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輻射制冷(Radiative Cooling)是利用部分可以穿透大氣層的特定波長電磁波，將物體的多余熱量以紅外輻射的形式永久地“扔”進宇宙的制冷方式。由于其不耗能、不費電的特點，尤其是近幾年由于納米光學和超材料的研究，實現了在白天太陽直射下仍能將物體降溫，輻射制冷吸引了世界各國科研人員和社會有識人士的廣泛關注。

CSPPLAZA光熱發電網報道：為(wei)應對能(neng)(neng)源(yuan)和氣候危機，全球正在向(xiang)可持續能(neng)(neng)源(yuan)經濟轉型，而完(wan)全清潔且具備基荷(he)屬性的光熱電站也正在成(cheng)為(wei)當前能(neng)(neng)源(yuan)大形勢下的重要參與者。

光(guang)熱(re)電(dian)站需要(yao)利用大量反射(she)鏡將陽(yang)光(guang)集中到吸熱(re)器上(shang)，然后通過渦輪(lun)機(ji)(ji)或蒸汽機(ji)(ji)將太陽(yang)能(neng)轉化為電(dian)能(neng)。然而(er)，蒸汽機(ji)(ji)需要(yao)均勻冷卻以保持較(jiao)高的能(neng)量轉換效率。

一般來說，蒸汽機發電項目利用(yong)水密集(ji)型(xing)濕(shi)式冷(leng)卻技術來分散產生的(de)余(yu)熱。但由于蒸發作用(yong)該過程會損失大量水，因此需要持續(xu)供水。

圖：正在用水清(qing)洗的反射鏡

這帶來了一個嚴重(zhong)的問題——因為大多(duo)數光熱發電(dian)項目都建在(zai)炎熱、干燥(zao)、水資源有限的地區。

那么(me)，能否有一種冷(leng)(leng)卻(que)方案，既可以使(shi)電廠(chang)的濕式冷(leng)(leng)卻(que)用水量有效(xiao)降(jiang)低，同時讓系(xi)統保(bao)持(chi)較高(gao)的能量轉換(huan)效(xiao)率？由華中(zhong)科技大學楊榮貴教授領(ling)導的一個研究(jiu)小(xiao)組對此(ci)給出了(le)肯定答案。

據(ju)發表在2022年2月25日的《儲能(neng)與(yu)節能(neng)》雜志(zhi)上的一項研究報告顯(xian)示，由華中科技大(da)學楊榮貴教授領(ling)導(dao)的一個研究小組(zu)開發了一種(zhong)結合了輻射冷(leng)卻(que)和冷(leng)庫(ku)的冷(leng)卻(que)方(fang)法，當該技術與(yu)濕式(shi)冷(leng)卻(que)技術一起使用(yong)時，用(yong)水量會有效減少，因此該技術可作為采用(yong)濕式(shi)冷(leng)卻(que)光熱電站的補充冷(leng)卻(que)技術。

了解該技術更多詳情，可查看(kan)如下報道：

而楊榮貴(gui)教授團(tuan)隊開發的(de)輔助冷卻(que)(que)方(fang)法融合了干(gan)冷卻(que)(que)和(he)濕冷卻(que)(que)的(de)優點。冷庫輻射冷卻(que)(que)是一種(zhong)干(gan)冷卻(que)(que)方(fang)法，它涉及由高度太陽反射材料制成的(de)冷卻(que)(que)器(qi)，具(ju)有(you)將選擇性(xing)紅外波(bo)長的(de)熱(re)量直接散熱(re)到(dao)深空而不被周圍環(huan)境吸收的(de)能力。

當被(bei)問及(ji)研究背后的(de)動(dong)機時，楊榮貴教授表示，“惡劣的(de)環境(jing)，以及(ji)農業、工業和(he)家(jia)庭使用等其他部門對水(shui)的(de)需求日(ri)益增長，對發電(dian)廠的(de)水(shui)資源(yuan)造成嚴重競爭。因(yin)此，我們想(xiang)開發一種技術，既能減少(shao)發電(dian)廠的(de)濕冷(leng)卻耗水(shui)量，又能保(bao)持理想(xiang)的(de)熱效率。”

冷(leng)庫輻射(she)冷(leng)卻(que)(que)是一種干(gan)冷(leng)卻(que)(que)方法，它涉及由(you)高度(du)太陽反射(she)材料制(zhi)成的(de)冷(leng)卻(que)(que)器(qi)，具有(you)將選擇性(xing)紅(hong)外(wai)波長的(de)熱量(liang)直接散熱到深空而不被周圍(wei)環境吸收的(de)能力。

研究人員(yuan)在美(mei)(mei)國莫(mo)哈(ha)韋(wei)太陽能(neng)項目等(deng)參考光(guang)熱(re)電站的蒸發冷卻(que)塔中添(tian)加了輻射(she)冷卻(que)系(xi)統(tong)。為了分(fen)析所設計(ji)(ji)系(xi)統(tong)的潛力，他們還制作了計(ji)(ji)算機模型，以監測只在白天使用(yong)輻射(she)冷卻(que)系(xi)統(tong)和(he)日夜使用(yong)輻射(she)冷卻(que)系(xi)統(tong)等(deng)不(bu)同情景下的節(jie)水(shui)潛力。同時(shi)，研究人員(yuan)在美(mei)(mei)國3000多(duo)個(ge)地區(qu)的不(bu)同天氣條件(jian)下對(dui)其冷卻(que)和(he)節(jie)水(shui)潛力進行了研究。

結果(guo)表明，在美國西南部炎(yan)熱的(de)(de)地區，如果(guo)僅白天采用輻(fu)射冷(leng)卻技術，每年的(de)(de)用水(shui)量可(ke)以減少40%到(dao)60%；如果(guo)輻(fu)射系(xi)統(tong)和冷(leng)庫能(neng)夠晝(zhou)夜(ye)運轉，年節水(shui)潛力可(ke)高(gao)達65%至(zhi)85%。

該(gai)技術為保持采用濕式冷(leng)卻(que)技術光熱電站熱效率的(de)同時降低耗水量提(ti)供(gong)了一條有效途(tu)徑，該(gai)項研究所獲得的(de)知識可(ke)能有助于為光熱發電項目開發復雜的(de)全天(tian)候冷(leng)卻(que)系統。

談(tan)到該技術的(de)未來(lai)應用前景，楊榮貴教授表示：“未來(lai)40年，全球發電(dian)行業(ye)的(de)用水量預計(ji)將翻一番。我們的(de)補充冷卻系統設計(ji)可以幫助(zhu)解決位于沙漠和(he)干(gan)旱地區缺水地區的(de)發電(dian)廠日益增(zeng)長的(de)用水需求(qiu)。”

附英(ying)文報道鏈接：//helioscsp.com/cooling-method-for-concentrated-solar-power-plants-saves-water-by-using-radiative-cooling-systems/