新能源发电技术3_太阳能热发电技术

1、1新能源发电技术新能源发电技术第第3章章 太阳能热发电技术太阳能热发电技术2目目 录录v第第3章章 太阳能热发电技术太阳能热发电技术3.1太阳能热电技术研究发展概况太阳能热电技术研究发展概况3.2太阳能发电站的基本系统与构成太阳能发电站的基本系统与构成3.3塔式太阳能热发电系统塔式太阳能热发电系统3.4槽式太阳能热发电系统槽式太阳能热发电系统3.5盘式太阳能热发电系统盘式太阳能热发电系统3.6太阳池热发电系统太阳池热发电系统 3.7太阳能热气流发电系统太阳能热气流发电系统3.8太阳能热发电技术发展前景太阳能热发电技术发展前景33.1太阳能热发电技术研究发展概况太阳能热发电技术研究发展概况43.

2、1.1 太阳能热发电技术的分类太阳能热发电技术的分类 (1)v太阳能热发电技术定义太阳能热发电技术定义将吸收的将吸收的太阳辐射热能太阳辐射热能转换成转换成电能电能的发电技术的发电技术v太阳能热发电技术分类太阳能热发电技术分类 利用太阳热能直接发电利用太阳热能直接发电（发电量小，处于原理性（发电量小，处于原理性试验阶段）试验阶段）半导体及金属材料的温差发电半导体及金属材料的温差发电真空器件中的热电子或热离子发电真空器件中的热电子或热离子发电碱金属热电转换碱金属热电转换磁流体发电磁流体发电将太阳热能通过热机带动发电机发电将太阳热能通过热机带动发电机发电（与常规发（与常规发电设备相似）电设备相似）5

3、3.1.2 世界太阳能热发电技术发展历程世界太阳能热发电技术发展历程 (1)v 1774 年法国和英国科学家进行聚焦太阳能实验年法国和英国科学家进行聚焦太阳能实验v 1878 年，一个小的太阳能动力站在巴黎建立年，一个小的太阳能动力站在巴黎建立v 1901年年,美国工程师研制成功美国工程师研制成功7350W太阳能蒸汽机太阳能蒸汽机v 1913 年，太阳能驱动水泵。年，太阳能驱动水泵。 36.8kW 太阳能动力机太阳能动力机v 随着石油和天然气的大量开采，人们对太阳能动力随着石油和天然气的大量开采，人们对太阳能动力的兴趣受到限制的兴趣受到限制v 1950 年，原苏联设计了年，原苏联设计了世界上第

4、一座塔式太阳能世界上第一座塔式太阳能热发电站热发电站小型试验装置。小型试验装置。v 1973 年爆发世界性的石油危机，人们对太阳能兴年爆发世界性的石油危机，人们对太阳能兴趣增加，太阳能电池价格相对更贵，得到发展趣增加，太阳能电池价格相对更贵，得到发展v 1980 年年代中期，建造了几十座年年代中期，建造了几十座 500k W 以上的塔以上的塔式电站，后由于投资太大，研究变冷。式电站，后由于投资太大，研究变冷。63.1.2 世界太阳能热发电技术发展历程世界太阳能热发电技术发展历程 (2)v 1980年年代中期，以色列和美国联合组建的年年代中期，以色列和美国联合组建的LUZ 太阳能热发电国际有限公

5、司太阳能热发电国际有限公司，主研制槽式抛物面反，主研制槽式抛物面反射镜太阳能热发电系统，建立了射镜太阳能热发电系统，建立了 9 座槽式太阳能热座槽式太阳能热发电站，除此投资和发电成本分别降到发电站，除此投资和发电成本分别降到2650美元美元/k W和和8美分美分/kWh，但是，但是1991年年LUZ公司破产。公司破产。v 美国分别在美国分别在1980年和年和1996年于加州建立了太阳年于加州建立了太阳I号号和太阳和太阳II号号10MW 塔式太阳能热发电站。塔式太阳能热发电站。v 1983年美国加州建立盘式斯特林太阳能热发电系统年美国加州建立盘式斯特林太阳能热发电系统v 20世纪世纪70年代，以

6、色列在死海建立了年代，以色列在死海建立了3座太阳池热座太阳池热发电站。发电站。v 1983年西班牙建成一座太阳热气流太阳能热发电站年西班牙建成一座太阳热气流太阳能热发电站v 其它国家还有海水温差、太阳能热离子发电等其它国家还有海水温差、太阳能热离子发电等73.1.3 中国太阳能热发电技术发展中国太阳能热发电技术发展 (1)v 1970 年代中期开始应用性基础试验研究年代中期开始应用性基础试验研究v 在在天津天津建造一座功率为建造一座功率为1kW的塔式太阳能热发电模的塔式太阳能热发电模拟试验装置拟试验装置v 在在上海上海建造了一套功率为建造了一套功率为1kW的平板式低沸点工质的平板式低沸点工质太

7、阳能热发电模拟试验装置太阳能热发电模拟试验装置v 中科院中科院电工所对槽式抛物面反射镜子太阳能热发电电工所对槽式抛物面反射镜子太阳能热发电进行了研究进行了研究v 最近对最近对碟式太阳能热发电碟式太阳能热发电研究较多研究较多83.2 太阳能热发电站基本系统与构成太阳能热发电站基本系统与构成93.2.1 电站热系统电站热系统 (1)v常规能源发电过程常规能源发电过程燃燃 料料 在在 锅锅 炉炉 燃燃 烧，加烧，加 热热 工工 质质 ( 水水 ) 变变 成成 过过热蒸汽驱动汽轮发电机组发电，将热能转换成电能热蒸汽驱动汽轮发电机组发电，将热能转换成电能遵循遵循兰金循环兰金循环原理工作原理工作汽轮发汽轮

8、发103.2.1 电站热系统电站热系统 (2)v太阳能热发电工作原理太阳能热发电工作原理利利 用用 太太 阳阳 集集 热热 器器 将将 太太 阳阳 能能 收收 集集 起起 来来 ， 加加 热工质（水）产生过热蒸汽驱动动力装置带动发电热工质（水）产生过热蒸汽驱动动力装置带动发电机发电，将热能转换成电能机发电，将热能转换成电能113.2.1 电站热系统电站热系统 (3)v 太阳能热发电过程太阳能热发电过程 热力学上与常规热力发电厂完全一样，热力学上与常规热力发电厂完全一样，遵循兰遵循兰金循环金循环 太阳能热发电与常规能源发电区别太阳能热发电与常规能源发电区别 一次能源一次能源：太阳辐射能矿物：太阳

9、辐射能矿物 锅炉锅炉：太阳锅炉：太阳锅炉(集热器集热器)普通锅炉普通锅炉 太阳能密度低不稳定一般需要设置太阳能密度低不稳定一般需要设置蓄热子系蓄热子系统统或辅助能源子系统，这是由太阳辐射能本或辅助能源子系统，这是由太阳辐射能本身的特点决定的。身的特点决定的。123.2.2 电站循环效率电站循环效率 (1)v 电站循环效率电站循环效率 热动力过程，效率最高的热力循环是热动力过程，效率最高的热力循环是卡诺循环卡诺循环121211TTTTT 要提高卡诺循环效率要提高卡诺循环效率 ，提高工质温度和降，提高工质温度和降低放热温度低放热温度 太阳能热电站选择地太阳能热电站选择地皮便宜和高纬度，缺皮便宜和高

10、纬度，缺水，空气冷却凝汽器水，空气冷却凝汽器133.2.2 电站循环效率电站循环效率 (2)v 电站循环效率电站循环效率 为提高太阳能热循环系统的效率，重要方法之为提高太阳能热循环系统的效率，重要方法之一是一是提高循环系统工质的初温提高循环系统工质的初温。采用聚光集热。采用聚光集热器，还要涂高温选择性吸收膜器，还要涂高温选择性吸收膜 决定太阳能热发电效率的另一个重要因素是决定太阳能热发电效率的另一个重要因素是太太阳能集热器效率阳能集热器效率 c 理想的理想的太阳能热发电系统总效率太阳能热发电系统总效率 s=c 由上式选择最佳工作温度由上式选择最佳工作温度143.2.3 太阳能热发电系统组成太阳

11、能热发电系统组成 (1)v系统组成系统组成4大部分大部分聚光集热子系统聚光集热子系统蓄热子系统蓄热子系统辅助能源子系统辅助能源子系统汽轮发电子系统汽轮发电子系统v聚光集热子系统聚光集热子系统聚光器聚光器：收集阳光将其聚集到一个有限尺寸面上，提高单：收集阳光将其聚集到一个有限尺寸面上，提高单位面积上的太阳辐射度位面积上的太阳辐射度聚光方式：聚光方式：平面反射镜平面反射镜，曲面反射镜曲面反射镜和和菲涅尔透镜菲涅尔透镜平面反射镜：聚光比平面反射镜：聚光比 100-1000 ，工质温度，工质温度 500-2000曲面反射镜：一维（槽型）抛物面反射镜、二维（曲面反射镜：一维（槽型）抛物面反射镜、二维（

12、盘盘式）抛物面反射镜和混合平面抛物面反射镜式）抛物面反射镜和混合平面抛物面反射镜槽型抛物面反射镜：聚光比槽型抛物面反射镜：聚光比 10-30, 集热温度集热温度 400 盘式抛物面反射镜：聚光比盘式抛物面反射镜：聚光比 50-1000, 集热温度集热温度 800-1000 菲涅尔透镜：线形聚光比菲涅尔透镜：线形聚光比 3-50, 圆形聚光比圆形聚光比 50-1000153.2.3 太阳能热发电系统组成太阳能热发电系统组成 (2)v聚光集热子系统聚光集热子系统聚光器的性能要求聚光器的性能要求光学性能：光学性能：镜面反射率越高越好；保持镜面清洁镜面反射率越高越好；保持镜面清洁机械性能：机械性能：反

13、射镜面平整度好；镜面与镜体有很高的反射镜面平整度好；镜面与镜体有很高的机械轻度与稳定性；镜面与保护膜有很强的粘合度机械轻度与稳定性；镜面与保护膜有很强的粘合度化学稳定性：化学稳定性：很强的耐腐蚀性能很强的耐腐蚀性能接收器接收器接收经过聚焦的阳光，将太阳能辐射能转变为热能接收经过聚焦的阳光，将太阳能辐射能转变为热能 ，并传递给工质并传递给工质接收阳光的表面必须涂覆选择性吸收膜接收阳光的表面必须涂覆选择性吸收膜跟踪装置跟踪装置跟踪方式：单轴跟踪（槽型）和双轴跟踪跟踪方式：单轴跟踪（槽型）和双轴跟踪 ( 盘式塔式盘式塔式 )控制方式：程序控制、传感器控制、程序传感器结合控制方式：程序控制、传感器控制

14、、程序传感器结合控制控制163.2.3 太阳能热发电系统组成太阳能热发电系统组成 (3)v蓄热子系统蓄热子系统蓄热器采用真空或隔热材料作良好的贮热容器，对蓄热器采用真空或隔热材料作良好的贮热容器，对蓄热材料进行贮热和取热。蓄热方式有：蓄热材料进行贮热和取热。蓄热方式有：显热蓄热显热蓄热价格低，易于得到；热容量小，蓄热器体积大价格低，易于得到；热容量小，蓄热器体积大潜热蓄热潜热蓄热单位容积蓄热容量大单位容积蓄热容量大 ; 熔点不稳定和均匀熔点不稳定和均匀 , 毒毒性和火灾性和火灾化学储能化学储能A吸收太阳热能吸收太阳热能 转变为转变为B+C ； B+C=A 释放热能释放热能蓄热量大，体积小、质量

15、轻等；目前仍存技术困蓄热量大，体积小、质量轻等；目前仍存技术困难难173.2.3 太阳能热发电系统组成太阳能热发电系统组成 (4)v辅助能源子系统辅助能源子系统维持电站能够一直持续运行维持电站能够一直持续运行如果没有辅助能源子系统则需要很大如果没有辅助能源子系统则需要很大 的蓄热子系的蓄热子系统容量统容量增设常规燃料作为辅助能源增设常规燃料作为辅助能源，用于阴雨天和夜间，用于阴雨天和夜间常规燃料可以是天然气、石油和煤常规燃料可以是天然气、石油和煤v汽轮发电子系统汽轮发电子系统动力发电装置种类及适合的发电系统动力发电装置种类及适合的发电系统 : 现代汽轮现代汽轮机；燃气轮机；低沸点工质汽轮机；斯

16、特林发动机机；燃气轮机；低沸点工质汽轮机；斯特林发动机现代汽轮机和燃气轮机工作参数高：大型塔式和槽式现代汽轮机和燃气轮机工作参数高：大型塔式和槽式太阳能热发电系统太阳能热发电系统斯特林发动机：盘式抛物面发电系统斯特林发动机：盘式抛物面发电系统低沸点汽轮机：太阳池太阳能发电系统低沸点汽轮机：太阳池太阳能发电系统183.3 塔式太阳能热发电系统塔式太阳能热发电系统193.3.0 引言引言 (1)v 塔式太阳能热发电系统也称塔式太阳能热发电系统也称集中型太阳能热集中型太阳能热发电系统发电系统v 基本过程基本过程 利用众多的平面反射镜阵列，将太阳辐射反射利用众多的平面反射镜阵列，将太阳辐射反射到置于高

17、塔顶部的太阳能接收器上，加热工质到置于高塔顶部的太阳能接收器上，加热工质产生过热蒸汽，驱动汽轮机发电，将太阳能转产生过热蒸汽，驱动汽轮机发电，将太阳能转化为电能。化为电能。203.3.1 电站系统构成电站系统构成 (1)v塔式太阳能热发电系统由四部分组成塔式太阳能热发电系统由四部分组成聚光装置，集热装置，蓄热装置和汽轮发电装置聚光装置，集热装置，蓄热装置和汽轮发电装置213.3.1 电站系统构成电站系统构成 (2)v聚光装置聚光装置定日镜：平面镜、镜架、跟踪机构定日镜：平面镜、镜架、跟踪机构镜场设计镜场设计:理想镜场每平方米镜面反射的太阳功率理想镜场每平方米镜面反射的太阳功率中冬春末中夏最大功

18、率的95%(W)470680710超过最大功率95%的时间(h)3.64.65.8超过300W的时间(h)6.19.010.6有用的总功率(W)320059007200功率大于300W的总功率(W)270056006800功率大于300W的平均功率(W)5200223.3.1 电站系统构成电站系统构成 (2)v 聚光装置聚光装置 跟踪与监测控制装置：定日镜多，跟踪与监测控制装置：定日镜多，控制系统最为复杂控制系统最为复杂233.3.1 电站系统构成电站系统构成(3) v中心接收塔：也称动力塔，是塔式太阳能热发电站中心接收塔：也称动力塔，是塔式太阳能热发电站的集热装置。由接收器与高塔组成的集热装

19、置。由接收器与高塔组成 接收器接收器（太阳辐射直流锅炉）：空腔型和外部受光型（太阳辐射直流锅炉）：空腔型和外部受光型热分析：接收器吸收太阳的太阳辐热分析：接收器吸收太阳的太阳辐射总功率射总功率P=IbAgs o rIb 入射光幅度入射光幅度Ag 镜场地面面积镜场地面面积 反射镜覆盖镜场面积的百分数反射镜覆盖镜场面积的百分数 s反射镜利用系数反射镜利用系数 o入射到反射镜面的阳光中经反射入射到反射镜面的阳光中经反射实际到达接收器上的百分数实际到达接收器上的百分数 r接收器表面对入射阳光的吸收率接收器表面对入射阳光的吸收率243.3.1 电站系统构成电站系统构成(3) v中心接收塔中心接收塔塔塔结

20、构：钢筋混凝土和钢架结构：钢筋混凝土和钢架竖塔的高度决定与镜场的规模竖塔的高度决定与镜场的规模v蓄热装置蓄热装置两个开式贮热槽：冷盐槽和热盐槽两个开式贮热槽：冷盐槽和热盐槽一般贮热效率大于一般贮热效率大于 90%253.3.2典型塔式太阳能热发电站介绍典型塔式太阳能热发电站介绍 (1)v太阳太阳 I 号电站号电站简况简况美国能源部联合南加州几家公司合资兴建美国能源部联合南加州几家公司合资兴建该电站位于北纬该电站位于北纬 34.87 ，西径，西径 116.83 ，美，美国南加州沙漠地区附近国南加州沙漠地区附近1979 年年 3 月开始建设，月开始建设，1981 年年 12 月建成月建成运行时间运

21、行时间 1982 年年 4 月月 12 日至日至 9 月月 27 日日电站设计容量：电站设计容量：10MW，夏季，夏季 8h, 冬季冬季 4h聚光集热装置聚光集热装置定日镜定日镜 1818 台，四象限布置，单台定日镜反台，四象限布置，单台定日镜反 射射 镜镜 面面39.9 m2 ， 由由12块背面镀银的微凹镜片组成。反射率为块背面镀银的微凹镜片组成。反射率为0.903 ， 风速风速 22m/s 下可以运行，镜面收藏到低位时，下可以运行，镜面收藏到低位时，可以抗风速可以抗风速 40m/s 。263.3.2典型塔式太阳能热发电站介绍典型塔式太阳能热发电站介绍 (2)v太阳太阳 I 号电站号电站蓄热

22、装置蓄热装置汽轮发电机组汽轮发电机组运行概况运行概况初试和评估期初试和评估期2年，正常发电年，正常发电3年年,14 周每周运行周每周运行5天。天。电站初次投资比例电站初次投资比例定日镜定日镜 52 发电机组、电气设备发电机组、电气设备 18 蓄热装置蓄热装置 10 接收器接收器 5 塔塔3%管道及换热器管道及换热器 8%其他设备其他设备 4 273.3.2典型塔式太阳能热发电站介绍典型塔式太阳能热发电站介绍 (3)v 太阳太阳 II 号电站号电站 概况概况 设计容量设计容量 10MW 位于美国南加州位于美国南加州Mojare沙漠地区沙漠地区 1996年年4月建成，月建成，6月发电月发电 定日镜

23、定日镜1926台，台，40m2小型定日镜小型定日镜1818台，台，95 m2的大型定日镜的大型定日镜108台。台。 定日镜双轴跟踪定日镜双轴跟踪 塔高塔高91m 蓄热系统蓄热系统 2个钢制的蓄热盐槽个钢制的蓄热盐槽283.4 槽式太阳能热发电系统槽式太阳能热发电系统293.4.0 引言引言 (1)v槽式太阳能热发电系统槽式太阳能热发电系统全称槽式抛物面反射镜太阳能热发电系统全称槽式抛物面反射镜太阳能热发电系统 (SEGS)也称分散型太阳能热发电系统也称分散型太阳能热发电系统将众多槽型抛物面聚光集热器，经过串并联的排列，收集将众多槽型抛物面聚光集热器，经过串并联的排列，收集较高温度的热能，加热工

24、质，产生过热蒸汽，驱动汽轮发较高温度的热能，加热工质，产生过热蒸汽，驱动汽轮发电机组发电。电机组发电。303.4.1 电站系统电站系统 (1)v电站系统组成电站系统组成聚光集热装置，辅助能源装置，蓄热装置，汽聚光集热装置，辅助能源装置，蓄热装置，汽轮发电装置轮发电装置与塔式太阳能热发电系统相比，区别在于与塔式太阳能热发电系统相比，区别在于聚光聚光集热装置集热装置313.4.2 聚光集热装置聚光集热装置 (1)v聚光集热装置组成聚光集热装置组成聚光器、接收器和跟踪机构聚光器、接收器和跟踪机构v聚光器聚光器槽型抛物面反射镜槽型抛物面反射镜由许多抛物面反射镜单元组成由许多抛物面反射镜单元组成采用低碳

25、玻璃制作，背面镀银采用低碳玻璃制作，背面镀银混合平面抛物面反射镜混合平面抛物面反射镜单抛物面聚光器聚光倍数低，只有几十倍单抛物面聚光器聚光倍数低，只有几十倍采用一组跟踪太阳的平面镜将阳光反射到抛物采用一组跟踪太阳的平面镜将阳光反射到抛物面上，经过二次聚焦，提高聚光倍数面上，经过二次聚焦，提高聚光倍数v接收器接收器是一根作了良好保温的金属圆管是一根作了良好保温的金属圆管目前有真空集热管和空腔集热管目前有真空集热管和空腔集热管323.4.2 聚光集热装置聚光集热装置 (2)v接收器接收器真空集热管真空集热管金属圆管，涂选择性吸收膜，外面套真空的玻金属圆管，涂选择性吸收膜，外面套真空的玻璃套管。璃套

26、管。用于短焦距抛物面反射镜用于短焦距抛物面反射镜空腔集热管：与塔式太阳能热发电系统的相同空腔集热管：与塔式太阳能热发电系统的相同集热管不承集热管不承压：双循环系统压：双循环系统工作温度低于工作温度低于400v跟踪机构跟踪机构分为东西向和南北向布置分为东西向和南北向布置南北向布置：单轴跟踪，比塔式简单南北向布置：单轴跟踪，比塔式简单东西向布置：定期跟踪调整东西向布置：定期跟踪调整多个抛物面反射镜只作同步跟踪，跟踪装置简化多个抛物面反射镜只作同步跟踪，跟踪装置简化，投资降低，投资降低333.4.3LUZ 槽式太阳能热发电站介绍槽式太阳能热发电站介绍 (1)v 简介简介 20 世纪世纪 80 年代，

27、年代， LUZ 公司公司在美国加州沙漠地在美国加州沙漠地区建成区建成 9 座槽式太阳能热发电系统，总装机座槽式太阳能热发电系统，总装机 353.8MWv 电站系统电站系统 太阳能与天然气双能源太阳能与天然气双能源 未设置蓄热子系统未设置蓄热子系统 工质为联二苯和二苯醚的混合物工质为联二苯和二苯醚的混合物 真空集热管真空集热管 工质温度工质温度 393343.4.3LUZ 槽式太阳能热发电站介绍槽式太阳能热发电站介绍 (2)v 聚光集热器聚光集热器 型号从型号从LS-1到到LS-4 LS-3以油为工质，阳光吸收率以油为工质，阳光吸收率0.96，为真空集热，为真空集热管。管。 LS-4以水为工质，

28、取消了大量换热器以水为工质，取消了大量换热器v 总体指标总体指标 设计寿命设计寿命 30 年年 发电效率发电效率 8.5% 太阳能依存率太阳能依存率 50% SEGSVIII 初始投资初始投资 2650 美元美元/kW，发电成本，发电成本 8 美分美分/kWh，上网电价，上网电价1314美分美分/kWh353.5 盘式太阳能热发电系统盘式太阳能热发电系统363.5.0 引言引言 (1)v 19 世纪世纪 70 年代，法国巴黎建立了点聚焦盘式年代，法国巴黎建立了点聚焦盘式太阳能热发电系统太阳能热发电系统v 近近 20 年来，开发盘式太阳能热发电系统为了年来，开发盘式太阳能热发电系统为了空间应用空

29、间应用v 以单个旋转抛物面反射镜为基础，构成完整以单个旋转抛物面反射镜为基础，构成完整的聚光集热和发电单元。的聚光集热和发电单元。v 单个容量功率较小，一般单个容量功率较小，一般550kWv 可以分散的单独进行发电，也可以由多个组可以分散的单独进行发电，也可以由多个组成较大的系统发电。成较大的系统发电。373.5.1 装置构成装置构成 (1)v旋转抛物面反射镜旋转抛物面反射镜与槽式抛物面反射镜镜面结构相同与槽式抛物面反射镜镜面结构相同聚光比为聚光比为5006000v接收器接收器有机工质兰金循环动力机发电有机工质兰金循环动力机发电直流式空腔锅炉直流式空腔锅炉载热工质用硅油载热工质用硅油有机工质为

30、甲苯有机工质为甲苯气体工质布劳顿循环斯特林发动机发电气体工质布劳顿循环斯特林发动机发电将斯特林发电机直接安装在反射镜焦点处，运将斯特林发电机直接安装在反射镜焦点处，运行温度行温度8001000, 工质为氦气，效率高工质为氦气，效率高v跟踪装置：跟踪装置：双轴跟踪双轴跟踪383.5.2 曲型盘式斯特林太阳能热发电装置介绍曲型盘式斯特林太阳能热发电装置介绍 v1982 年美国加州盘式斯特林太阳能热发电装年美国加州盘式斯特林太阳能热发电装置主要参数置主要参数聚光器直径：聚光器直径： 11m镜面面积：镜面面积： 89m2焦距长度：焦距长度： 6.6m焦斑直径：焦斑直径： 23-26cm工作温度：工作温

31、度： 1090最大轴功率：最大轴功率： 26.5kW最大电功率：最大电功率： 24.6kW转换效率：转换效率： 29%净效率：净效率： 26%393.6 太阳池热发电系统太阳池热发电系统403.6.0 引言引言 (1)v 1902年，有人提出建造人工太阳池设想年，有人提出建造人工太阳池设想v 1948年，以色列学者提出建人工太阳池年，以色列学者提出建人工太阳池v 1958年，以色列政府同意试建，到年，以色列政府同意试建，到1966年建立年建立了了3座座v 1973年世界石油危机，以色列重新开始研究年世界石油危机，以色列重新开始研究v 1975年，以色列在死海边建立年，以色列在死海边建立 Ein

32、 Boqeq 建造了建造了世界上第一座太阳池发电站，发电功率世界上第一座太阳池发电站，发电功率150kWv 1983年，以色列在死海北角年，以色列在死海北角Bet Ha Arava 建立建立一座一座5MW太阳池电站，太阳池电站，1985年并网发电年并网发电v 以色列计划在死海沿岸建造多座以色列计划在死海沿岸建造多座25MW和和50MW的的电站，目标是电站，目标是2000MW413.6.1 太阳池原理太阳池原理 (1)v太阳池原理太阳池原理太阳池是一个含盐量具有一定浓度的盐水池太阳池是一个含盐量具有一定浓度的盐水池中间有一层隔热层中间有一层隔热层可见光和紫外光被池底吸收可见光和紫外光被池底吸收太

33、阳池形成温度梯度，盐浓度梯度没有被打破太阳池形成温度梯度，盐浓度梯度没有被打破底部的热水可以用来工业加热和发电底部的热水可以用来工业加热和发电一般太阳池依托天然湖建立一般太阳池依托天然湖建立423.6.1 太阳池原理太阳池原理 (2)高浓度盐层；高浓度盐层； 中浓度盐层；中浓度盐层； 低浓低浓度盐层；度盐层； 冷的盐水进，热的盐水出冷的盐水进，热的盐水出433.6.1 太阳池原理太阳池原理 (3)v 太阳池发电太阳池发电 避免池底水沸腾避免池底水沸腾 抽出池底热盐水，送回冷盐水抽出池底热盐水，送回冷盐水 加热低沸点工质产生过热蒸汽加热低沸点工质产生过热蒸汽 以色列奥尔马特汽轮机公司以色列奥尔马

34、特汽轮机公司1985年在美国加州年在美国加州建立世界上最大底太阳池发电站建立世界上最大底太阳池发电站,总净发电功率总净发电功率 48MW 4 个盐水湖个盐水湖,每个面积每个面积 48 103m2, 池深池深 3.6-4.8m 池底温度可以达到池底温度可以达到 93.3, 系统运行温度系统运行温度 82.2 中国中西部天然盐水湖中国中西部天然盐水湖443.7 太阳能热气流发电系统太阳能热气流发电系统453.7.1 基本工作原理基本工作原理 (1)463.7.1 基本工作原理基本工作原理 (2)v太阳能热气流发电原理太阳能热气流发电原理利用地面空气集热器产生的热空气利用地面空气集热器产生的热空气,从吸风口进入从吸风口进入烟囱烟囱,形成热气流，驱动安装在烟囱内的风轮带动形成热气流，驱动安装在烟囱内的风轮带动发电机发电发电机发电分为分为3部分部分,大篷式地面空气集热器大篷式地面空气集热器,烟囱和风力机烟囱和风力机地面空气集热器是一个罩着透明材料的大篷，太地面空气集热器是一个罩着透明材料的大篷，太阳辐射能量阳辐射能量50%被地面吸收，其中被地面吸收，其中1/3的热量加热的热量加热罩篷内的空气，罩篷内的空气，1/3的热量贮于土壤中，的热量贮于土壤中，1/3的