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文檔簡介
國內(nèi)外太陽能光熱發(fā)電發(fā)展現(xiàn)狀及前景一、本文概述隨著全球?qū)稍偕茉吹男枨笕找嬖鰪?,太陽能光熱發(fā)電作為其中的重要分支,正在受到越來越多的關(guān)注。本文旨在全面分析國內(nèi)外太陽能光熱發(fā)電的發(fā)展現(xiàn)狀,探討其面臨的挑戰(zhàn)和機遇,并展望未來的發(fā)展前景。我們將從國內(nèi)外政策環(huán)境、技術(shù)進步、市場應用等多個維度進行深入剖析,以期為讀者提供清晰、全面的行業(yè)概覽。我們將回顧國內(nèi)外太陽能光熱發(fā)電的發(fā)展歷程,分析其在不同階段的特點和主要成就。接著,我們將重點關(guān)注當前國內(nèi)外在太陽能光熱發(fā)電領域的政策環(huán)境,包括政府支持、補貼政策、法規(guī)標準等,以揭示政策對行業(yè)發(fā)展的推動作用。在技術(shù)進步方面,我們將關(guān)注太陽能光熱發(fā)電技術(shù)的最新發(fā)展,包括集熱器效率提升、儲能技術(shù)突破、系統(tǒng)集成優(yōu)化等方面,以展現(xiàn)技術(shù)進步對提升行業(yè)競爭力的關(guān)鍵作用。在市場應用方面,我們將分析國內(nèi)外太陽能光熱發(fā)電項目的布局和規(guī)模,探討其在不同地區(qū)的應用情況和市場潛力,以揭示市場應用對行業(yè)發(fā)展的推動作用。我們將展望太陽能光熱發(fā)電的未來發(fā)展前景,分析行業(yè)發(fā)展趨勢、潛在增長點以及面臨的挑戰(zhàn)和機遇,為投資者、政策制定者和行業(yè)從業(yè)者提供有價值的參考信息。二、太陽能光熱發(fā)電的基本原理與技術(shù)太陽能光熱發(fā)電,也稱為聚光太陽能熱發(fā)電,是一種利用反射鏡或透鏡將太陽光聚焦到一個小區(qū)域,加熱工作介質(zhì)以產(chǎn)生蒸汽,進而驅(qū)動傳統(tǒng)汽輪機發(fā)電的技術(shù)。其基本原理可以追溯到19世紀的熱機理論,但直到近年來,隨著材料和工程技術(shù)的進步,太陽能光熱發(fā)電才展現(xiàn)出其巨大的商業(yè)潛力。技術(shù)方面,太陽能光熱發(fā)電主要包括三種類型:槽式、塔式和碟式。槽式系統(tǒng)利用一系列拋物線型反射鏡(稱為槽式反射鏡)將陽光聚焦到管道中的工作流體上,加熱流體產(chǎn)生蒸汽。塔式系統(tǒng)則利用一個中央塔上的定日鏡陣列將陽光聚焦到塔頂部的接收器上,接收器中的工作流體被加熱后,通過熱交換器產(chǎn)生蒸汽。碟式系統(tǒng)則使用旋轉(zhuǎn)的拋物面反射鏡將陽光聚焦到一個小點上的接收器,接收器中的工作流體被直接加熱到極高溫度,然后驅(qū)動斯特林發(fā)動機發(fā)電。太陽能光熱發(fā)電的優(yōu)點在于其可以在夜間或陰雨天利用存儲的熱能繼續(xù)發(fā)電,因此具有更好的調(diào)度性和可靠性。與光伏發(fā)電相比,光熱發(fā)電不需要昂貴的硅材料,而且其發(fā)電過程不涉及光電轉(zhuǎn)換,效率更高。然而,光熱發(fā)電也存在一些挑戰(zhàn),如需要大量的土地和水資源,以及初期投資成本較高等。展望未來,隨著全球?qū)稍偕茉吹男枨蟛粩嘣黾?,以及太陽能光熱發(fā)電技術(shù)的不斷成熟和成本的不斷降低,太陽能光熱發(fā)電有望在全球能源結(jié)構(gòu)中占據(jù)更重要的地位。隨著材料科學和工程技術(shù)的不斷進步,未來的太陽能光熱發(fā)電系統(tǒng)可能會更加高效、經(jīng)濟、環(huán)保,更好地滿足人類社會的能源需求。三、國外太陽能光熱發(fā)電發(fā)展現(xiàn)狀在全球范圍內(nèi),太陽能光熱發(fā)電的發(fā)展已呈現(xiàn)出積極的態(tài)勢。許多國家和地區(qū)都在積極尋求和推廣光熱發(fā)電技術(shù),特別是在光照資源豐富的地區(qū)。目前,美國、歐洲、中東以及澳洲等地,太陽能光熱發(fā)電技術(shù)得到了廣泛的應用和研究。美國一直是全球太陽能光熱發(fā)電領域的領跑者。加利福尼亞州、內(nèi)華達州和亞利桑那州等地,由于光照充足,太陽能光熱發(fā)電項目眾多。這些項目不僅規(guī)模龐大,而且技術(shù)先進,包括拋物面槽式、塔式以及碟式等多種類型的光熱發(fā)電系統(tǒng)。美國政府也通過提供稅收優(yōu)惠、補貼和研發(fā)支持等措施,積極推動太陽能光熱發(fā)電的發(fā)展。在歐洲,西班牙和德國是太陽能光熱發(fā)電的重要推動者。特別是西班牙,通過實施Feed-inTariff(FIT)等政策,大力促進了光熱發(fā)電產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。歐洲還致力于研發(fā)更高效、更環(huán)保的光熱發(fā)電技術(shù),例如,聚焦式太陽能光熱發(fā)電、熔鹽儲能等。中東地區(qū),由于地理位置和氣候特點,太陽能資源豐富,因此,該地區(qū)的光熱發(fā)電發(fā)展也十分迅速。例如,以色列和沙特阿拉伯等國家,都在積極推進太陽能光熱發(fā)電項目,力圖通過該技術(shù)滿足日益增長的能源需求。在澳洲,澳大利亞和新西蘭等國的太陽能光熱發(fā)電技術(shù)也得到了廣泛應用。這些國家通過政策引導和市場機制,鼓勵企業(yè)和研究機構(gòu)投入更多的資源研發(fā)和應用光熱發(fā)電技術(shù)。國外太陽能光熱發(fā)電的發(fā)展已經(jīng)取得了顯著的成果,不僅在技術(shù)上不斷創(chuàng)新,而且在政策上也得到了大力支持。隨著全球?qū)稍偕茉吹男枨蟛粩嘣黾?,太陽能光熱發(fā)電的前景將更加廣闊。四、國內(nèi)太陽能光熱發(fā)電發(fā)展現(xiàn)狀近年來,我國太陽能光熱發(fā)電行業(yè)取得了顯著的發(fā)展。在政策支持和技術(shù)進步的雙重推動下,國內(nèi)光熱發(fā)電裝機容量持續(xù)增長,產(chǎn)業(yè)鏈逐漸完善,市場應用日益廣泛。在政策方面,我國政府高度重視可再生能源的發(fā)展,出臺了一系列支持政策,如補貼政策、稅收優(yōu)惠和上網(wǎng)電價優(yōu)惠等,為光熱發(fā)電行業(yè)提供了良好的發(fā)展環(huán)境。這些政策的實施,有效促進了光熱發(fā)電項目的建設和運營,推動了行業(yè)快速發(fā)展。在技術(shù)方面,我國光熱發(fā)電技術(shù)不斷取得突破。通過引進國外先進技術(shù)、消化吸收再創(chuàng)新,國內(nèi)光熱發(fā)電技術(shù)逐步成熟,并形成了具有自主知識產(chǎn)權(quán)的核心技術(shù)。目前,我國已經(jīng)成功研制出多種類型的光熱發(fā)電系統(tǒng),如槽式、塔式、碟式等,并在多個項目中實現(xiàn)了成功應用。在市場應用方面,我國光熱發(fā)電市場逐步擴大。在西部地區(qū),特別是光照資源豐富的地區(qū),光熱發(fā)電項目得到了廣泛應用。這些項目不僅為當?shù)靥峁┝饲鍧嵞茉矗€促進了當?shù)亟?jīng)濟的發(fā)展。同時,隨著技術(shù)的進步和成本的降低,光熱發(fā)電在東部沿海地區(qū)的應用也逐漸增多。然而,盡管我國光熱發(fā)電行業(yè)取得了顯著發(fā)展,但仍面臨一些挑戰(zhàn)。一方面,光熱發(fā)電項目建設和運營成本較高,需要進一步完善政策支持體系,降低項目成本;另一方面,光熱發(fā)電行業(yè)需要進一步加強技術(shù)研發(fā)和創(chuàng)新,提高系統(tǒng)效率和可靠性,推動行業(yè)健康發(fā)展。展望未來,隨著全球?qū)η鍧嵞茉吹男枨蟛粩嘣鲩L和我國可再生能源政策的持續(xù)推進,我國光熱發(fā)電行業(yè)將迎來更加廣闊的發(fā)展前景。通過加大政策支持力度、加強技術(shù)研發(fā)和創(chuàng)新、推動市場應用拓展等措施,相信我國光熱發(fā)電行業(yè)將實現(xiàn)更加快速和可持續(xù)的發(fā)展。五、國內(nèi)外太陽能光熱發(fā)電的比較分析太陽能光熱發(fā)電作為一種清潔、可再生的能源利用方式,在全球范圍內(nèi)都受到了廣泛的關(guān)注。國內(nèi)外在太陽能光熱發(fā)電的發(fā)展上呈現(xiàn)出各自的特點和趨勢,以下將進行詳細比較分析。從技術(shù)發(fā)展角度來看,國內(nèi)外太陽能光熱發(fā)電技術(shù)都在不斷進步。國外,尤其是歐美國家,由于起步較早,技術(shù)積累深厚,因此在光熱發(fā)電的核心技術(shù),如反射鏡設計、集熱系統(tǒng)、熱能儲存等方面,具有較為明顯的優(yōu)勢。然而,隨著國內(nèi)科研投入的增加和技術(shù)的不斷創(chuàng)新,國內(nèi)光熱發(fā)電技術(shù)也在逐步縮小與國外的技術(shù)差距。在政策環(huán)境上,國內(nèi)外也存在較大差異。國外政府通常通過制定稅收優(yōu)惠、補貼政策以及設立專項研發(fā)基金等方式,大力支持太陽能光熱發(fā)電產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。而國內(nèi)在近年來也加大了對光熱發(fā)電的政策扶持力度,但相較于國外,政策體系仍需進一步完善。在市場規(guī)模上,國外太陽能光熱發(fā)電市場已經(jīng)相對成熟,尤其是在美國、西班牙、澳大利亞等國家,光熱發(fā)電項目已經(jīng)實現(xiàn)了規(guī)模化應用。相比之下,國內(nèi)光熱發(fā)電市場尚處于起步階段,市場規(guī)模相對較小,但隨著技術(shù)的不斷成熟和政策的持續(xù)推動,預計未來國內(nèi)光熱發(fā)電市場將迎來快速增長。國內(nèi)外在太陽能光熱發(fā)電的產(chǎn)業(yè)鏈構(gòu)建上也存在差異。國外光熱發(fā)電產(chǎn)業(yè)鏈較為完善,從原材料供應、設備制造到項目建設和運營,都形成了較為成熟的產(chǎn)業(yè)生態(tài)。而國內(nèi)在光熱發(fā)電產(chǎn)業(yè)鏈的構(gòu)建上仍需加強,特別是在設備制造和核心技術(shù)研發(fā)方面,仍需進一步提高國產(chǎn)化率和自主創(chuàng)新能力。國內(nèi)外太陽能光熱發(fā)電在技術(shù)、政策、市場和產(chǎn)業(yè)鏈等方面都存在一定差異。未來,隨著技術(shù)的不斷進步和政策的持續(xù)推動,國內(nèi)太陽能光熱發(fā)電產(chǎn)業(yè)有望實現(xiàn)跨越式發(fā)展,為全球清潔能源轉(zhuǎn)型作出重要貢獻。也需要加強國際合作與交流,共同推動太陽能光熱發(fā)電技術(shù)的創(chuàng)新與應用。六、太陽能光熱發(fā)電的前景展望隨著全球?qū)η鍧嵞茉春涂沙掷m(xù)發(fā)展的日益重視,太陽能光熱發(fā)電作為一種高效、環(huán)保的能源利用方式,其前景展望極為廣闊。在國內(nèi)外政策的持續(xù)推動和技術(shù)創(chuàng)新的驅(qū)動下,太陽能光熱發(fā)電行業(yè)預計將在未來幾年內(nèi)實現(xiàn)快速發(fā)展。從國內(nèi)角度看,隨著國家對于可再生能源的大力支持和相關(guān)政策的出臺,太陽能光熱發(fā)電行業(yè)將迎來新的發(fā)展機遇。特別是在中西部地區(qū),太陽能資源豐富,具有發(fā)展太陽能光熱發(fā)電的天然優(yōu)勢。隨著技術(shù)的進步和成本的降低,太陽能光熱發(fā)電的競爭力將進一步增強,有望在電力市場中占據(jù)更大的份額。從國際角度看,隨著全球氣候變化的挑戰(zhàn)日益嚴峻,各國對于清潔能源的需求將更加迫切。太陽能光熱發(fā)電作為一種具有大規(guī)模應用潛力的清潔能源技術(shù),將在全球范圍內(nèi)得到更廣泛的推廣和應用。特別是在一些太陽能資源豐富的國家和地區(qū),太陽能光熱發(fā)電將成為重要的能源供應方式。隨著太陽能光熱發(fā)電技術(shù)的不斷創(chuàng)新和突破,其效率和可靠性將進一步提升,成本也將進一步降低。這將使得太陽能光熱發(fā)電在與其他能源形式的競爭中更具優(yōu)勢,從而推動其在全球范圍內(nèi)的普及和應用。太陽能光熱發(fā)電作為一種清潔、高效的能源利用方式,其發(fā)展前景廣闊。在國內(nèi)外政策的推動和技術(shù)創(chuàng)新的驅(qū)動下,太陽能光熱發(fā)電行業(yè)將實現(xiàn)快速發(fā)展,并在全球能源結(jié)構(gòu)中占據(jù)重要地位。我們也需要看到,太陽能光熱發(fā)電行業(yè)的發(fā)展還面臨一些挑戰(zhàn)和問題,如技術(shù)瓶頸、市場接受度等。因此,我們需要持續(xù)加強技術(shù)研發(fā)和市場推廣,以推動太陽能光熱發(fā)電行業(yè)的健康發(fā)展。七、結(jié)論隨著全球能源結(jié)構(gòu)的轉(zhuǎn)型和對清潔可再生能源的迫切需求,太陽能光熱發(fā)電作為一種重要的可再生能源技術(shù),正在全球范圍內(nèi)得到廣泛的關(guān)注和研究。通過對國內(nèi)外太陽能光熱發(fā)電發(fā)展現(xiàn)狀及前景的深入分析,我們可以得出以下結(jié)論。國內(nèi)太陽能光熱發(fā)電在技術(shù)創(chuàng)新、政策支持和市場規(guī)模上均取得了顯著進步。我國的光熱發(fā)電技術(shù)不斷突破,已有一批具有自主知識產(chǎn)權(quán)的光熱發(fā)電設備和技術(shù)投入市場,光熱發(fā)電的度電成本也在逐年下降,為光熱發(fā)電的規(guī)模化應用提供了良好的條件。在國際上,太陽能光熱發(fā)電的發(fā)展同樣迅猛。歐美發(fā)達國家憑借其在技術(shù)研發(fā)、設備制造和市場運營方面的優(yōu)勢,推動了全球光熱發(fā)電行業(yè)的快速發(fā)展。同時,隨著國際合作的深入,越來越多的發(fā)展中國家也開始加入到光熱發(fā)電的行列,共同推動全球清潔能源的轉(zhuǎn)型。然而,盡管太陽能光熱發(fā)電具有諸多優(yōu)勢,其發(fā)展仍面臨一些挑戰(zhàn)。如光熱發(fā)電的技術(shù)成熟度和經(jīng)濟性仍有待提高,政策支持力度和市場認知度也有待加強。光熱發(fā)電的大規(guī)模應用還需要解決土地、水資源和生態(tài)環(huán)境等方面的問題??傮w來看,太陽能光熱發(fā)電作為一種清潔、高效的可再生能源技術(shù),具有廣闊的發(fā)展前景。未來,隨著技術(shù)的進步和政策的支持,太陽能光熱發(fā)電將在全球能源結(jié)構(gòu)中占據(jù)更加重要的地位。我們也需要加強國際合作,共同推動太陽能光熱發(fā)電的可持續(xù)發(fā)展,為應對全球氣候變化和促進經(jīng)濟社會可持續(xù)發(fā)展作出更大的貢獻。參考資料:太陽能光熱發(fā)電技術(shù)是一種利用太陽能來產(chǎn)生熱能,進而轉(zhuǎn)化為電能的新型技術(shù)。隨著全球能源危機和環(huán)境污染問題的日益嚴重,太陽能光熱發(fā)電技術(shù)因其清潔、可再生、可持續(xù)等優(yōu)點,越來越受到世界各國的關(guān)注和重視。本文將對太陽能光熱發(fā)電技術(shù)的發(fā)展歷程、技術(shù)原理、現(xiàn)狀及未來趨勢進行綜述。太陽能光熱發(fā)電技術(shù)的發(fā)展可以追溯到20世紀初期。早期的太陽能光熱發(fā)電技術(shù)主要采用集中式系統(tǒng),其原理是將太陽光匯聚到一點,通過反射鏡將太陽光聚焦到接收器上,利用產(chǎn)生的熱能來驅(qū)動傳統(tǒng)的蒸汽輪機發(fā)電。隨著科技的不斷進步,太陽能光熱發(fā)電技術(shù)也在不斷發(fā)展和完善。目前,主流的太陽能光熱發(fā)電技術(shù)主要包括槽式、塔式和蝶式三種。太陽能光熱發(fā)電技術(shù)的核心是利用太陽能產(chǎn)生熱能,并通過熱能轉(zhuǎn)化為電能。其原理是將太陽光匯聚到吸收器上,利用太陽光的熱量將工質(zhì)(如水、油或氫氣等)加熱,使其產(chǎn)生高溫高壓蒸汽或氣體。接著,通過傳統(tǒng)的熱力發(fā)電裝置(如汽輪機或燃氣輪機等)將熱能轉(zhuǎn)化為機械能,再進一步轉(zhuǎn)化為電能。太陽能光熱發(fā)電技術(shù)的優(yōu)點在于其能夠利用太陽能產(chǎn)生的熱能進行大規(guī)模的發(fā)電,而且產(chǎn)生的電能質(zhì)量高、穩(wěn)定性好。目前,太陽能光熱發(fā)電技術(shù)在全球范圍內(nèi)得到了廣泛應用。隨著技術(shù)的發(fā)展和成本的不斷降低,太陽能光熱發(fā)電技術(shù)的經(jīng)濟性也得到了大幅提升。在歐洲、美國、中國等國家和地區(qū),太陽能光熱發(fā)電項目已經(jīng)成為新能源發(fā)展的重要方向之一。與此同時,太陽能光熱發(fā)電技術(shù)的研發(fā)也得到了眾多企業(yè)和政府的支持。各國政府出臺了一系列政策措施,鼓勵太陽能光熱發(fā)電技術(shù)的研發(fā)和應用。企業(yè)也不斷加大投入,推動太陽能光熱發(fā)電技術(shù)的發(fā)展。未來,太陽能光熱發(fā)電技術(shù)的發(fā)展將繼續(xù)朝著高效、低成本、可持續(xù)的方向發(fā)展。在技術(shù)方面,太陽能光熱發(fā)電技術(shù)將不斷優(yōu)化和改進,提高光電轉(zhuǎn)換效率和熱電轉(zhuǎn)換效率,降低生產(chǎn)成本和運營成本。在應用方面,太陽能光熱發(fā)電技術(shù)的應用范圍將不斷擴大,不僅用于電力生產(chǎn),還可用于供暖、制冷、工業(yè)蒸汽等領域。太陽能光熱發(fā)電技術(shù)還將與其他可再生能源技術(shù)相結(jié)合,形成多能互補的能源利用模式,進一步提高能源利用效率和穩(wěn)定性。太陽能光熱發(fā)電技術(shù)作為一種清潔、可再生、可持續(xù)的能源利用方式,具有廣闊的發(fā)展前景和巨大的市場潛力。未來,隨著技術(shù)的不斷進步和應用范圍的擴大,太陽能光熱發(fā)電技術(shù)將為解決全球能源危機和環(huán)境污染問題發(fā)揮越來越重要的作用。太陽能光熱發(fā)電是新能源利用的一個重要方向。主要形式有槽式、塔式,碟式(盤式)三種系統(tǒng)。光熱發(fā)電最大的優(yōu)勢在于電力輸出平穩(wěn),可做基礎電力、可做調(diào)峰;另外其成熟可靠的儲能(儲熱)配置可以在夜間持續(xù)發(fā)電。太陽能光熱發(fā)電是指:利用大規(guī)模陣列拋物或碟形鏡面收集太陽熱能,通過換熱裝置提供蒸汽,結(jié)合傳統(tǒng)汽輪發(fā)電機的工藝,從而達到發(fā)電的目的。采用太陽能光熱發(fā)電技術(shù),避免了昂貴的硅晶光電轉(zhuǎn)換工藝,可以大大降低太陽能發(fā)電的成本。而且,這種形式的太陽能利用還有一個其他形式的太陽能轉(zhuǎn)換所無法比擬的優(yōu)勢,即太陽能所燒熱的水可以儲存在巨大的容器中,在太陽落山后幾個小時仍然能夠帶動汽輪發(fā)電。一般來說,太陽能光熱發(fā)電形式有槽式、塔式,碟式(盤式)三種系統(tǒng)。槽式太陽能熱發(fā)電系統(tǒng)全稱為槽式拋物面反射鏡太陽能熱發(fā)電系統(tǒng),是將多個槽型拋物面聚光集熱器經(jīng)過串并聯(lián)的排列,加熱工質(zhì),產(chǎn)生高溫蒸汽,驅(qū)動汽輪機發(fā)電機組發(fā)電。20世紀80年代初期,以色列和美國聯(lián)合組建了LUZ太陽能熱發(fā)電國際有限公司。從成立開始,該公司集中力量研究開發(fā)槽式拋物面聚光反射鏡太陽能熱發(fā)電系統(tǒng)。從1985年-1991年的6年間,在美國加州沙漠相繼建成了9座槽式太陽能熱發(fā)電站,總裝機容量8MW,并投入網(wǎng)營運。經(jīng)過努力,電站的初次投資由1號電站的4490美元/KW降到8號電站的2650美元/kW,發(fā)電成本從24美分/KWh降到8美分/KWh。為繼續(xù)推動太陽能熱發(fā)電的發(fā)展,以色列、德國和美國幾家公司進行使用,他們計劃在美國內(nèi)華達州建造兩座80MW槽式太陽能熱電站,兩座100MW太陽能與燃氣輪機聯(lián)合循環(huán)電站。在西班牙和摩洛哥分別建造135MW和18MW太陽能熱發(fā)電站各一座。建于西班牙的Acurex槽式太陽能熱發(fā)電系統(tǒng),借助槽形拋物面聚光器將太陽光聚焦反射到接收聚熱管上,通過管內(nèi)熱載體將太陽光聚焦反射到接收聚熱管上,通過管內(nèi)熱載體將水加熱成蒸汽,推動汽輪機發(fā)電。作為太陽能量不足時的備用,系統(tǒng)配備有一個輔助燃燒爐,用天然氣或燃油來產(chǎn)生蒸汽。要提高槽式太陽能熱發(fā)電系統(tǒng)的效率與正常運行,涉及到兩個方面的控制問題,一個是自動跟蹤裝置,要求使得槽式聚光器時刻對準太陽,以保證從源頭上最大限度的吸收太陽能,據(jù)統(tǒng)計跟蹤比非跟蹤所獲得的能量要高出7%。另外一個是要控制傳熱液體回路的溫度與壓力,滿足汽輪機的要求實現(xiàn)系統(tǒng)的正常發(fā)電。針對這兩個控制問題,國內(nèi)外學者都展開了研究,取得了一定的研究進展。德州華園新能源應用技術(shù)研究所與中科院電工所、清華大學等科研單位聯(lián)手研制開發(fā)的槽式太陽能中高溫熱利用系統(tǒng),設備結(jié)構(gòu)簡單、而且安裝方便,整體使用壽命可達20年,可以很好的應用于槽式太陽能熱發(fā)電系統(tǒng)。由于太陽能反射鏡是固定在地上的,所以不僅能更有效地抵御風雨的侵蝕破壞,而且還大大降低了反射鏡支架的造價。更為重要的是,該設備技術(shù)突破了以往一套控制裝置只能控制一面反射鏡的限制。采用菲涅爾凸透鏡技術(shù)可以對數(shù)百面反射鏡進行同時跟蹤,將數(shù)百或數(shù)千平方米的陽光聚焦到光能轉(zhuǎn)換部件上(聚光度約50倍,可以產(chǎn)生四的高溫),改變了以往整個工程造價大部分為跟蹤控制系統(tǒng)成本的局面,使其在整個工程造價中只占很小的一部分。同時對集熱核心部件鏡面反射材料,以及太陽能中高溫直通管采取國產(chǎn)化市場化生產(chǎn),降低了成本,并且在運輸安裝費用上降低大量費用。這兩項突破徹底克服了長期制約槽式太陽能在中高溫領域內(nèi)大規(guī)模應用的技術(shù)障礙,為實現(xiàn)太陽能中高溫設備制造標準化和產(chǎn)業(yè)化規(guī)?;\作開辟了廣闊的道路。1973年,世界性石油危機的爆發(fā)刺激了人們對太陽能技術(shù)的研究與開發(fā)。相對于太陽能電池的價格昂貴、效率較低,太陽能熱發(fā)電的效率較高、技術(shù)比較成熟。許多工業(yè)發(fā)達國家,都將太陽能熱發(fā)電技術(shù)作為國家研究開發(fā)的重點。從1981-1991年10年間,全世界建造了裝機容量500kW以上的各種不同形式的兆瓦級太陽能熱發(fā)電試驗電站余座,其中主要形式是塔式電站,最大發(fā)電功率為80MW。由于單位容量投資過大,且降低造價十分困難,因此太陽能熱發(fā)電站的建設逐漸冷落下來。但對塔式太陽能熱發(fā)電的研究開發(fā)并未完全中止。1980年美國在加州建成太陽I號塔式太陽能熱發(fā)電站,裝機容量10MW。經(jīng)過一段時間試驗運行后,在此基礎上又建造了太陽II號塔式太陽能熱發(fā)電站,并于1996年1月投入試驗運行。盤式(又稱碟式)太陽能熱發(fā)電系統(tǒng)是世界上最早出現(xiàn)的太陽能動力系統(tǒng)。近年來,盤式太陽能熱發(fā)電系統(tǒng)主要開發(fā)單位功率質(zhì)量比更小的空間電源。盤式太陽能熱發(fā)電系統(tǒng)應用于空間,與光伏發(fā)電系統(tǒng)相比,具有氣動阻力低、發(fā)射質(zhì)量小和運行費用便宜等優(yōu)點,美國從1988年開始進行可行性研究,計劃在近期進行發(fā)射試驗。例如,1983年美國加州噴氣推進試驗室完成的盤式斯特林太陽能熱發(fā)電系統(tǒng),其聚光器直徑為11m,最大發(fā)電功率為6kW,轉(zhuǎn)換效率為29%。1992年德國一家工程公司開發(fā)的一種盤式斯特林太陽能熱發(fā)電系統(tǒng)的發(fā)電功率為9kW,到1995年3月底,累計運行了17000h,峰值凈效率20%,月凈效率16%,該公司計劃用100臺這樣的發(fā)電系統(tǒng)組建一座MW的盤式太陽能熱發(fā)電示范電站。盤式(又稱碟式)太陽能熱發(fā)電系統(tǒng)(拋物面反射鏡斯特林系統(tǒng))是由許多鏡子組成的拋物面反射鏡組成,接收在拋物面的焦點上,接收器內(nèi)的傳熱工質(zhì)被加熱到750℃左右,驅(qū)動發(fā)動機進行發(fā)電。美國熱發(fā)電計劃與Cummins公司合作,1991年開始開發(fā)商用的7千瓦碟式/斯特林發(fā)電系統(tǒng),5年投入經(jīng)費1800萬美元。1996年Cummins向電力部門和工業(yè)用戶交付7臺碟式發(fā)電系統(tǒng),計劃1997年生產(chǎn)25臺以上。Cummins預計10年后年生產(chǎn)超過1000臺。該種系統(tǒng)適用于邊遠地區(qū)獨立電站。美國熱發(fā)電計劃還同時開發(fā)25千瓦的碟式發(fā)電系統(tǒng)。25千瓦是經(jīng)濟規(guī)模,因此成本更加低廉,而且適用于更大規(guī)模的離網(wǎng)和并網(wǎng)應用。1996年在電力部門進行實驗,1997年開始運行。以上三種系統(tǒng)性能比較。三種系統(tǒng)只有槽式線聚焦系統(tǒng)實現(xiàn)了商業(yè)化,其他兩種處在示范階段,有實現(xiàn)商業(yè)化的可能和前景。三種系統(tǒng)均可單獨使用太陽能運行,安裝成燃料混合(如與天然氣、生物質(zhì)氣等)互補系統(tǒng)是其突出的優(yōu)點。就幾種形式的太陽熱發(fā)電系統(tǒng)相比較而言,槽式熱發(fā)電系統(tǒng)是最成熟,也是達到商業(yè)化發(fā)展的技術(shù),塔式熱發(fā)電系統(tǒng)的成熟度不如拋物面槽式熱發(fā)電系統(tǒng),而配以斯特林發(fā)電機的拋物面盤式熱發(fā)電系統(tǒng)雖然有比較優(yōu)良的性能指標,但主要還是用于邊遠地區(qū)的小型獨立供電,大規(guī)模應用成熟度則稍遜一籌。應該指出,槽式、塔式和盤式太陽能光熱發(fā)電技術(shù)同樣受到世界各國的重視,并正在積極開展工作。隨著全球?qū)稍偕茉吹男枨蟛粩嘣鲩L,太陽能光熱發(fā)電技術(shù)作為一種清潔、可持續(xù)的能源解決方案,正逐漸受到全球范圍內(nèi)的關(guān)注。本文將探討太陽能光熱發(fā)電技術(shù)的發(fā)展現(xiàn)狀,包括其工作原理、技術(shù)分類、優(yōu)勢與挑戰(zhàn)以及未來趨勢。太陽能光熱發(fā)電技術(shù)主要利用太陽能將工作介質(zhì)加熱至高溫,再通過熱機驅(qū)動發(fā)電機發(fā)電。這一過程中,太陽能接收器是關(guān)鍵設備,它負責將太陽能轉(zhuǎn)化為熱能。熱儲罐和換熱器也是太陽能光熱發(fā)電系統(tǒng)中的重要組成部分,它們分別負責儲存和傳遞熱能。根據(jù)集熱方式的不同,太陽能光熱發(fā)電技術(shù)主要分為槽式、塔式、碟式和菲涅爾式四種。其中,槽式技術(shù)是目前應用最廣泛的一種,具有技術(shù)成熟、成本低廉等優(yōu)勢;塔式技術(shù)則具有聚光比高、運行溫度高、熱機效率高等特點;碟式技術(shù)具有結(jié)構(gòu)緊湊、啟動快、可模塊化等優(yōu)點;菲涅爾式技術(shù)則適用于大規(guī)模電站建設。太陽能光熱發(fā)電技術(shù)具有諸多優(yōu)勢,如清潔環(huán)保、可再生、無排放等。太陽能資源分布廣泛,不受地域限制,使得光熱發(fā)電技術(shù)在全球范圍內(nèi)具有廣闊的應用前景。然而,該技術(shù)也面臨一些挑戰(zhàn),如投資成本高、儲能技術(shù)尚不成熟、政策支持不足等。隨著科技的不斷進步和成本的降低,太陽能光熱發(fā)電技術(shù)有望在未來實現(xiàn)更廣泛的應用。未來,該領域的研究將集中在提高光熱轉(zhuǎn)換效率、降低成本、優(yōu)化儲能技術(shù)等方面。隨著全球?qū)稍偕茉吹闹匾暫椭С至Χ鹊募哟?,太陽能光熱發(fā)電技術(shù)有望在全球能源結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)型中發(fā)揮重要作用。太陽能光熱發(fā)電技術(shù)作為一種清潔、可持續(xù)的能源解決方案,正在全球范圍內(nèi)受到越來越
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