聚光太阳能热发电技术CSP简介

太阳能光热发电（CSP）技术介绍
一、太阳能光热发电的原理
通过反射镜将太阳光汇聚到太阳能收集装置，利用太阳能加热收集装置内的传热介质（液体或气体），再加热水形成蒸汽带动或者直接带动发电机发电。

光热发电有抛物面槽式、集热塔式、线性菲涅尔式和抛物面碟式四种系统。

二、太阳能光热发电系统
典型的太阳能热发电站由五个子系统组成：聚光集热子系统、蓄热子系统、辅助能源子系统、监控子系统和热动力发电子系统。

主要零部件：定日镜阵列、吸热器、传热介质、换热器、储热系统、
三、我国在建和规划太阳能光热发电项目采用技术方案
四、全球CSP电站规模及各种技术类型所占比例。

光热发电信息概况张宏生特变电工新疆新能源股份有限公司新疆乌鲁木齐 830000摘要：太阳能热发电系统由集热子系统、热传输系统、蓄热与热交换子系统和发电子系统所组成。

太阳能热发电是一个能量转换的过程。

首先是将太阳辐射转换为热能，然后是将热能转换为机械能，最后是将机械能转换为电能。

光热发电主要的类型为：槽式光热发电，塔式光热发电，碟式光热发电，菲涅尔式聚光热发电。

关键词：光热发电；塔式聚光热发电；槽式聚光热发电；中图分类号：TB857文献标识码：A一.前言太阳能集热发电（Concentrating Solar Power, CSP）是一种可集中进行规模化发电的清洁能源方式。

上个世纪70 年代暴发的石油危机使得CSP 发电作为一种替代能源方式得到各国政府的重视，最早一批商业化的CSP 电厂由此得以兴建，并运行至今。

作为一个化石能源相对贫乏的国家，发展CSP 对中国有着重要的意义。

二.光热发电的概念所谓太阳能热发电，就是利用聚光集热器把太阳能聚集起来，将某种工质加热到数百摄氏度的高温，然后经过热交换器产生高温高压的过热蒸汽，驱动汽轮机并带动发电机发电。

从汽轮机出来的蒸汽，其压力和温度已经大为降低，经过冷凝器冷凝结成液体后，被重新泵回热交换器，又开始新的循环。

由于整个发电系统的热源来自于太阳能，因而称为太阳能热发电系统。

三.光热发电的原理太阳能热发电是一个能量转换的过程。

首先是将太阳辐射转换为热能，然后是将热能转换为机械能，最后是将机械能转换为电能。

太阳能热发电系统由集热子系统、热传输系统、蓄热与热交换子系统和发电子系统所组成。

见下图：四.光热发电的分类光热发电的主要类型有以下几种：1.塔式聚光热发电塔式发电系统又称集中型系统。

它是在很大面积的场地上装有许多台大型反射镜，通常称为定日镜，每台都各自配有跟踪机构，准确地将太阳光反射集中到一个高塔顶部的接收器。

接收器上的聚光倍率可超过1000倍。

在这里把吸收的太阳光能转换为热能，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。

光热发电简介一、聚光光热技术简介聚光光热（CSP：Concentrated Solar Power）技术是太阳能开发利用的一种主要方式，聚光方式包括了槽式、塔式、碟式和菲涅尔式。

槽式太阳能聚光光热技术是当前发展最热和最具商业化前景的聚光光热技术，它采用槽式抛物面聚光器对太阳光汇集吸收，可直接将传热工质加热到300-500℃的一项技术，该技术主要核心是聚光技术和光热转换技术。

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，聚焦太阳直射光，加热真空集热管里面的工质，产生高温，再通过换热设备加热水产生高温高压的蒸汽，驱动汽轮机发电机组发电。

二、槽式太阳能热发电系统工作原理聚光太阳能集热器由聚光器与接收器组成，成像聚光太阳能集热器通过聚光器将太阳辐射聚焦在接收器上形成焦点（或焦线），以获得高强度太阳能。

聚光集热器是一套光学系统，聚光器一般由反射镜或透镜构成，主要有抛物面反射镜、菲涅耳透镜、菲涅耳反射镜三种。

槽式聚光集热器由抛物线沿轴线旋转形成的面称为旋转抛物面，由抛物线向纵向延伸形成的面称为抛物柱面（槽式抛物面），在工业应用中称槽式聚光镜。

在凹面覆上反光层就构成抛物面聚光器。

根据光学原理，与抛物镜面轴线平行的光将会聚到焦点上，焦点在镜面的轴线上，见下图（a）。

把接收器安装在反射镜的焦点上，当太阳光与镜面轴线平行时，反射的光辐射全部会聚到接收器，见下图（b）。

槽式聚光镜反射的光线是会聚到一条线（带）上，故集热器的接收器是长条形的，一般由管状的接收器安装在柱状抛物面的焦线上组成。

槽式聚光集热器的聚光比范围约20至80，最高聚热温度约300度至400度。

槽式太阳能聚光集热器的结构主要由槽型抛物面反射镜、集热管、跟踪机构组成。

反射镜一般由玻璃制造，背面镀银并涂保护层，也可用反光铝板制造反射镜，反射镜安装在反光镜托架上。

槽型抛物面反射镜将入射太阳光聚焦到焦点的一条线上，在该条线上装有接收器的集热管，见图1。

Science and Technology &Innovation ┃科技与创新2020年第23期·73·文章编号：2095－6835（2020）23－0073－03聚光太阳能发电（CSP ）技术探讨令强华，卫书满（中国葛洲坝集团机电建设有限公司，四川成都610091）摘要：聚光太阳能发电（CSP ）通过余热储存，实现友好并网与有效调峰，与光伏发电、风电形成良性互补，可承担电力系统基础负荷。

分析了聚光太阳能发电（CSP ）技术及其与光伏发电、风电的互补性，对新能源项目的综合开发利用提出了建议和思路。

关键词：聚光太阳能发电；光伏发电；余热储存；综合开发中图分类号：TM615文献标志码：ADOI ：10.15913/ki.kjycx.2020.23.028在中国光伏发电和风力发电发展迅速，技术已经成熟，但光伏发电和风力发电虽然发电成本低廉但不可实现调峰，并且由于大型风电、光伏等可再生能源建设在远离市区的区域，且利用小时数低，单独远距离进行电力输送十分不经济，输送电网的利用率不高。

聚光太阳能发电（CSP ）作为利用太阳能热发电的新能源技术，其熔盐储热技术可以实现有效调峰，与光伏、风电具有良好的互补性。

CSP 、光伏、风电的综合开发利用既可以解决光伏、风电的电网利用率低问题，解决风能及光伏发电不稳定的问题，同时光热则可以利用光伏、风电作为厂用电来源的一部分。

虽然CSP 存在投资成本高的缺点，但随着近年来CSP 市场的持续升温，作为有望成为唯一取代火电调峰的清洁能源，加强CSP 技术及与光伏、风电的综合开发利用的研究，取得技术突破，对企业新能源产业布局具有重要意义。

1CSP 原理太阳能热发电是利用太阳能聚光器先将太阳辐射能转化为热能，然后经过各种方式转换为电能的技术形式。

太阳能热发电包括聚光太阳能热发电（CSP ）、太阳能半导体温差发电、太阳能烟囱发电、太阳池发电和太阳能热声发电等。

光热熔盐（Concentrated Solar Power, CSP）是一种利用太阳能将光能转化为热能的技术。

在光热熔盐系统中，熔盐被用作媒介来吸收太阳能，并将其转化为高温热能。

光热熔盐系统的工作原理如下：
太阳能集热器：太阳能集热器使用镜面反射将阳光聚焦到集热器的焦点上，以提高热量的密度。

熔盐储热罐：集热器中的热能被转移到熔盐储热罐中。

熔盐在高温下吸收热量，将其储存为热能。

热能转换：储热罐中的熔盐可以通过热交换器将热能传递给工作介质（如水或蒸汽）。

工作介质被加热后，可以用来驱动涡轮机产生电力。

熔盐再生：熔盐通过冷却和再加热的过程，回到集热器以再次接收太阳能。

熔盐在光热熔盐系统中起到重要的作用，它具有较高的热容量和热传导性能，能够有效地储存和传递热能。

常用的熔盐材料包括氯化钠和氯化钾的混合物，也有一些其他的盐类混合物被用作熔盐。

光热熔盐技术在可再生能源领域具有重要的应用价值，可以为发电系统提供可靠、可调节的清洁能源，并且在能源储存方面具有一定的优势。

太阳能热发电知识普及●概念太阳能热发电，全称为聚焦型太阳能热发电（英文全称：Concentrating Solar Power，简称CSP），是通过大量反射镜以聚焦的方式将太阳能直射光聚集起来，加热工质，产生高温高压的蒸汽，蒸汽驱动汽轮机发电。

●太阳能利用概述其实人类利用太阳能已有3000多年的历史，非常悠久。

但真正把太阳能作为一种能源和动力加以利用，其历史却只有不到400年。

自17世纪初以来可以按照太阳能利用发展和应用的状况，把现代世界太阳能利用的发展过程大致划分为以下8个阶段。

初始阶段：近代太阳能利用的历史，一般从1615年法国工程师所罗门，德·考克斯发明世界上第一台利用太阳能驱动的抽水泵算起；第二阶段：1901～1920年这一阶段世界太阳能研究的重点，仍然是太阳能动力装置。

但采用的聚光方式多样化，并开始采用平板式集热器和低沸点工质；第三阶段：1921～1945年由于化石燃料的大量开采应用及爆发了第二次世界大战的影响，此阶段太阳能利用的研究开发处于低潮，参加研究工作的人数和研究项目及研究资金大为减少；第四阶段：1946～1965年，太阳能利用的研究开始复苏，加强了太阳能基础理论和基础材料的研究，在太阳能利用的各个方面都有较大进展；第五阶段：1966～1973年此阶段由于太阳能利用技术还不成熟，尚处于成长阶段，世界太阳能利用工作停滞不前，发展缓慢；第六阶段：1973～1980年这一时期爆发的中东战争引发了西方国家的“石油危机”，使得越来越多的国家和有识之士意识到，现时的能源结构必须改变，应加速向新的能源结构过渡，客观上使这一阶段成了太阳能利用前所未有的大发展时期；第七阶段：1981～1991年由于世界石油价格大幅度回落，而太阳能产品价格居高不下，缺乏竞争力，太阳能利用技术无重大突破；第八阶段：1992年至今，1992年6月联合国“世界环境与发展大会”在巴西召开之后，世界各国加强了对清洁能源技术的研究开发，使太阳能的开发利用工作走出低谷，得到越来越多国家的重视和加强。

光热发电工作原理
光热发电（Concentrated Solar Power，CSP）是一种可再生能源技术，它利用太阳能将光能转化为热能，然后再将热能转化为电能。

以下是光热发电的工作原理：
1.太阳能的收集：光热发电系统首先需要大面积的反射镜或聚光
器来收集太阳能。

这些反射镜或聚光器将太阳光集中到一个焦点上，产生极高的光照强度。

2.热能的产生：在焦点上，光线集中后会引起一个受热介质（通
常是油或盐）的升温。

这个受热介质被称为热媒体，其温度会迅速上升，达到高温。

3.储热：热媒体的高温热能被传输到一个热储存系统中，通常是
一个热盐罐，以便在夜间或云天等太阳能不可用的时候继续发电。

4.热能转化为电能：高温的热媒体被用来产生蒸汽，蒸汽通过传
热器转化为高压、高温的蒸汽。

这个高温蒸汽被用来驱动蒸汽涡轮发电机，产生电力。

5.电力输送：生成的电力通过输电线路输送到电网，供应给电力
用户。

光热发电系统通常分为不同的类型，包括：
•抛物面镜型光热发电系统：这种系统使用抛物面镜将太阳光聚焦在集热管上，集热管内流动的热媒体被加热后用于发电。

•塔式光热发电系统：这种系统使用一座高塔，太阳光被集中到
塔顶的集热器上。

热媒体通过集热器升温，然后传输到地面的热盐罐中，用于储存和发电。

•抛物面镜和塔式系统的混合型：这种系统将抛物面镜和塔式结构结合在一起，以提高能效。

光热发电系统是一种清洁的能源技术，可以实现可再生能源的存储和供电。

它在太阳光充足的地区具有广泛的应用前景，能够为能源需求提供可持续的解决方案。

光热发电项目介绍一、项目概况光热发电（Concentrated Solar Power，CSP）是利用太阳能将光能转化为热能，并进而利用该热能产生电能的一种可再生能源技术。

光热发电通过聚焦太阳光束，将光能集中到一个小面积上，产生高温热能，再通过热能转换器将热能转化为电能，实现电能的生产和供给。

二、技术原理光热发电的技术原理主要包括太阳能聚光、热能转换和电能生成三个步骤。

1.太阳能聚光：通过反射镜或折射镜等光学器件将太阳光束聚焦到一个小面积上，产生高温热能。

2.热能转换：将聚焦后的光能利用热能转换器（如锅炉或太阳能反应器）将光能转化为热能。

3.电能生成：利用热能转换器中产生的高温热能，通过蒸汽或其他工质的膨胀驱动发电机，将热能转化为电能。

三、应用领域光热发电技术可广泛应用于城市、乡村、工厂等电力需求量大的地方，可以与传统火力发电等形式结合使用，为社会经济发展提供可靠的电力支持。

1.城市电力供应：光热发电项目可以为城市提供稳定的电力供应，缓解城市电力供需压力，促进城市经济发展。

2.乡村电力供应：光热发电适用于乡村地区，可以解决乡村地区电力供应不足、贫困地区电力落后等问题，提高农村地区生产力和生活品质。

3.工业电力供应：光热发电可以为工业企业提供清洁可靠的电力供应，帮助企业提高生产效率，减少环境污染。

四、经济效益1.节能减排：光热发电项目可以减少化石能源的使用，降低二氧化碳等温室气体的排放，对环境保护具有积极意义。

2.高效利用太阳能资源：光热发电可以充分利用太阳能资源，提高能源利用效率，减少能源消耗。

3.电力供应稳定可靠：光热发电项目可以为电力系统提供稳定可靠的电源，缓解电网负荷压力，减少停电事故。

4.经济效益明显：光热发电项目具有较好的经济效益，可以降低电力成本，提高电力供应的竞争力，对提高企业经济效益具有积极影响。

五、前景展望光热发电技术作为一种清洁、可再生的能源技术，具有广阔的发展前景。

随着能源消耗的增加和环境问题的日益突出，光热发电将成为未来能源发展的重要方向。