太阳能热发电

1、系统组成太阳能热发电系统由集热子系统、热传输子系统、蓄热与热交换子系统和发电子系统组成，如图系统分类 塔式太阳能热发电系统 槽式太阳能热发电系统 碟式太阳能热发电系统 太阳池发电系统 太阳能热气流发电系统塔式太阳能热发电系统原理塔式太阳能热发电系统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。形式系统特点典型机组塔式+燃料单介质（水），无热交换；无蓄热或少蓄热，燃料用于启动和补燃；连续发电西班牙 PS10、PS20；美国 Sierr

2、a塔式+燃料双介质（熔融盐+水），一次热交换；有蓄热，燃料用于启动和补燃；连续发电西班牙 Gemasolar塔式+燃料发电联合循环单介质（水），无热交换；无蓄热，太阳能+燃料联合发电；连续发电其他形式空气为介质的燃机发电形式；空气为介质的太阳能烟囱发电塔式发电的发展l 20世纪70年代初，美国休斯敦首次提出塔式热发电原理，并在20世纪80年代建成了塔式Solar One和Solar Twol 建在西班牙的PS10发电厂于2007年3月发电，是世界上首座投入商业运营的塔式太阳能热电站，额定发电功率10MWl 国内首座70kW塔式太阳能热发电系统已于2005年10月在南京江宁顺利建成并成功投入并网

3、发电目前，塔式太阳能热发电系统还存在两个关键技术难题。一是定日镜远距离跟踪技术。另外，塔式发电规模化也是目前面临的问题 槽式太阳能热发电系统原理利用线性聚焦的抛物面槽技术，由太阳辐射作为一次能源的中压、朗肯循环蒸汽发电系统。系统中的太阳能收集器场装有相当数量的太阳能集热器组合单元，每个组合单元由若干槽式抛物面线聚焦集热器组成，装配成5096米长的单元。由一台计算机分别控制这些组合单元跟踪太阳，使其全天都能将阳光准确的反射到集热钢管上。集热钢管内装有传热流体，先由反射的太阳辐射加热到391，然后输送到动力装置，在传统的热交换系统中把热量传递给水，将水加热成过热蒸汽，驱动汽轮机发电组发电。系统特点

4、槽式线聚焦发电系统特点是聚光集热器由许多分散布置的槽型抛物面镜聚光集热器串联、并联组成。载热介质在单个分散的聚光集热器中被加热或形成蒸汽汇集到汽轮机：或者汇集到热交换器，把热量传递给汽轮机回路中的工质。槽型抛物面镜集热器是一种线聚焦集热器，其聚光比塔式系统低得多，吸收器的散热面积也较大，因而集热器所能达到的介质工作温度一般不超过400，属于中温系统。这种系统容量可大可小，不像塔式系统只能是大容量才有较好的经济效益；其集热器等装置都布置于地面上，安装和维护比较方便；特别是各种聚光集热器可以同步跟踪，使控制成本大为降低。主要缺点是能量集中过程依赖于管道和泵，致使输热管路比塔式系统复杂，输热损失和阻

5、力损失也较大。槽式发电的发展 20世纪90年代初美国有9座抛物面槽式大型发电系统投入商业并网运行，总装机容量达354MW 1981年国际能源机构在西班牙南部的阿尔梅里亚建设了两座额定功率为500kW的太阳能热发电系统 国际能源署在2000年发起一项国际合作计划，目标是在2015年前建设5000MW太阳能热电站 中国槽式太阳能市场尚处于起步阶段。2011年4月，内蒙古50MW草是太阳能项目由大唐新能源股份有限公司以0.9399元/（kWh）中标碟式太阳能热发电系统原理碟式太阳能热发电系统采用旋转抛物面汇聚太阳光，旋转抛物面是抛物线绕轴线旋转形成的面。与抛物面轴线平行的光线照射到镜面时，光线会聚焦

6、到焦点，在焦点放置的物体会被加热到很高的温度。每个碟式太阳能热发电系统都有一个旋转抛物面反射镜用来汇聚太阳光，圆形的反射镜像碟子一样，故称为碟式反射镜。由于反射镜面积小则几十平方米，大则数百平方米，很难造成整块的镜面，是由多块镜片拼接而成。系统特点 碟式斯特林太阳能热发电属于太阳能热发电技术，这种技术是将太阳辐射能汇集生成热能、通过热力循环发电的技术。与光伏发电相比，太阳能热发电的初始投资和电价均较低，其发电的中高温余热还可用于热电联供或海水淡化等。斯特林（热气机）碟式太阳能热发电系统单机功率相对较小，但系统效率最高（超过30），既适合分布式发电，也可模块化组合后形成规模发电。 碟式斯特林太阳

7、能热发电系统还可以设计成光气互补型，实现在没有阳光的条件下通过燃烧可燃气体发电的目标，达到系统24h连续发电的目的，这是光伏发电所不具备的功能。碟式发电的发展 1982年美国加州建造了碟式斯特林太阳能热发电实验装置，光电转换效率29% 1994年澳大利亚建造了一套旋转抛物反光镜面积达400的50kW碟式系统 2004年，美国SES公司在国家实验室制造了5套25kW碟式斯特林系统我国碟式太阳能热发电技术期待解决的问题：（1）接收器（2）热机及循环方式（3）系统集成及可靠性太阳池发电系统太阳池发电系统是利用含盐的梯度不同而产生的不同温度来驱动汽轮机发电的最突出优点：构造简单，生产成本低缺点：（1）

8、盐水对周围环境的潜在污染（2）底部热流、表面蒸发以及风效应，易造成盐梯度的毁坏（3）池中藻类的繁衍、灰尘和碎屑的积累会降低水池透明度（4）为了维持盐梯度，必须周期性的补充底部盐水和顶部淡水太阳能热气流发电系统气流电站的构造很奇特，外形像一个既高又粗的大烟囱。这种电站有一个高大的“烟囱”，当然这个“烟囱”并不是用来排烟的，而是用来抽吸空气的，因此人们把它叫做太阳能气流电站。大烟囱是用波纹薄钢板卷制而成，直径10米，高200米，可以用来抽吸空气而使热气流迅速排出。围绕烟囱的是一个巨大的环形曲面透明塑料大棚。大棚与烟囱连接部分高约8米，边缘高2米，方圆252米。烟囱的底部装有发电机。由于塑料的透光和保温作用，大棚内的空气经太阳照射后便会逐渐升温，使棚内温度比棚外要高出22左右。利用空气热升冷降的特点，再加上高大烟囱的急速排出作用，可以使热空气以每秒2060米的速度，经由设在烟囱底部的发电机