太阳能热发电前景

Ｉ行业探讨ｌ　现代物业・现代经济　２０ｌ４年第１３卷第５期　

太阳能光伏发电的前景分析　

周虹林丽华朱锐敏黄梅萍孙诚毅　（闽南　币范大学数学与统计学院，福建漳州３６３０００）　

摘要：随着科技的进步。太阳能光伏发电技术越来越成熟了。合理利用太阳能可以有效地解决现阶段能源危机以及　环境污染等问题。本文通过对太阳能光伏发电的发展历程、优缺点、现阶段能源结构等方面的分析，探讨太阳能光　伏发电的应用前景。　

关键词：太阳能光伏发电；能源紧缺；新型能源；光伏效应　

中图分类号：Ｆ４１６．６　文献标识码：Ａ　文章编号：１６７１—８０８９（２０１４）０５—００１４－０２　

２ｌ世纪不仅是面临机遇与挑战的时代，也是危机并存　

的时代。经济和社会的发展，在给人类带来了舒适的居住　环境与便捷的交通工具的同时也带来了能源危机、生态破　

坏、环境污染等问题。而太阳能作为一种新的能源形式，　

具有取之不尽、用之不竭、安全、无污染的特点，它能够　

有效地解决上述问题，因此成为现阶段科学研究的重点。　

在这篇论文中，我们主要是对太阳能光伏发电的前景　进行分析和讨论。为此需要先来回顾一下太阳能光伏发电　

的发展历程。　

一、太阳能光伏发电的发展历程　

自１８３９年法国物理学家贝克勒尔发现“光伏效应”以　来，太阳能电池已经走过了将近ｌ６０年的发展历程　Ｊ。早　

在１８７７年，人类就制作出了第一片硒太阳能电池，但是由　于它的转化率不到１％　，使用价值不高，因而无法进行大　

规模使用，这就需要人们对这项技术进行进一步的探索和　研究，经过不断的摸索与努力，恰宾和皮尔松终于在１９５４　

年成功地利用单晶硅电池将太阳光能转化为电能，它的转　

化率可达到６％　。这是太阳能光伏发电技术在历史上的重　

大突破。但人们对其并未感到满足，几年以后，太阳能电　

池的转化率又提高到了１０％　。　随着科技的进步，人类在太阳能电池转化率的研究上　

不断取得卓越的成就。如今的太阳能电池以单晶硅为例，　

宁夏多晶硅行业初探

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。现有能源主要有3种，即火电、水电和核电。

然而，火电需要燃烧煤、石油等化石燃料，一方面化石燃料蕴藏量有限、再有30年便将枯竭，另一方面燃烧燃料会破坏环境。水利发电也受水资源总量的限制，同时要淹没大量土地，也有可能导致生态环境破坏；核电在正常情况下固然是干净的，但万一发生核泄漏，后果同样是可怕的，而且核燃料也受到储量的制约，使用期限很有限。这些都迫使人们去寻找新能源。新能源要同时符合两个条件：一是蕴藏丰富不会枯竭；二是安全、干净，不会威胁人类和破坏环境。目前找到的新能源主要有两种，一是太阳能，二是燃料电池。另外，风力发电也可算是辅助性的新能源。其中，最理想的新能源是大阳能。

太阳能发电是最理想的新能源

照射在地球上的太阳能非常巨大，大约40分钟照射在地球上的太阳能，便足以供全球人类一年能量的消费。可以说，太阳能是真正取之不尽、用之不竭的能源。而且太阳能发电绝对干净，不产生公害。所以太阳能发电被誉为是理想的能源。

目前，太阳电地主要有单晶硅、多晶硅、非晶态硅三种。单晶硅太阳电池变换效率最高，已达20％以上，但价格也最贵。非晶态硅太阳电池变换效率最低，但价格最便宜，今后最有希望用于一般发电的将是这种电池。一旦它的大面积组件光电变换效率达到10％，每瓦发电设备价格降到1－2美元时（现在价格为10-20美元），便足以同现在的发电方式竟争。估计本世纪末便可达到这一水平。

几种不同发电方式比较：（KW）

建设成本kw 折旧费kwh 燃料费kw.h 运行费kwh 综合成本kwh

水力： 25000元 0.16元 0 0.035元 0.2-0.4元

火力： 6000-8000元 0.05元 0.20元 0.035元 0.25-0.35元

塔式太阳能热发电技术浅析

14121330 彭启

1.前言

太阳能热发电是利用聚光器将太阳辐射能汇聚，生成高密度的能量，通过热功循环来发电的技术[1]。我国太阳能热发电技术的研究开发工作始于70年代末，一些高等院校和科研所等单位和机构，对太阳能热发电技术做了不少应用性基础实验研究，并在天津建造了一套功率为lkW的塔式太阳能热发电模拟实验装置，在上海建造了一套功率为lKW的平板式低沸点工质太阳能热发电模拟实验装置[2~3]。

目前主流的太阳能热发电技术主要有4种方式：塔式、槽式、碟式和线性菲涅尔式[4]，这4种太阳能光热发电技术各有优缺点。

塔式太阳能聚光比高、运行温度高、热转换效率高，但其跟踪系统复杂、一次性投入大，随着技术的改进，可能会大幅度降低成本，并且能够实现大规模地应用，所以是今后的发展方向。槽式技术较为成熟，系统相对简单，是第一个进入商业化生产的热发电方式，但其工作温度较低，光热转换效率低，参数受到限制。碟式光热转换效率高，单机可标准化生产、既可作分布式系统单独供电，也可并网发电，但发电成本较高、单机规模很难做大。线性菲涅尔式结构简单、发电成本低、具有较好的抗风性能，但工作效率偏低、且由于发展历史较短，技术尚未完全成熟，目前处于示范工程研究阶段。

2.发电原理与系统

塔式太阳能热发电系统的基本形式是利用独立跟踪太阳的定日镜群，将阳光聚集到固定在塔顶部的接收器上产生高温，加热工质产生过热蒸汽或高温气体，驱动汽轮机发电机组或燃气轮机发电机组发电，从而将太阳能转换为电能[5]。

塔式太阳能热发电系统，也称集中型太阳能热发电系统，主要由定日镜阵列、高塔、吸热器、传热介质、换热器、蓄热系统、控制系统及汽轮发电机组等部分组成，基本原理是利用太阳能集热装置将太阳热能转换并储存在传热介质中，再利用高温介质加热水产生蒸汽，驱动汽轮发电机组发电。

塔式太阳能热发电系统中，吸热器位于高塔上，定日镜群以高塔为中心，呈圆周状分布，将太阳光聚焦到吸热器上，集中加热吸热器中的传热介质，介质温度上升，存入高温蓄热罐，然后用泵送入蒸汽发生器加热水产生蒸汽，利用蒸汽驱动汽轮机组发电，汽轮机乏汽经冷凝器冷凝后送入蒸汽发生器循环使用。在蒸汽发生器中放出热量的传热介质重新回到低温蓄热罐中，再送回吸热器加热。塔式太阳能热发电系统概念设计原理系统如图1所示。

太阳能光热发电技术的成本与效益比较

引言

随着全球对可持续发展的需求不断增加，太阳能光热发电作为一种清洁能源的技术已经受到广泛关注。太阳能光热发电技术利用太阳的热量将水加热为蒸汽，然后利用蒸汽驱动涡轮发电机产生电能。本文将对太阳能光热发电技术的成本与效益进行比较分析，以便评估其在能源生产领域的可行性和可持续性。

1. 太阳能光热发电技术成本分析

太阳能光热发电技术的成本主要包括建设成本、运维成本和燃料成本。

1.1 建设成本

建设太阳能光热发电站所需的投资包括太阳能集热器、蓄热装置、发电设备等。太阳能光热发电站的建设成本相对较高，因为它需要大面积的太阳能集热器、复杂的蓄热装置以及高效的发电设备。尽管目前光热发电技术逐渐成熟，但其建设成本仍然是一项重要的费用。

1.2 运维成本

太阳能光热发电站的运维成本包括设备的维护、人工巡检、运输等费用。光热发电设备需要定期检查和维护，以确保其正常运行和高效发电。此外，运输费用也是运维成本的一部分，因为大型设备需要从制造厂商运输到发电站的现场。

1.3 燃料成本

与传统的火力发电不同，太阳能光热发电不需要额外的燃料。太阳能光热发电利用太阳的热量进行发电，节约了燃料成本。

2. 太阳能光热发电技术效益比较

太阳能光热发电技术相比传统的火力发电有着许多明显的优势。

2.1 环境友好

太阳能光热发电是一种环保的能源生产方式。它不会产生二氧化碳等温室气体，减少了对大气的污染和温室效应的影响。与传统的火力发电相比，光热发电更加环保可持续。 2.2 可再生能源

太阳能是一种永无止境的能源来源。太阳能光热发电利用太阳的能量进行发电，不会像石油、煤炭等传统能源一样存在枯竭的问题。因此，太阳能光热发电是一种可再生能源，具有持续供应的优势。

2.3 经济效益

虽然太阳能光热发电技术的建设成本相对较高，但其运营成本低于传统的火力发电站。光热发电不需要额外的燃料成本，仅需进行设备的维护和运输。此外，光热发电技术还可以通过政府补贴等方式获得额外收益，降低了经营风险，提高了经济效益。