的储热系统的储能成本更低，而且所储存热能既可以通过涡轮机转化为电能，还可以生产出可用于工业过程的高质量蒸汽。

此外，该技术方案无需燃料供应(高度清洁，二氧化碳排放量为0)，可根据需要扩展至任意规模，也可与其它技术形式集成使用，非常适用于离网地区。同时，该技术方案中的关键组件——滤光片还可以综合考虑项目位置、特定光谱、特殊应用领域和操作模式等因素进行专门定制。

而在性能与经济性方面，SPIRE技术也有诸多优势：没有能量损失、单位装机功率占地面积更小、比蓄电池使用寿命更长且价格更具竞争力、不会出现传统塔式银镜(过滤器由无机氧化物制成)退化衰减现象、比常规塔式聚光系统投资门槛更低建设更加灵活、可凭借调度能力争取更加有竞争力的能源价格、涡轮机可快速启动以快速响应云层等造成的能量变化等。

关于Ghenova Engineering和Capsun Technologies S.L：

GHENOVA是一家工程设计咨询公司，可为海洋、油气、能源、基础设施和天文行业的大型公司和项目提供全方位的解决方案。该公司曾参与开发多个国际知名光热发电项目，如位于美国亚利桑那州、装机280MW的Solana槽式光热电站，位于美国加利福尼亚州、装机280MW的Mojave槽式光热电站，南非装机50MW的Khi Solar One塔式电站，阿联酋阿布扎比装机100MW的Shams 1槽式光热电站，以及Solnova、Helios、Solacor等多个西班牙光热电站。

Capsun Technologies S.L由来自全球领先太阳能机构的高素质人才组成，是SPIRE项目所使用的滤光技术的技术提供商，可生产提供具备经济性且能够有效选择性分离太阳光谱的光学滤波器专利产品