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太阳能光热发电技术研究综述

太阳能光热发电技术研究综述
太阳能光热发电技术研究综述

太阳能光热发电技术研究综述

摘要:太阳能是一种清洁的可再生能源,充分利用太阳能进行发电发热是我国

能源企业正在研究和使用的有效方式,这种方式有助于提高太阳能的利用率,有

助于减少不必要的自然环境污染和破坏,有助于新能源的开拓,是我国逐步实现

节能减排的有效体现,也符合我国低碳经济的发展要求,欧美一些发达国家已经

开始关注具有更高能源利用率的太阳能光热发电技术,并相继建立了不同型式的

示范装置。本文首先对太阳能光热发电系统进行了介绍,分析了国内外太阳能发

电的现状,指出了太阳能发电的技术发展趋势和研究方向。

关键词:太阳能;光热发电;发电技术

引言

目前,我国由于工业规模扩大和粗放经营导致了严重环境污染和破坏,因此

开发清洁能源是有效解决这一问题的重要途径,目前,世界各国纷纷将目光投向

太阳能的开发和应用,这也是全球经济的低碳化发展方向。太阳能作为一种清洁

的可再生能源,是未来的理想能源之一,是人类最可靠、最安全、最绿色、最持

久的替代能源。目前太阳能光伏发电被炒得如火如荼,而太阳能光热发电技术却

少为人知,在太阳能光伏发电遭遇瓶颈的今天,太阳能光热发电逐渐被人们重视

起来。

一、太阳能光热发电系统简介

1、太阳能发电系统的分类

目前,太阳能发电技术分为两种,一种是太阳能光伏发电,一种就是本文提

到的太阳能光热发电。太阳能光热发电技术又分为槽式太阳能光热发电、塔式太

阳能光热发电、碟式太阳能光热发电。目前槽式和塔式太阳能光热发电技术已经

投入使用,但是碟式发电系统还处于实验和示范状态。

2、槽式太阳能光热发电系统简介

这种太阳能光热发电系统主要是利用槽式抛物面聚光器聚光的太阳能产生的

热量进行发电,是一种分散型系统。这一系统的机构由聚光集热装置、蓄热装置、热机发电装置和辅助能源装置构成。槽式抛物面将太阳光线聚集在一条线上,并

在这条线上的重要位置安装集热器,进而吸收太阳的能量,之后将众多的槽式聚

光器串联或并联形成集热器的排列结构。

一般太阳能发电系统采用的是双回路的设计,集热油的回路与动力蒸汽的回

路是分开的,通过换热器交换热量,使用导热油作为热,低温的导热油从油罐泵

进入槽式太阳能集热场,被加热到391℃,之后经过再热器、过热器、蒸发器、

预热器四个装置,将收集的能量交换给动力回路中的蒸汽,进而产生热量极高的

蒸汽,进入汽轮机中做功,然后产生电能。

如果太阳能供应不足,这时就可以利用辅助加热器,如锅炉进行加热,提高

导热油的热量,进而实现该系统的正常运行,保证该系统连续作业,持续的产生

电能。因为槽式聚光器的集热温度不高,使得槽式太阳能光热发电系统中动力系

统的热能转化为功的效率不高,一般不到40%,因此,残春依靠抛物槽式太阳能

光热发电成本较高。

3、塔式太阳能光热发电系统

塔式太阳能光热发电系统是一种集中式发电系统,主要利用定日镜将太阳光

聚焦在中心的吸热器上,太阳的辐射能量会转变为热能,之后传递给热力循环工质,驱动汽轮做功进而实现发电。这一太阳能发电系统可以分为熔盐系统、空气

太阳能光热发电与光伏发电对比分析

传统的火力发电是通过燃烧,把化石中储存的能量,转化为热能,再转化为电能。而太阳能光热发电则是通过数量众多的反射镜,将太阳的直射光聚焦采集,通过加热水或者其他工作介质,将太阳能转化为热能,然后利用与传统的热力循环一样的过程,即形成高温高压的水蒸气推动汽轮机工作,最终将热能转化成为电能,典型太阳能光热发电热力循环系统原理如图所示。 太阳能光热发电热力循环系统原理图 正是通过这样的环节,太阳能光热发电技术和传统技术顺利地集成在一起。由于火力发电技术早已非常成熟,从而降低了太阳能光热发电整体技术开发的风险。 中国产业信息网发布的《》指出:技术主要包括太阳能光伏发电和太阳能光热发电两种,光伏发电的原理是当太阳光照射到上时,电池吸收光能,产生光生伏打效应,在电池的两端出现异号电荷积累。若引出电极并接上负载,便有功率输出。光伏发电是目前太阳能发电产业的主流技术,较为成熟,国家已明确其上网电价(不同地

区在0.9~1 元/度范围变化),发电成本也下降至0.7 元/度左右;光热发电在我国发展时间较短,在太阳能聚光方法及设备、高温传热储热、电站设计等集成以及控制方面,已经取得实质性进展,但商业化业绩较小,上网电价政策尚未落实,发电成本也较高,约为0.9 元/度左右。但太阳能光热发电与光伏发电相比具有以下优点: 1)太阳能光热发电输出电力稳定,电力具有可调节性,易于并网 目前太阳能光热发电系统可以通过增加储热单元或通过补燃或与常规火电联合运行改善出力特性。而受日光照射强度影响较大,上网后给电网带来较大压力,其发电形式独特,和传统电厂合并难度大。 ?通过储热改善光热发电出力特性(槽式和塔式光热发电)。白天将多余热量储存,晚间再用储存的热量释放发电,这样可以实现光热发电连续供电,保证电流稳定,避免了光伏发电与风力发电难以解决的入网调峰问题。根据不同储热模式,可不同程度提高电站利用小时数和发电量,提高电站调节性能。 ?通过补燃或与常规火电联合运行改善光热发电出力特性。太阳能热可利用化石燃料补燃或与常规火电联合运行,使其可以在晚上或连续阴天时持续发电,甚至可以以稳定出力承担基荷运行,从而使年发电利用得到7000 小时左右。 2)太阳能光热发电无污染 光热发电是清洁生产过程,基本采用物理手段进行光电能量转换,对环境危害极小,太阳能光热发电站全生命周期的CO2 排放仅为13~19g/kWh。而技术存在致命弱点为在生产过程中对环境的损耗较大,是高能耗、高污染的生产过程。业内专家认为,太阳能电池在生命周期所能节约的能源与生产太阳能电池本身所要消耗的资源相比,并不经济。 和光热发电对比

塔式光热发电及调试浅析

塔式光热发电及调试浅析 发表时间:2016-11-29T14:37:25.000Z 来源:《电力设备》2016年第18期作者:王道金刘龙兵 [导读] 阐述了塔式太阳能涉及的系统调试内容及重点工作,最后对塔式太阳能热发电技术进行简要的总结。 (特变电工新疆新能源股份有限公司电力科学研究院乌鲁木齐 830011) 摘要:介绍塔式太阳能热发电的基本原理,系统组成及运行原理,回顾了我国太阳能的发展历程,着重阐述了塔式太阳能涉及的系统调试内容及重点工作,最后对塔式太阳能热发电技术进行简要的总结。 关键词:塔式光热发电调试熔盐 太阳能做为一种取之不尽用之不竭的清洁能源,人类从未停止对其利用的探索。关于太阳能的能源利用方面,目前有两种,一种是光伏发电:利用太阳能电池板将光能转化为电能;另外一种是光热技术:利用太阳能的高温将光能转化成热能。我国太阳能光热发电正处于起步阶段。随着国家的重视与提倡,光热发电技术正以一种蓬勃的姿态展现在人们的视野之中。2016年开年,更是各类的光热展览、研讨会不断。2016年9月13日国家能源局下发了《国家能源局关于组织太阳能发电示范项目建设的通知》要求,组织专家评审确定第一批太阳能光热发电示范项目。其中塔式项目为9个,占比45%。那么塔式光热发电做为光热发电种类之一,它的发展历程如何?它是如何将太阳内转化为电能,以及与传统的燃煤发电厂相比它又是如何调试的呢?下面就围绕这两个问题简要分析一下塔式光热发电技术。 1 塔式发展历程 塔式太阳能热发电系统的设计思想是20世纪50年代由前苏联提出的。1950年,前苏联设计了世界上第一座塔式太阳能热发电站的小型实验装置,对太阳能热发电技术进行了广泛的、基础性的探索和研究。据不完全统计,1981~1991年的10间,全世界建造了兆瓦级太阳能热发电实验电站20余座,其中主要形式是塔式电站,最大发电功率为80MW。我国2013年7月青海中控德令哈50MW塔式太阳能热发电站一期10MW工程顺利并入青海电网发电,标志着我国自主研发的太阳能光热发电技术向商业化运行迈出了坚实步伐。 2 塔式光热发电系统 塔式太阳能热发电系统它是在空旷的地面上建立一高大的中央吸收塔,塔顶上安装固定一个吸收器,塔的周围安装一定数量的定日镜,通过定日镜将太阳光聚集到塔顶的接收器的腔体内产生高温,再将通过吸收器的工质加热并产生高温蒸汽,推动汽轮机进行发电。即塔式太阳能热发电系统是利用众多的平面反射阵列,将太阳能辐射反射到置于高塔顶部的太阳接受器上,加热工质产生过热蒸汽,驱动汽轮机发电机组发电塔式太阳能光热发电是将光能转变为热能,然后再通过传统的热力循环做工发电。塔式太阳能光热发电系统主要由镜场及定日系统、吸热及热传输系统、储热系统、常规岛发电系统组成。镜场及定日系统实现对太阳的跟踪,将太阳光准确反射到吸热器上。位于塔上的集热器将镜面反射的高热流密度辐射能转换为工作流体的热能。 2.1集热系统: 集热系统包括单一的镜面、聚光装置、接收器、跟踪机构等部件。 2.2热传输系统: 热传输系统主要是传输集热系统收集起来的热能。利用传热介质将热能输送给蓄热系统。传热介质多为水、导热油和熔盐。 2.3蓄热与热交换系统: 光热发电技术在蓄热与热交换系统中充分体现了对比光伏发电技术的优势。即将太阳热能储存起来。可以在夜间发电,也可以根据当地的用电负荷,适应电网调度发电。蓄热装置常由真空绝热或以绝热材料包覆的蓄热器构成。蓄热系统中对储热介质的要求为:储能密度大,来源丰富且价格低廉,性能稳定,无腐蚀性,安全性好,传热面积大,热交换器导热性能好,储热介质具有较好的黏性。目前我国正在研究蓄热的各种新技术新材料,更有专家提出用陶瓷等价格低廉的固体蓄热,以达到降低发电成本的效果。 2.4发电系统: 用于大型太阳能光热发电系统的汽轮发电机组,由于其温度等级与火力发电系统基本相同,可选用常规的汽轮机;仍需配置相应的除盐水系统、辅机循环水系统。凝气装置目前使用的冷却方式,以空冷居多。虽然光热技术的发电系统类似于火力发电系统,但是还是有一定的区别,这样就要要求汽轮机具有频繁启停、快速启动、低负荷运行、高效性等特点。 3 塔式光热发电调试过程 与传统的火力发电厂的调试一样,塔式光热发电也是按照系统来进行分系统调试及整套启动调试: 3.1与传统电厂一样,需完成常用受电及化学制水,整个施工正常开始。 3.2镜场、定日系统的安装及自动控制的调试。镜场做为光热电厂的能源来源,在完成单一镜面安装后,需完成单一镜面的控制系统及执行机构的试运调试;在整个镜场的镜面完成安装调试后,对整个镜场的定日系统的追踪调试,及镜场自动化的调试,包括电厂启动过程镜面的投入比例、应对恶劣自然条件的自我保护、镜场的定期自检功能的测试以及后期运行的定期清理等。整个镜场的调试目前都是由控制厂家完成。 3.3热传输系统,目前分为单一回路和两回路热传输系统。 3.3.1单一回路以水工质为例,水工质塔式热发电技术通过给水泵将给水送至塔顶的吸热器上,在吸热器里直接被加热蒸发产生饱和蒸汽,驱动汽轮发电机系统发电;或是在塔顶添加另一个过热蒸汽吸热器,将高压蒸汽过热后再驱动汽轮发电机系统发电。此单一回路就与传统火电系统相类似。系统在试运行前需进行相应的水冲洗及整个蒸汽管路的吹管工作,避免管路的杂质进入汽轮机对汽轮机产生损害。 3.3.2两回路热传输系统根据集热场载热传热介质不同主要分为:熔盐、压缩空气。目前多用的二元熔盐其主要成分是NaNO3和 KNO3。系统流程是290℃的冷熔盐从冷储热罐中抽出至位于塔顶的吸热器,被加热到565℃,然后借重力回到热熔盐储热罐中,再由热盐泵抽出经过蒸汽发生器系统而产生高温高压蒸汽来驱动汽轮机发电系统发电。此系统的调试关键包含熔盐泵的稳定运行、熔盐循环的低温度凝固、熔盐初次的化盐及进盐工作、熔盐罐系统的保温工作。因为熔盐一旦凝固在系统中是不可逆的,对系统是破坏性的。因此熔盐泵的稳定控制,目前一般多设计为变频控制,在上塔管路中增设类似于传统电厂的锅炉给水调节阀,通过流量严格控制集热器出口的熔盐温度。熔盐循环低温度凝固问题,根据熔盐的熔点一般在200多摄氏度左右,为避免太阳下山后吸热器及管道熔盐凝固需消耗大量能量。在日

太阳能光热发电技术研究综述

太阳能光热发电技术研究综述 摘要:太阳能是一种清洁的可再生能源,充分利用太阳能进行发电发热是我国 能源企业正在研究和使用的有效方式,这种方式有助于提高太阳能的利用率,有 助于减少不必要的自然环境污染和破坏,有助于新能源的开拓,是我国逐步实现 节能减排的有效体现,也符合我国低碳经济的发展要求,欧美一些发达国家已经 开始关注具有更高能源利用率的太阳能光热发电技术,并相继建立了不同型式的 示范装置。本文首先对太阳能光热发电系统进行了介绍,分析了国内外太阳能发 电的现状,指出了太阳能发电的技术发展趋势和研究方向。 关键词:太阳能;光热发电;发电技术 引言 目前,我国由于工业规模扩大和粗放经营导致了严重环境污染和破坏,因此 开发清洁能源是有效解决这一问题的重要途径,目前,世界各国纷纷将目光投向 太阳能的开发和应用,这也是全球经济的低碳化发展方向。太阳能作为一种清洁 的可再生能源,是未来的理想能源之一,是人类最可靠、最安全、最绿色、最持 久的替代能源。目前太阳能光伏发电被炒得如火如荼,而太阳能光热发电技术却 少为人知,在太阳能光伏发电遭遇瓶颈的今天,太阳能光热发电逐渐被人们重视 起来。 一、太阳能光热发电系统简介 1、太阳能发电系统的分类 目前,太阳能发电技术分为两种,一种是太阳能光伏发电,一种就是本文提 到的太阳能光热发电。太阳能光热发电技术又分为槽式太阳能光热发电、塔式太 阳能光热发电、碟式太阳能光热发电。目前槽式和塔式太阳能光热发电技术已经 投入使用,但是碟式发电系统还处于实验和示范状态。 2、槽式太阳能光热发电系统简介 这种太阳能光热发电系统主要是利用槽式抛物面聚光器聚光的太阳能产生的 热量进行发电,是一种分散型系统。这一系统的机构由聚光集热装置、蓄热装置、热机发电装置和辅助能源装置构成。槽式抛物面将太阳光线聚集在一条线上,并 在这条线上的重要位置安装集热器,进而吸收太阳的能量,之后将众多的槽式聚 光器串联或并联形成集热器的排列结构。 一般太阳能发电系统采用的是双回路的设计,集热油的回路与动力蒸汽的回 路是分开的,通过换热器交换热量,使用导热油作为热,低温的导热油从油罐泵 进入槽式太阳能集热场,被加热到391℃,之后经过再热器、过热器、蒸发器、 预热器四个装置,将收集的能量交换给动力回路中的蒸汽,进而产生热量极高的 蒸汽,进入汽轮机中做功,然后产生电能。 如果太阳能供应不足,这时就可以利用辅助加热器,如锅炉进行加热,提高 导热油的热量,进而实现该系统的正常运行,保证该系统连续作业,持续的产生 电能。因为槽式聚光器的集热温度不高,使得槽式太阳能光热发电系统中动力系 统的热能转化为功的效率不高,一般不到40%,因此,残春依靠抛物槽式太阳能 光热发电成本较高。 3、塔式太阳能光热发电系统 塔式太阳能光热发电系统是一种集中式发电系统,主要利用定日镜将太阳光 聚焦在中心的吸热器上,太阳的辐射能量会转变为热能,之后传递给热力循环工质,驱动汽轮做功进而实现发电。这一太阳能发电系统可以分为熔盐系统、空气

太阳能热发电技术综述

太阳能热发电技术综述 1:技术和原理 有三种方式,都是用反射镜聚焦阳光加热水产生蒸汽、通过汽轮机带动发电机发电,区别在于蒸汽产生方式上。 1.1:抛物槽型热发电系统 聚光集热系统(由抛物槽式聚光镜+接收器+跟踪装置组成)+换热系统(由予热器+蒸汽发生器+过热器和再热器组成)+发电系统(同常规发电设备)+蓄热系统(显式、潜式、化学储热三种)+辅助能源系统(夜间和阴天用辅助发电设备)。一般建大于350MW电厂 1.2:塔式热发电 平面镜反射阳光到中心接收塔顶收集器,大量能量在高温下熔化一种盐、并将热盐储存罐中、当要发电时打开产生蒸汽驱动透平发电机。产生蒸汽后低温盐回到冷盐储存罐中并用泵打到塔顶再次加热以为下一热循环用(Ⅱ型)。一般建几千MW电厂。 特点:聚光倍数高易达到高温、反射光线一次完成简单高效、光热转换效率高、成本低 1.3:蝶型热发电 蝶型抛物镜/斯特林系统适用边远地区独立电站,光学效率高、启动损失小。用于小型独立电站。2:比较

电站初期投资1.42亿元,其中定日镜52%、发电设备18%、蓄热装置10%、接收器5%、塔3%、管道及换热器8%、其它4%。可以看出定日镜价格贵,但隋制镜技术提高成本大幅下降,预计到2020年发电成本会达到30-60美元/Mwh(即3-6美分/度)。在大规模发电方面,塔式太阳能热发电将是所有太阳能发电中成本最低的一种方式。 太阳能热发电投资成本为煤电的8倍左右,但因其不需燃料则用电成本比煤电低20-40倍,隋技术发展太阳能热发电成本进一步下降,有环保意识的用户更倾向于绿色能源,而煤电将隋通货膨胀而上升 3条件 3.1:土地:建一个200MW(20万KW)太阳能热发电厂需占地3000英亩,但太阳能热发电与光伏和风力发电比较不宜模块化,估计要在100-300MW以上时才比较经济 3.2:光照:太阳光全照射功率大于1kw/m2,每年大于2000kwh/m2才是经济的 3.3:投资:一个中等的100MW发电厂投资成本3-5美元/W,发电成本10-15美分/度 4:国内外发展情况 4.1:国外 至2004年全世界已装太阳能发电系统总收集阳光面积9500万平方米,以光照1kw/m、照射时间50%、平均转化率20%,则差不多可获电能10GW,但大部分是在低温下使用(如水加热等),高温使用(如热电厂等)只有500Mw,不过正地快速增长。 07-08二年中,世界上太阳能热发电的在建装机容量是07年之前20年中的8倍,太阳能热发电技术已进入快速发展期。 太阳能热发电在可再生能源发电技术中具有成本低、节能减排作用显著、无污染等特点而具有明显的市埸前景。 09年6月29日,国际能源署SolarPACES组织、欧洲太阳能热发电协会(ESTELA)和绿色和平组织联合公布了三方共同撰写的《聚光型太阳能热发电展望2009》。报告预测到2030年聚光型太阳能热发电(简称CSP)将能满足全球7%的电力需求,到2050年可提高到25%。报告认为槽式CSP已经是可靠且得到示范证明的技术,在建和运行的发电站装机容量已接近2000 MW,主要位于西班牙和美国。 CSP发电站具有调度能力,并且可以通过结合新的储能技术和其他可再生能源或传统能源的混合运行概念予以加强。这一特点可解决可再生能源存在的一个最重要的缺点:变化大、不可预测且不可调度。 未来十年里CSP在世界一些日照最强的地区有望得到发展。到2014年在建和拟建CSP发电站容量可达到15 000 MW。然而,CSP仍有一些缺陷尚待解决:首先是成本,需要从系统到部件的创新以及制造技术的改进。效率上也仍有很大的提高空间(更高的工作温度,更好的集热器性能等)。发电站的最佳规模应比现有的要大(目前受制于监管和金融因素),与此相关的储能能力还需要从容量、温度和成本等方面加以提高。最后,还需要从建造和降低运营维护成本中产生学习效应。 美国、以色列、澳大利亚、德国等是太阳能利用的技术强国,在阿尔及利亚、澳大利亚、埃及、希腊、印度、以色列、意大利、墨西哥、摩洛哥、西班牙、美国等已建有13个太阳能热电厂。德国将在西班牙建二个50MW并网的太阳能热电,投资4亿美元(8美元/W),用非跟踪式抛物型聚能器。

太阳能光热发电特点、类型与前景分析

太阳能光热发电特点、类型与前景分析 发表时间:2017-12-01T09:58:43.030Z 来源:《电力设备》2017年第22期作者:杨阳 [导读] 摘要:太阳能光热发电虽在我国起步较晚,但随着国家对可再生能源的日益重视,光热发电产业呈迅猛发展的趋势。 (全球能源互联网集团有限公司北京 100031) 摘要:太阳能光热发电虽在我国起步较晚,但随着国家对可再生能源的日益重视,光热发电产业呈迅猛发展的趋势。作为一种新型的能源开发利用模式,光热发电极有可能发展为新的投资热点。本文介绍了太阳能光热发电的特点,分析了光热发电系统的主要类型,探讨了光热发电的前景。 关键词:太阳能;光热发电;应用前景 引言 随着全球气候温升变化、自然灾害频繁发生,环境污染和能源利用问题成为制约世界经济发展的关键因素。当前中国经济社会发展过程中同样面临能源问题的严峻挑战,电能作为经济发展的基础动力,其经济性与合理性影响着全社会的发展。太阳能是一种取之不尽、用之不竭的可再生能源,据统计,全世界每年的能源消耗量仅为太阳40分钟内照射到地球上所释放的能量。太阳能光热发电逐渐成为当今能源利用的一个新热潮。 一、光热发电的特点 太阳能光热发电是通过聚集太阳辐射的能量,将热能转变成高温蒸汽驱动蒸汽轮机来发电,这种发电方式叫做聚光式发电。美国从1984就已经开始利用太阳能光热进行发电,后来由于石化能源的价格下跌,美国取消了该方面的项目支持,直到2006年,随着能源危机的爆发,发达国家开始大面积的规划和建设光热发电项目。 (1)光热发电是通过“光--热--功”的转化过程实现发电的一种技术。光热发电在原理上和传统的化石燃料电站类似,两者最大的区别在于输入的能源不同。光热发电利用的能源为太阳能,通过聚光器将低密度的太阳能聚集成高密度的能量,经由传热介质将太阳能转化为热能,通过热力循环做功实现到电能的转换。 (2)太阳能光热发电从其发电原理上来看,是一种绿色能源的绿色利用方式,且太阳能资源是世界上分布最广泛的、取之不尽、用之不竭的可再生能源。从这个意义上看,太阳能光热发电技术的发展对于人类经济社会可持续发展具有重要意义。 二、光热发电系统主要类型 1、槽式发电系统 所谓槽式太阳能光热发电系统,其全称为槽式抛物面反射镜太阳能光热发电系统,其主要是把若干个槽型抛物面聚光集热器实施串并联形式的排列,通过太阳能来针对热管当中的工质进行加热,使得内部生成高温蒸汽,以此来推动汽轮发电机组来实现发电的功能。槽式太阳能聚光系统的聚光比通常在10~100之间,其以油为导热流体(工质)的聚热温度最高能够到达400℃,而以混合硝酸盐(工质)为导热流体最高能使集热温度达到550℃。相对来说,后者的发电效率较高[2]。除此之外,因为太阳光照存在时间不均匀的特征,这就需要应用其他措施或是构建蓄热系统来进行有效的补充。 2、线性菲涅耳反射器系统 最近几年以来,线性菲涅耳反射器系统开始逐渐兴起,这种系统主要是从最早的槽式太阳能发电系统不断改进优化后研发的。线性菲涅耳反射聚光器主要包括跟踪装置、反射镜场以及接收器这三个部分。所谓主反射镜场,主要是依靠若干个平面镜条共同组成的一种平面镜阵列,平面镜自身的转动轴(长轴)处在相同的平面中,通过跟踪装置的设定,使得平面镜能够绕着转动轴转动,达成跟随太阳转动的目的。当平面镜接受的发射光聚集在接收器的受光口以后,接收器则主要接受主反射镜当中的反射光,通过针对吸收钢管流动工质进行加热,就能够将光热转化成热能。线性菲涅耳反射器系统主要是利用菲涅耳结构当中的聚光镜来代替传统的抛物面镜,而其结构当中的集热管也具备二次反射的作用,聚光效率能够达到常规抛物面型集热器的3倍左右,而建设费用则能够减少一半。 3、塔式发电系统 塔式太阳能光热发电系统主要包括发电系统、主控系统、蓄热槽、接收器以及定日镜群这几个结构。通过在地面上建设一定数量的定日镜(自动跟踪太阳进行转动的球面镜群),而在这个定日镜群当中选择合适的位置构建一座高塔,在高塔的定点位置建设接收器,下面的定日镜群能够让太阳光汇聚成点状,集中照射到锅炉上面,能够让接收器当中的传热介质到达对应的温度,同时利用管道传递到地面的蒸汽发生器,生成高温蒸汽,最终实现发电的目的。相较于槽式太阳能发电系统而言,塔式太阳能发电系统的聚光比要更高,一般为300~1500之间,而运行温度也达到了1000~1500℃之间。塔式太阳能发电系统当中,接收器是至关重要的部分,依照导热介质的类型,现在主要包含空腔型与外部受光型。 4、碟式发电系统 碟式太阳能光热发电系统又可以称为盘式太阳能发电系统,属于世界上最早开发的太阳能动力系统。其主要是由若干个镜子共同组成的抛物面反射镜构成,通过接收在抛物面当中的焦点,具有非常高的聚光比,通常都能够达到3000以上,在焦点位置生成的温度非常高,通常可以达到750~1500℃之间,所以碟式太阳能发电系统具有非常高的热机效率。最近几年以来,碟式太阳能发电系统的发展主要集中在开发单位功率质量比更小的空间电源。 三、光热发电的前景 太阳能光热发电比光伏发电、风力发电更加有助于电网的稳定;并且避免了光伏发电中成本较大的硅晶光电转换过程,降低了成本,免除了污染,将作为新能源开发利用的主要角色。我国的太阳能资源非常丰富,特别是西部与北部地区,广阔的土地及丰富的太阳能资源能够适合光热发电大范围发展的需求。 太阳能光热发电产业的未来发展可从两方面阐述,一方面是建立配置储能装置的大型光热电站和建立光热与天然气联合型电站等,另一方面采取光热发电的分区布置式应用,包含在海岛、偏僻地区运用光热发电促成供电、供热以及海水淡化,在具备工业用热所需领域推广建立光热热电联合产业等。 结语 太阳能光热发电拥有广阔的发展前景,应加大对太阳能光热发电相关技术的研究,并在太阳能较为丰富的地区重点展开光热发电产

光热发电塔式定日镜的规格对比

CSPPLAZA光热发电网报道:定日镜一次来源于英文单词“heliostat’”,而heliostat一词又是希腊单词helios (太阳) 和stat (固定的)的组合,其意即“固定住太阳”,形象地诠释了太阳能定日镜依托支撑结构和跟踪控制系统时刻追踪太阳的特点。 塔式定日镜由跟踪控制器、机械支撑结构和反射镜三大组件构成,和槽式集热系统不同,槽式集热器已经形成了较为统一的国际惯例,如槽式RP1~RP5的反射镜规格伴随多种槽式集热器的设计变化而更迭,最成熟的RP3反射镜的大规模应用。塔式定日镜的规格因设计方的不同而不同,不同的设计方有不同的尺寸设计,甚至于会因项目的不同而有不同的定日镜规格设计。可以说,塔式定日镜完全不是标准化产品,而是定制化产品。 不同规格的定日镜 塔式定日镜的主体即反射镜,反射镜的制造由反射镜厂商负责,但反射镜的规格,如长度、宽度及面积则由项目设计方设计。从1980年代的solar one塔式电站开始,塔式定日镜开始走向规模化的实际电站应用。到今天30余年过去了,塔式定日镜的规格设计依然因不同的项目开发商而各具特色。 图:solar one电站定日镜

图:solar two电站新型定日镜 Solar One和Solar Two是美国能源部主导建设的一个科研性的10MW大规模塔式电站,Solar One采用的定日镜大小为40平方米,单套定日镜共配置12面小反射镜;Solar Two 在Solar One的镜场基础上增加了108套新型定日镜,新增定日镜的面积大小为95平方米,由64面反射镜按每16面(4*4)组成一个正方形布置。

图:SEDC项目的定日镜

太阳能热利用论文:太阳能热利用技术概述

太阳能热利用论文:太阳能热利用技术概述【摘要】太阳能是一种洁净和可再生的能源,太阳能热利用技术发展迅速。本文对太阳能利用成熟技术、先进技术和当前研究的热点技术进行了简要介绍。在发电过程中使用矿物燃料,从而减轻空气污染及全球暖化的问题,环境保护的发展趋势。成熟技术部分主要包括集热器、热水系统、太阳灶、太阳能暖房等传统的太阳能热利用技术;先进技术部分主要阐述了尚处于研究试验阶段的高品位太阳能热利 用技术,包括太阳能空调降温/制冷、太阳能制氢、太阳能热发电等;在当前研究的热点问题部分,主要论述太阳能建筑热利用的技术问题。 【关键词】太阳能热利用;太阳能建筑;太阳能热发电;太阳能集热器 1.引言 太阳能的利用已日益广泛,它包括太阳能的光热利用,太阳能的光电利用和太阳能的光化学利用等。太阳能的利用有被动式利用(光热转换)和光电转换两种方式。太阳能热利用是一种较成熟的可再生能源利用方式。太阳能热利用是可再生能源技术领域商业化程度最高、推广应用最普遍的技术之一。现代的太阳能热技术将阳光聚合,并运用其能量产生热水、蒸汽和电力。除了运用适当的科技来收集太阳能外,

建筑物亦可利用太阳的光和热能。太阳能资源总量相当于现在人类所利用的能源的一万多倍,太阳能既是一次能源,又是可再生能源。它资源丰富,既可免费使用,又无需运输,对环境无任何污染。为人类创造了一种新的生活形态,使社会及人类进入一个节约能源减少污染的时代。但是太阳能有两个主要缺点:一是能流密度低;二是其强度受各种因素(季节、地点、气候等)的影响不能维持常量。这两大缺点大大限制了太阳能的有效利用。太阳能热利用研究和开发方兴未艾,随着常规能源供给的有限性及地球环保压力的增加,世界上许多国家掀起开发利用太阳能的热潮,开发利用太阳能成为各国可持续发展战略的重要内容,太阳能先进技术已成为世界当前及未来研究、开发和利用的主要方向。 2.太阳能热利用技术 太阳能热利用的基本原理是用集热器将太阳辐射能收集起来,通过与物质的相互作用转换成热能加以利用。目前使用最多的集热器,主要有平板型集热器、真空管集热器、热管式集热器和聚焦型集热器等4种。通常太阳能热利用可分为:低温(80℃以下)、中温(80-350℃)和高温(350℃以上)三类热利用方式。低温热利用包括最简单的地膜、塑料大棚以及干燥器、蒸馏、供暖、太阳热水器。中温热利用有太阳能建筑、空调制冷、制盐以及其它工业用。热高温热

太阳能光热发电技术

太阳能光热发电技术的应用与发展 摘要:太阳能是一种用之不尽、取之不竭的清洁能源,在能源与环境问题日趋严峻的今天,很多国家都对太阳能发电技术进行了研究和实践,并取得了一些成果。太阳能光热发电是太阳能利用的一种有效方式,目前有槽式、碟式和塔式三种典型的太阳能光热发电方式。比之传统的火力发电方式,太阳能有其环保的优势,但是也存在一些问题需要去克服。随着人类对清洁能源的需求太阳能发电技术将会得到更加深入的发展。 1.太阳能热发电技术概述 能源与环境问题是当今世界面临的两个重要问题,随着化石能源的日趋枯竭,一次能源的利用成本也不断增加,由于大量的燃烧矿石燃料,使环境问题日益严重,温室效应、空气污染越来越引起人们的重视。近年来一些可再生能源受到了人们的推崇,为各国所重视。太阳能是一种取之不尽、用之不竭的清洁能源,利用太阳能直接发电是缓解甚至解决能源问题的一种有效方式,世界各国也都在做积极的努力,已经有很多太阳能发电项目投入运行,太阳能发电技术在未来有着广阔的发展前景。 太阳能是太阳通过辐射的方式想宇宙空间释放的能量,人类所需能量的绝大部分都直接或间接地来自太阳。正是各种植物通过光合作用把太阳能转变成化学能在植物体内贮存下来。煤炭、石油、天然气等化石燃料也是由古代埋在地下的动植物经过漫长的地质年代形成的。它们实质上是由古代生物固定下来的太阳能。此外,水能、风能、等也都是由太阳能转换来的。地球轨道上的平均太阳辐射强度为1369W/ m2。地球赤道的周长为40000km,从而可计算出,地球获得的能量可达173000TW。在海平面上的标准峰值强度为1kW/m2,地球表面某一点24h的年平均辐射强度为 0.20kW/m2,相当于有 102000TW的能量,人类 依赖这些能量维持生存, 其中包括所有其他形式的 可再生能源(地热能资源 除外),虽然太阳能资源总 量相当于现在人类所利用 的能源的一万多倍,但太 阳能的能量密度低,而且 它因地而异,因时而变, 这是开发利用太阳能面临 的主要问题。太阳能的这图 1 世界各国太阳能发电装机容量些特点会使它在整个综合能源体系中的作用受到一定的限制。

碟式太阳能热发电技术综述_一_

5  碟式太阳能热发电技术综述(一) 许 辉,张 红,白 穜,丁 莉,庄 骏 南京工业大学能源学院,南京 210009 [摘 要] 介绍碟式太阳能热发电技术的原理及特性,并对聚光器、接收器等关键技术进行了分 析。结果表明,热管式接收器和混合式接收器具有较好的研究开发前景。 [关 键 词] 太阳能;热发电;碟式聚光器;斯特林发动机;接收器;辐射强度;热换[中图分类号] T K511[文献标识码] A [文章编号] 100223364(2009)0520005205 [DOI 编号] 10.3969/j.issn.100223364.2009.05.005 AN OVERVIEW OF DISH SOLAR THERMAL POWER TECHNOLOG Y XU Hui ,ZHAN G Hong ,BA I Tong ,DIN G Li ,ZHUAN G J un College of Energy ,Nanjing University of Technology Abstract :In t his paper ,t he p rinciple and characteristic of dish t hermal power is introduced ,also ,t he critical technique of dish solar t hermal system such as concentrators ,receivers ,heat engine etc.are de 2scribed in detail.Especially ,an overall analysis of receiver for dish solar t hermal power system is giv 2en ,and t he result s show t hat t he heat pipe receivers have good develop ment prospect s. K ey w ords :solar energy ,t hermal power generation ,parabolic dish concent rator ,stirling engine ,receiv 2er ,radiation ,heat exchange 基金项目: 国家863高技术研究发展计划资助项目(2006AA05Z419) 作者简介:  许辉(19812),男,安徽萧县人,南京工业大学博士研究生,研读方向为高效传热传质设备与新能源开发技术。 碟式太阳能热发电技术是太阳能热发电中光电转 换效率最高的一种方式,它通过旋转抛物面碟形聚光器将太阳辐射聚集到接收器中,接收器将能量吸收后传递到热电转换系统,从而实现了太阳能到电能的转换。从上世纪80年代起,美国、德国、西班牙、俄罗斯(前苏联)等国对碟式太阳能热发电系统及其部件进行了大量的研究。我国对于碟式太阳能热发电技术的研究仍处于起步阶段,许多关键技术需要逐一研究或解决。 1 系统概述 碟式太阳能热发电系统包括聚光器、接收器、热 机、支架、跟踪控制系统等主要部件。系统工作时,从聚光器反射的太阳光聚焦在接收器上,热机的工作介质流经接收器吸收太阳光转换成的热能,使介质温度升高,即可推动热机运转,并带动发电机发电。 由于碟式太阳能热发电系统聚光比可达到3000以上[1],一方面使得接收器的吸热面积可以很小,从而达到较小的能量损失,另一方面可使接收器的接收温度达800℃以上[2]。因此,碟式太阳能热发电的效率非常高,最高光电转换效率可达29.4%[3]。碟式太阳能热发电系统单机容量较小,一般在5~25kW 之间[4~6],适合建立分布式能源系统,特别是在农村或一些偏远地区,具有更强的适应性。

太阳能发电技术的应用及发展综述

太阳能发电技术的应用及发展综述 【摘要】随着经济的发展、社会的进步,人们对能源提出越来越高的要求,寻找新能源成为当前人类面临的迫切课题。本文首先分析了太阳能发电技术的原理、分类和特点,然后论述了我国太阳能资源的分布,以及太阳能发电技术在我国的应用现状与发展前景,本文是个人的一些观点和看法,可供参考。 标签太阳能;太阳能热发电;太阳能光伏发电 前言 太阳能是一种干净的可再生的新能源,越来越受到人们的青睐,在人们生活、工作中有广泛的作用,其中之一就是将太阳能转换为电能,太阳能电池就是利用太阳能工作的。而太阳能热电站的工作原理则是利用汇聚的太阳光,把水烧至沸腾变为水蒸气,然后用来发电。太阳能这种取之不尽、用之不竭的可再生洁净能源越来越受到人类关注。开发利用太阳能,对于节约常规能源、保护自然环境、促进经济可持续发展具有极为重要的意义。随着全球能耗的不断上升及环境污染日益严重,太阳能的利用将成为人类持续生存和发展的重要手段之一,人类对其的探索和研究将更加积极,同时也预示着太阳能发电技术将在社会中扮演越来越重要的角色。我国太阳能资源丰富,太阳能发电产业前景广阔,新疆、西藏、甘肃等地在未来必将成为我国新的能源基地。 一、关于太阳能发电技术概述 目前太阳能发电有两种方法:一种是将太阳能转换为热能,然后按常规方式发电,称为太阳能热发电;另一种是通过光电器件利用光生伏打原理将太阳能直接转换为电能,称为太阳能光伏发电。 1、太阳能热发电。太阳能热发电是将太阳辐射从面积上浓缩产生高温,从而再利用传统方式产生电能,因此该技术用于与热发电机相连来构成发电系统。太阳能热发电系统主要由集热系统、热传输系统、蓄热贮能系统、热机、发电机等组成。集热系统聚集太阳能之后,经过热传输系统将聚集的太阳能传给热机,由热机产生动力,带动发电机发电。本系统按 太阳能采集方式即集热器类型的不同,可分为槽式系统、塔式系统、烟囱式系统、太阳池和碟式系统。 2、太阳能光伏发电。太阳能光伏发电是利用太阳能光伏电池的光生伏打原理把太阳光能直接转化为电能的发电方式。太阳能光伏发电系统一般由太阳能电池板、太阳能控制器、蓄电池组、直流—交流逆变器和交流配电设备等组成。太阳能电池板是太阳能光伏发电系统中的核心部分,其利用半导体的光伏效应把光能直接转换为电能,送往蓄电池中存储起来或推动负载工作。太阳能控制器控制着整个系统的工作状态,并对蓄电池起到过充电保护、过放电保护的作用,在温差较大的地方,合格的控制器还应具备温度补偿的功能。蓄电池(组)是太阳能转换成电能后储存电能的装置。如果太阳能发电系统与交流电网并联运行(光伏并网发电)则太阳能光伏发电系统可以省去蓄电池部分,太阳能控制器和直流—交流逆变器合二为一,发电系统的投资最省,成本下降,同时还可以减少蓄电池对环境造成的影响。所以太阳能并网发电系统是今后光伏发电的主要形式。 3、太阳能发电的特点。太阳能发电具有以下优点:①太阳能资源普遍;②太阳能及电能是清洁能源;③太阳能资源丰富。但也存在缺点:①太阳能能流密度低;②太阳能不稳定;③太阳能发电效率低、成本高。

太阳能热发电技术现状

i太阳能热发电技术现状 李强 衢州学院机械工程学院 4140113038 摘要:介绍了槽式、塔式和盘式太阳能热利用发电站的发展史和技术现状。指出槽式太阳能热发电站的功率可至 1000MW,是所有太阳能热发电站中功率最大的,其年收益也最高。塔式太阳能热利用发电站的功率可至1000MW,与槽式系统相比,在商业上还不成熟。但高温型塔式系统和燃气轮机混合发电或和混合发电站联合发电最具市场化前景。盘式太阳能热发电系统功率5-1000kW,它用在流动场所,应用范围大,除可满足用电需求,还可代替柴油机组。 关键词:太阳能热发电,进展。 Abstract:Groove is introduced, and disc tower solar thermal power plant's development history and the status quo of the technology. Points out that the trough type solar thermal power plants to 1000 mw of power, is the largest solar power in the thermal power plant, its annual revenue is the highest. Tower solar thermal power plant to 1000 mw of power, compared with the groove system, in business is not yet mature. But high temperature type tower systems and gas turbine hybrid power generation or joint power and hybrid power plants the most market prospects. Disc solar thermal power generation system power 5-1000 - kw, it is used in flow, application scope is big,

太阳能光热利用的基本原理是将太阳辐射能收集起来

太阳能光热利用的基本原理是将太阳辐射能收集起来,将光能转换成热能加以利用,目前主要应用在太阳能热水器和光热发电两大领域。中国太阳能光热产业发轫于20世纪80年代,由于当时能源紧张局面的出现,各大专院校和科研院所开始了太阳能光热利用的研究工作。随着国家“863”计划的实施,一批科研成果迅速转化成生产力,全面推动了我国太阳能光热利用的产业化进程。 目前,我国已成为世界上最大的太阳能光热应用市场,也是世界上最大的太阳能集热器制造中心。到2009年我国集热器累计推广总面积约1.45亿平方米,占世界总量的76%左右;年产量达4000多万平方米,接近世界总产量的60%。2009年我国太阳能热水器总销售额约578.5亿元,同比增长34.5%。太阳能光热技术不仅在民用领域,还在造纸、饮料、机械、纺织、食品、养殖等工农业生产方面得到广泛应用。 我国太阳能光热产业之所以能快速发展并跃居世界第一,关键因素是掌握了核心技术。我国太阳能光热产业自有技术占95%以上,在太阳能集热、高温发电集成系统、采暖制冷、海水淡化、建筑节能、设备检测等方面,拥有国际领先的技术。 太阳能光热发电是太阳能光热技术应用的一个新领域,在光热利用产业中后来居上,发展势头十分迅猛。“十一五”期间,国家对光热发电技术研发的投资力度不断加大。从2006年到2010年,仅科技部投入光热发电的经费就超过4750万元,重点技术领域取得了突破性进展。 随着中高温太阳能热水器的开发以及太阳能与建筑一体化技术的日益完善,太阳能热水器的应用领域不再局限于提供热水,正逐步向取暖、制冷、烘干和工业应用方向拓展,市场潜力巨大。 “十二五”发展规划中,首次明确提出将在未来5年内,政府直接投资4 万亿元用于新能源、节能环保技术等9大行业的发展。作为同时横跨“新能源”和“节能环保”两大产业的太阳能光热,已然成为各级政府和产业政策中的焦点。 中投顾问发布的《2010-2015年中国太阳能光热产业投资分析及前景预测报告》共八章。首先介绍了太阳能热利用的概念、利用方式、发展现状,然后详细介绍了太阳能热水器、太阳能光热发电、太阳能建筑、太阳能空调、太阳能灶、太阳能海水淡化、太阳能干燥技术的发展。随后,报告分析了太阳能光热产业重点企业的运营状况。最后,报告对太阳能热利用产业的前景趋势做出了科学的预测。您若想对太阳能光热产业有个系统的了解或者想投资太阳能光热相关产业,本报告是您不可或缺的重要工具。

塔式光热发电技术介绍

塔式光热发电技术介绍 太阳能热发电是利用聚光太阳能集热器把太阳能辐射能聚集起来,加热工质推动原动机发电的一项太阳能利用技术。按太阳能采集方式不同,主要分为塔式、槽式、碟式、线性菲涅尔式四种。其中,塔式太阳能光热发电以其在规模化、光电转化效率以及投资成本等多方面具有槽式、蝶式以及线性菲涅耳式等难以媲美的综合优势,而具有更好的发展前景,目前各国都越来越关注塔式光热发电技术的发展和研究。 一、塔式光热发电技术介绍 1.基本原理 塔式系统主要由多台定日镜组成定日镜场,将太阳能反射集中到镜场中间高塔顶部的高温接收器上,转换成热能后,传给工质升温,经过蓄热器,再输入热力发动机,驱动发电机发电。塔式光热发电系统由聚光子系统,集热子系统,发电子系统,蓄热子系统,辅助能源子系统五个子系统组成。其中,聚光子系统与集热子系统为其组成核心技术。 2.塔式光热发电的优势 由于槽式聚光器的几何聚光比低及集热温度不高,使得抛物槽式太阳能光热发电系统中动力子系统的热转功效率偏低,通常在35%左右。因此,单纯的抛物槽式太阳能光热发电系统在进一步提高热效率、降低发电成本方面的难度较大;线性菲涅尔式太阳能热发电系统效率不高;碟式太阳能热发电系统单机规模受到限制,造价昂贵。与另外三种光热发电方式相比,塔式塔式太阳能热发电系统可通过熔盐储热,且具有聚光比和工作温度高、热传递路程短、热损耗少、系统综合效率高等特点,可实现高精度、大容量、连续发电,是最为理想的发电方式。 二、太阳能光热发电发展现状 日前,全世界已建成十余个塔式太阳能光热发电试验示范电站。代表性的塔式光热电站有美国的Ivanpah电站,西班牙的PS10、PS20以及Gema Solar电站、2016年2月刚投入运营的南非Khi Solar One塔式电站、新月沙丘电站。我国

浅谈太阳能热发电技术

浅谈太阳能热发电技术 发表时间:2017-08-04T11:13:47.110Z 来源:《电力设备》2017年第11期作者:吴越李敏[导读] 摘要:太阳能发电方式主要有太阳能光伏发电和太阳能热发电两种,光伏发电因太阳能电池成本不断下降和成熟的技术,在国内得到大规模应用,而太阳能热发电技术虽然在我国应用较少,但因其固有优势已经得到国家重视,一些新兴的太阳能热发电企业也已进入市场,具有较大的发展潜力。 (国网宁波供电公司中国宁波 315000;国网宁波市鄞州区供电公司中国宁波 315100)摘要:太阳能发电方式主要有太阳能光伏发电和太阳能热发电两种,光伏发电因太阳能电池成本不断下降和成熟的技术,在国内得到大规模应用,而太阳能热发电技术虽然在我国应用较少,但因其固有优势已经得到国家重视,一些新兴的太阳能热发电企业也已进入市场,具有较大的发展潜力。 关键词:太阳能;储能;新技术;热发电 1 引子 目前,太阳能发电方式主要有太阳能光伏发电和太阳能热发电两种,光伏发电因太阳能电池成本不断下降和成熟的技术,在国内得到大规模应用,而太阳能热发电技术虽然在我国应用较少,但因其固有优势已经得到国家重视,一些新兴的太阳能热发电企业也已进入市场,具有较大的发展潜力。 2 新技术介绍 2.1 热发电技术介绍 2.1.1 太阳能热发电技术简介 太阳能热发电技术是利用大规模阵列抛物或碟形镜面收集太阳热能,通过换热装置提供蒸汽,结合传统汽轮发电机的工艺,从而达到发电的目的。一般来说,太阳能热发电形式有槽式,塔式,碟式三种系统。 槽式太阳能热发电系统全称为槽式抛物面反射镜太阳能热发电系统,是将多个槽型抛物面聚光集热器经过串并联的排列,加热工质,产生高温蒸汽,驱动汽轮机发电机组发电。随着在太阳能热发电领域的太阳光方位传感器、自动跟踪系统、槽式抛物面反射镜和槽式太阳能接收器等方面技术的发展,槽式太阳能热发电系统已经进入商业化和产业化阶段。 太阳能塔式发电系统又称集中式系统。它是在很大面积的场地上装有许多台大型太阳能反射镜,通常称为定日镜,每台都各自配有跟踪机构准确的将太阳光反射集中到一个高塔顶部的接受器上。接受器上的聚光倍率可超过1000倍。在这里把吸收的太阳光能转化成热能,再将热能传给工质,经过蓄热环节,再输入热动力机,膨胀做工,带动发电机,最后以电能的形式输出。主要由聚光子系统、集热子系统、蓄热子系统、发电子系统等部分组成。 太阳能碟式发电也称盘式系统。主要特征是采用盘状抛物面聚光集热器,其结构从外形上看类似于大型抛物面雷达天线。由于盘状抛物面镜是一种点聚焦集热器,其聚光比可以高达数百到数千倍,因而可产生非常高的温度。 2.1.2 太阳能热发电技术的优势 太阳能热发电技术效率较光伏发电高。目前光热转化效率为80%,热电转化效率是30%,二者相乘得出光伏热发电的转化效率为24%,而硅光电池的转化效率为22%,相比较光伏热发电转化效率具有优势。 太阳能热发电直接产生工频的三相交流电,比光负荷风电相比,更适合跟电网的配合。太阳能热发电利用还有一个其他形式的太阳能转换所无法比拟的优势,即太阳能所烧热的水可以储存在巨大的容器中,在没有太阳的情况也也能在几小时内带动汽轮发电,连续稳定发电和调峰发电的能力较强。 太阳能热发电技术避免了昂贵的硅晶光电转换工艺,可以大大降低太阳能发电的成本,而且整个生产环节产业链没有污染很大、耗能很高的环节,有效避免了制造光伏电池过程中的高耗能和高污染。 太阳能热发电具有高温特性,高温光热不仅可以发电,还能用于高热化工、热电联供等领域,实现太阳能热能的高效综合利用。如在煤制油高热化工领域,目前技术情况下四吨煤可以制一吨油,用光热来做是两吨半煤就可以制一吨油,耗损低、能耗少、污染少。 2.1.3 太阳能热发电技术的应用状况 太阳能光热发电在国际上已成为可再生能源的发展热点。早在上世纪八十年代,国外就已建造了装机容量500千瓦以上的各种不同形式的太阳能光热发电站20余座,其中美国加州的碟式太阳能光热发电一号及二号装机容量分别达到了850兆瓦和750兆瓦,太阳能光热发电已经开始商业化运作。 在国内,随着国家对可再生能源的日益重视,光热发电产业的发展十分迅猛。 “十五”期间,中国科学院电工研究所、工程热物理所等科研机构和一些太阳能企业,已开始了光热发电技术的项目研究。目前,我国科学家已经对碟式发电系统、塔式发电系统以及槽式聚光单元进行了研究,掌握了一批太阳能光热发电的核心技术,如高反射率高精度反射镜、高精密度双轴跟踪控制系统、高热流密度下的传热、太阳能热电转换等,现在正着手开展完全拥有自主知识产权的100kW槽式太阳能热发电试验装置。 我国内蒙古西部、青海中部、西藏西南部是太阳直接辐射资源最丰富的地区,年辐照量都在1800kWh/m2以上,最适合太阳能热发电;西部北部其他地区的直射资源较丰富,年辐照量在1400-1800kWh/m2之间,也比较适合太阳能热发电。以上两类地区占我国国土面积一半以上,所以我国太阳能热发电潜力巨大。 2.2 储能技术简介 太阳能热发电技术必须配以大规模储能技术才能实现对传统能源的替代。下面我就储能相关技术做下简单的介绍。 2.2.1 储能技术简介 电网就好比运送电力的物流企业,唯一的区别就是:这个物流没有仓储。电力系统是被誉为目前人造的最为复杂的系统,可遗憾的是在这个系统中居然没有仓储,这也直接导致了这个系统中“产品”从生产到消费“瞬时完成、实时平衡”的特点已然成为天经地义的真理,对现阶段电力系统特征产生了深远的影响。随着电网负荷峰谷差的日益拉大、间歇式可再生能源的快速发展,“瞬时完成、实时平衡”对电网提出了日益严峻的挑战。 2.2.2 大规模储能技术的应用

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