新能源发电技术 电子课件 4.3 太阳能光热利用技术

4.3太阳能光热发电技术任课老师：2018年06月30日目录Contents4.3.1槽式光热发电系统4.3.2塔式光热发电系统4.3.3碟式光热发电系统4.3.4线性菲涅尔发电系统4.3.5太阳能储热技术目录Contents4.3.1槽式光热发电系统4.3.2塔式光热发电系统4.3.3碟式光热发电系统4.3.4线性菲涅尔发电系统4.3.5太阳能储热技术4.3.1槽式光热发电系统-系统组成槽式集热器储热罐热交换器汽轮机发电机4.3.1槽式光热发电系统-槽式聚光集热器集热管槽式反射镜支撑架光学跟踪系统目录Contents4.3.1槽式光热发电系统4.3.2塔式光热发电系统4.3.3碟式光热发电系统4.3.4线性菲涅尔发电系统4.3.5太阳能储热技术4.3.2塔式光热发电系统-系统组成聚光镜吸热塔储热罐蒸汽发生器汽轮发电机组4.3.2塔式光热发电系统-聚光系统汇聚太阳能至吸收器跟踪太阳位置阵列排列的平面镜占地面积大4.3.2塔式光热发电系统-熔盐系统熔盐——硝酸钠、硝酸钾混合物被加热至500℃-600℃左右，换热后温度降至250℃-300℃左右熔盐混合物的凝固点在220℃左右目录Contents4.3.1槽式光热发电系统4.3.2塔式光热发电系统4.3.3碟式光热发电系统4.3.4线性菲涅尔发电系统4.3.5太阳能储热技术4.3.3碟式光热发电系统-系统组成抛物面反射镜接收器斯特林机发电机4.3.3碟式光热发电系统-聚光镜多个小镜片组成高聚光比（可达3000）高集热温度（约1000℃）4.3.3碟式光热发电系统-斯特林机活塞式外燃机原理：热胀冷缩工作气体：氢气、氦气等目录Contents4.3.1槽式光热发电系统4.3.2塔式光热发电系统4.3.3碟式光热发电系统4.3.4线性菲涅尔发电系统4.3.5太阳能储热技术4.3.4线性菲涅尔发电系统-聚光镜和反射镜将抛物面镜离散化可处在同一平面二次反射镜再汇聚发电系统优势劣势槽式系统已经大规模商用，跟踪系统结构简单；占地面积比塔式系统小。工作温度较低，太阳能热电转换效率低。塔式系统聚光比高，容易达到更高的工作温度；太阳能热电转换效率高；对于地面的平整度要求不高，可在山坡上建设。每镜面需单独的跟踪系统以调整镜面角度；吸热塔建设成本较高；正处在示范工程阶段。碟式系统可单台运行，也可多套并联使用；可获得高工作温度；太阳能热电转换效率高。斯特林发动机重量大，需高强度支架结构；可靠性尚需加强，生产成本较高。线式菲涅尔系统聚光性较好，合理利用空间。目前只是示范工程。目录Contents4.3.1槽式光热发电系统4.3.2塔式光热发电系统4.3.3碟式光热发电系统4.3.4线性菲涅尔发电系统4.3.5太阳能储热技术4.3.6太阳能储热技术-显热储存物质在不发生气固液相变的情况下，由于温度升高或降低所吸收或释放的热量叫做显热我们把利用物质的显热来储存热量的方式，称为显热储存假设物性不变积分4.3.6太阳能储热技术-显热储存材料选择时需考虑储热材料工作温度范围、比热等因素液体显热储存——以水为主固体显热储存——使用熔沸点高材料、不易反应腐蚀4.3.6太阳能储热技术-潜热储存物质发生固-液或液-气等相变时所吸收或放出的热量称为相变潜热，把利用物质的相变潜热来进行储热的方式称为潜热储存，也称为相变储热。Q：储存热量m：工质质量λ：相变潜热4.3.6太阳能储热技术-化学储热利用可逆化学反应进行储热例如：澳大利亚国立大学提出一种储存太阳能的方式叫做“氨闭合回路热化学过程”，在这个过程里，氨吸收太阳能分解成氢气和氮气，储存太阳能，然后在一定条件下进行放热反应，重新生成氨。可逆反应平衡温度：温度高于平衡温度，进行吸热反应；低于平衡温度，进行放热反应。化学储热具有储能密度高，可长期储存等优点。用于化学储热的材料必须满足反应可逆性好、反应热大以及价格适