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太陽能光熱發(fā)電的原理及分類概述目錄TOC\o"1-3"\h\u228太陽能光熱發(fā)電的原理及分類概述 1253301.1太陽能光熱發(fā)電基本原理 162461.2太陽能光熱發(fā)電優(yōu)勢 3171841.3太陽能光熱發(fā)電資源需求 420221.4太陽能光熱發(fā)電分類 7143731.4.1槽式光熱發(fā)電技術(shù) 78651.4.2碟式光熱發(fā)電技術(shù) 8180981.4.3線性菲涅爾式光熱發(fā)電技術(shù) 989321.4.4塔式光熱發(fā)電技術(shù) 101.1太陽能光熱發(fā)電基本原理太陽能熱交換發(fā)電主要是一種泛指使用大量的拋物或者盤狀的鏡面上收集太陽能,通過熱交換設(shè)備向其中的蒸汽進(jìn)行加熱,并結(jié)合傳統(tǒng)常規(guī)的蒸汽渦輪發(fā)電機(jī)技術(shù)而來達(dá)到太陽能發(fā)電的目標(biāo)利用先進(jìn)的太陽能熱力發(fā)電技術(shù),避免了使用硅晶體價格高廉的光電變頻轉(zhuǎn)換方法,這樣就可以明顯地降低太陽能發(fā)電的成本。此外,這種形式的太陽能使用方式具有其它各種形式的太陽能變化無法比擬的特點(diǎn)。這就意味著被太陽能加熱后的水仍然可以保持存儲在巨型容器中,并且仍然能夠保持日落之后幾個小時仍然能夠帶動蒸汽輪機(jī)進(jìn)行發(fā)電。光熱發(fā)電原理如下圖所示:發(fā)電系統(tǒng)集熱系統(tǒng)熱傳輸系統(tǒng)蓄熱與熱交換系統(tǒng)集熱器蒸汽泵反射鏡太陽能給水蓄熱器冷凝器電能汽輪機(jī)發(fā)電機(jī)蒸汽發(fā)電系統(tǒng)集熱系統(tǒng)熱傳輸系統(tǒng)蓄熱與熱交換系統(tǒng)集熱器蒸汽泵反射鏡太陽能給水蓄熱器冷凝器電能汽輪機(jī)發(fā)電機(jī)蒸汽圖2-1光熱發(fā)電原理圖CSP技術(shù)是不同于傳統(tǒng)光伏發(fā)電的一種新能源應(yīng)用技術(shù)。在此過程中,太陽能先轉(zhuǎn)換為熱能,然后再將熱能轉(zhuǎn)換為機(jī)械能,再機(jī)械性能轉(zhuǎn)換成為電動力。它是利用聚光鏡或其他集熱器所采集的太陽能,通過熱交換器后將一個介質(zhì)進(jìn)行加熱至幾百度高溫。通過一個熱交換器后會產(chǎn)生一定量的高溫蒸汽,該高溫蒸汽驅(qū)動蒸汽輪機(jī)發(fā)電。這里的傳熱介質(zhì)主要是傳熱油和熔鹽。通常,我們把整個CSP系統(tǒng)劃分為四個組成部分:集熱系統(tǒng)、熱傳輸系統(tǒng)、蓄熱與交換系統(tǒng)和風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)。(1)集熱系統(tǒng):該類集熱系統(tǒng)由聚光裝置、接收器、跟蹤機(jī)構(gòu)等組件組成。如果一個集熱系統(tǒng)本身是整個CSP的基礎(chǔ)和核心,那么一個聚光設(shè)備本身也就是這個集熱系統(tǒng)的基礎(chǔ)和核心。聚光設(shè)備有聚光鏡片或定日鏡。它們的反射比、聚焦偏差都會對發(fā)電效率造成影響。目前,國產(chǎn)聚光鏡在工作時間和精度上都可以高達(dá)94%,與國外聚光鏡之間的區(qū)別并不多。集熱系統(tǒng)采取太陽能并把它們轉(zhuǎn)化成可利用的太陽能熱。(2)熱傳遞系統(tǒng):這種傳熱系統(tǒng)主要傳遞集熱器所收取的熱能。傳熱介質(zhì)是指用于把熱能直接傳遞給儲熱體系的介質(zhì)。傳熱介質(zhì)大多為傳熱油或熔鹽。從理論上看,熔融性的鹽比傳熱油可以具有更高的溫度,發(fā)電效率也更高,并且更安全。傳熱系統(tǒng)一般分為蒸汽預(yù)熱器、蒸汽發(fā)生器、過熱器及再熱器等幾個部分。傳熱系統(tǒng)的基本傳熱技術(shù)及其特點(diǎn)大致有三個主要方面:傳熱系統(tǒng)過程的熱力損耗少、輸送作為傳熱介質(zhì)的氣動水泵所用功率少、傳熱系統(tǒng)費(fèi)用低。在傳熱的工作過程中,一般來說傳熱管越短,熱損失就越低。(3)蓄熱和熱交換系統(tǒng):CSP技術(shù)充分體現(xiàn)了其相比于光伏發(fā)電系統(tǒng)在儲熱及熱交換部分的技術(shù)優(yōu)勢。這就意味著將太陽能和熱量在白天被儲存起來,可以夜間用于發(fā)電,也可以適應(yīng)當(dāng)?shù)仉娋W(wǎng)根據(jù)需求負(fù)荷而進(jìn)行供電。儲熱設(shè)備通常是由真空絕熱或者覆蓋有絕熱材料的存放式儲熱設(shè)備組成。儲熱系統(tǒng)對于儲熱介質(zhì)的基本要求如下:儲能密度高、來源豐富、價格低廉、性能穩(wěn)定、不易受到化學(xué)腐蝕、安全性強(qiáng)、傳熱范圍大、換熱器和熱導(dǎo)率良好,存儲介質(zhì)具有很高的粘性。(4)發(fā)電系統(tǒng):在太陽能高溫?zé)岚l(fā)電系統(tǒng)中常見使用的發(fā)電機(jī)組主要包括高溫蒸汽輪機(jī)、燃?xì)廨啓C(jī)、工作沸點(diǎn)低溫流體式蒸汽輪機(jī)和斯特林式發(fā)電機(jī)??筛鶕?jù)蒸汽渦輪機(jī)進(jìn)出口處的溫度和熱能變化確定溫度水平,熱量和蒸汽壓力來選擇這些發(fā)電裝置。對于大型太陽能發(fā)熱系統(tǒng),可以使用常規(guī)的蒸汽輪機(jī),因?yàn)闇囟人脚c熱發(fā)電系統(tǒng)的溫度水平基本相同。如果工作溫度高于800°C,則可以使用燃?xì)廨啓C(jī);對于低能量或低溫太陽能發(fā)電系統(tǒng),可以使用低溫太陽能發(fā)電系統(tǒng),沸點(diǎn)工作介質(zhì)為蒸汽輪機(jī)或斯特林發(fā)動機(jī)。當(dāng)前使用的大多數(shù)蒸汽輪機(jī)都是風(fēng)冷的。盡管CSP技術(shù)的發(fā)電系統(tǒng)與火力發(fā)電系統(tǒng)相似,但仍存在一定差異。因此,就要要求蒸汽輪機(jī)具有頻繁起動和停止、快速起動、低負(fù)荷運(yùn)行和高效率等特點(diǎn)。1.2太陽能光熱發(fā)電優(yōu)勢利用太陽能電熱發(fā)電系統(tǒng)。整個發(fā)電工作流程的清潔、環(huán)保、無污染。這對于減少能源危機(jī)和環(huán)境污染是至關(guān)重要的。與傳統(tǒng)的發(fā)電方式、風(fēng)力發(fā)電、光伏發(fā)電相比,光熱發(fā)電具有自身的獨(dú)特優(yōu)勢和其特點(diǎn)。(1)為了保護(hù)環(huán)境我國的化石燃料能源儲備嚴(yán)重缺乏,由于我國社會和經(jīng)濟(jì)的迅猛發(fā)展,難以保證對能源的充足供應(yīng)。作為新型能源結(jié)構(gòu)的調(diào)整及其對電能的替代,電能占能源消耗的總比重正逐年提高。通過增加太陽能熱發(fā)單元進(jìn)行發(fā)電,可以降低能耗并有效地進(jìn)行節(jié)省能源,實(shí)現(xiàn)了可持續(xù)發(fā)展。(2)提高環(huán)境效益。在不需要使用任何輔助發(fā)電設(shè)備的條件下,太陽能熱力發(fā)電的整個發(fā)電工作過程中并不會產(chǎn)生任何外部的污染物和其他溫室氣體,與石燃料等所有可能產(chǎn)生任何一種污染物的能源相比,它更多地是清潔可再生能源的形式。光伏發(fā)電是另一種產(chǎn)生太陽能的技術(shù)。光伏發(fā)電雖然可以使其在發(fā)電的過程中做到清潔環(huán)境保護(hù),但是在其生產(chǎn)或者回收光伏發(fā)電模塊時,還會對環(huán)境產(chǎn)生很多的污染。從原始設(shè)備的制造再到發(fā)電后的報廢再利用以及循環(huán)再利用太陽能光熱發(fā)電,與光伏發(fā)電相比,能源消耗和對廢物處理整個工作流程非常小,能源消耗和污染大大減少。至少在整個生命周期中,太陽能熱電廠的二氧化碳排放量僅為13至19g/kWh。這種發(fā)電形式電是一種可再生清潔能源的綜合發(fā)電利用方式,對生態(tài)環(huán)境的健康危害較小。(3)機(jī)組出力穩(wěn)定得益于獨(dú)特的發(fā)電原理,太陽能熱發(fā)電的性能優(yōu)于光伏發(fā)電和風(fēng)力發(fā)電。太陽能資源受到天氣和其他諸多因素的影響、或暫時中斷,這導(dǎo)致太陽能發(fā)電設(shè)備的輸出出現(xiàn)較大的波動,并且靈活性較差。CSP可以通過采用蓄熱技術(shù)或其它發(fā)電系統(tǒng)的方式來保證發(fā)電系統(tǒng)正常運(yùn)行的穩(wěn)定和連續(xù)性,并顯著地提高發(fā)電性能。太陽能熱發(fā)電技術(shù)中的熱電轉(zhuǎn)換工作原理類似于傳統(tǒng)能源發(fā)電技術(shù)。因此,CSP系統(tǒng)可以直接地通過一個輔助式發(fā)電系統(tǒng)或者是一個通過與其他常規(guī)的熱量輸出聯(lián)合工作來改善其性能特點(diǎn),從而促使它們在夜間繼續(xù)進(jìn)行發(fā)電,甚至穩(wěn)定地輸出一個基本負(fù)荷。與傳統(tǒng)的風(fēng)力發(fā)電、光伏等方式發(fā)電相比,具備儲熱、加壓等功能并配套的CSP技術(shù)將會擁有更大的優(yōu)勢。(4)電網(wǎng)友好性太陽能熱發(fā)電利用系統(tǒng)產(chǎn)生的過熱蒸汽來驅(qū)動蒸汽輪機(jī)轉(zhuǎn)動,基本與傳統(tǒng)的火力發(fā)電方法相同。它對電網(wǎng)基本沒有任何負(fù)面影響,同時還能進(jìn)行無功功率補(bǔ)償。這是一種對電網(wǎng)友好的發(fā)電方法。該太陽能熱發(fā)電系統(tǒng)可以直接實(shí)現(xiàn)蓄熱功能,系統(tǒng)內(nèi)安裝有蓄熱器。蓄熱器可以在陽光充沛和用電量較低時存儲多余的熱量,并在云層期間和夜晚時及時地為發(fā)電系統(tǒng)提供熱量,補(bǔ)充連續(xù)發(fā)電。在電力調(diào)度工作方面,CSP可以將其作為電網(wǎng)系統(tǒng)調(diào)節(jié)工作所需要的動力來源,就是可以參與電力調(diào)節(jié)工作,提高電網(wǎng)的靈活性和接受波動的可再生能源。具有儲熱功能的太陽能熱發(fā)電系統(tǒng)可以在白天將多余的太陽能存儲在儲熱功能中,在傍晚之后或當(dāng)網(wǎng)絡(luò)需要調(diào)峰以滿足網(wǎng)絡(luò)的需求時,可以利用該太陽能發(fā)電。同時,輸出電能變得更加穩(wěn)定和可靠。1.3太陽能光熱發(fā)電資源需求太陽能熱發(fā)電系統(tǒng)對光照條件和土地資源有很高的要求,并需要適當(dāng)?shù)幕A(chǔ)設(shè)施,例如并網(wǎng)和發(fā)電傳輸?shù)取4送?我國光熱發(fā)電制造行業(yè)目前仍然是處于一個示范工程的狀態(tài),其中單位總投資費(fèi)用和發(fā)電費(fèi)用都比較高。行業(yè)的進(jìn)一步發(fā)展發(fā)展尚且還需要國家制定出臺相應(yīng)的激勵政策及良好環(huán)境。(1)光照資源與傳統(tǒng)的光伏發(fā)電方式相反,太陽能熱力發(fā)電技術(shù)是一種使用直接太陽輻射的資源,因此對于光照條件要求也有著更加嚴(yán)格的要求。通常,國際太陽輻射(DNI)在全球范圍內(nèi)被廣泛應(yīng)用于計算和分析各種可供利用的太陽能電廠和其他太陽能資源。根據(jù)國外大型太陽能熱電廠建設(shè)的實(shí)踐和經(jīng)驗(yàn),適合于進(jìn)行太陽能熱電廠施工建設(shè)的區(qū)域年度DNI需求超過1900Kwh/m2,低于此值時,太陽能熱發(fā)電的競爭力不如光伏發(fā)電。在CSP項(xiàng)目的選址階段,必須首先考慮DNI的大小,能源主管部門要求CSP示范項(xiàng)目的年平均DNI不低于1600kWh/m2。中國太陽直射的氣候分布與地形非常吻合,基本反映了西部高地和東部低地以及主要山脈的方向的梯度分布特征。我國陽光直射最強(qiáng)的地區(qū)位于青藏高原上,該地區(qū)北向內(nèi)蒙古河西走廊,東至橫斷山脈。無論是由于海拔高度還是這些地區(qū)的干旱氣候,全都符合太陽光高輻射量的要求,使得全年都受到的直接輻射相對較強(qiáng)。(2)土地條件太陽能供熱發(fā)電系統(tǒng)需要使用巨大的反射器來收集太陽能。因此,太陽能熱力發(fā)電廠建設(shè)需要土地和資源管理的巨額投入。另外,太陽能熱力發(fā)電系統(tǒng)中的靜電場也對于地面坡度提出了更為嚴(yán)格的要求。槽式CSP電廠的地表坡度通常是不超過1%,但是對于塔式電廠地表坡度的要求是相對寬松。適用于太陽能熱電廠施工區(qū)域的特點(diǎn)要求主要是包括無樹木草原、灌木叢、戈壁沙漠、沙漠、廢棄的鹽堿土地和沙漠。根據(jù)不同的資源狀態(tài)、光場的設(shè)計、能量存儲配置等,CSP單元的集熱性能會發(fā)生很大變化。以具有7小時儲熱系統(tǒng)的槽式發(fā)電廠為例,則需要250,000m2的土地資源,以滿足充足的光照資源的條件。(3)配套電網(wǎng)送出工程由于大多數(shù)地域的光照資源和土地條件的稀缺,導(dǎo)致許多太陽能CSP項(xiàng)目不得不選擇在偏遠(yuǎn)地區(qū)建造。這些地區(qū)不僅社會所需求的電量低,再加之配電網(wǎng)絡(luò)的相關(guān)設(shè)施不夠完善等諸多因素。嚴(yán)重影響了CSP發(fā)電機(jī)組的使用效率,并引起諸如光線不足、電力限制之類的問題。為了能夠在偏遠(yuǎn)地區(qū)建造CSP系統(tǒng),必須改進(jìn)偏遠(yuǎn)地區(qū)的網(wǎng)絡(luò)訪問項(xiàng)目的構(gòu)建,從而確保CSP系統(tǒng)與網(wǎng)絡(luò)的平滑連接。但是繼而產(chǎn)生西部地區(qū)裝機(jī)容量已經(jīng)遠(yuǎn)遠(yuǎn)超出當(dāng)?shù)厣鐣?shí)際用電總量的情況,并且很大一部分地區(qū)電力生產(chǎn)都無法在當(dāng)?shù)剡M(jìn)行消耗,造成了不必要的資源浪費(fèi)。為了保證有效地利用可再生能源,必須進(jìn)行將多余的電能轉(zhuǎn)移到中部和東部地區(qū)的工作,為此就需要建設(shè)大型的配電網(wǎng)絡(luò)將偏遠(yuǎn)地區(qū)所產(chǎn)生的電能,盡可能在快速、少損耗、低成本、盡可能不破壞環(huán)境的前提下輸送到電力需求高的發(fā)達(dá)地區(qū)或工業(yè)城市。(4)資金在我國,CSP行業(yè)才剛剛起步,很少有CSP站正在投入運(yùn)行。之所以如此,技術(shù)問題和無法實(shí)現(xiàn)大規(guī)模生產(chǎn)占有很大的一部分原因,即太陽能熱電廠在當(dāng)今社會成本高于風(fēng)能、光伏發(fā)電和其他新能源發(fā)電的單位成本,因此必須進(jìn)行技術(shù)層面的創(chuàng)新,從而降低建設(shè)成本。否則CSP項(xiàng)目的資金需要大量資金,難以大面積的建設(shè)和應(yīng)用。根據(jù)發(fā)電廠的規(guī)模大小、蓄熱長度、照明條件、土地和人工成本,CSP站的成本差異往往很大。通常,碟式風(fēng)力發(fā)電廠的成本是單位費(fèi)用中最高,前者大約是塔式風(fēng)力發(fā)電廠成本中單位費(fèi)用的兩倍。槽式風(fēng)力發(fā)電廠的成本比塔式風(fēng)力發(fā)電廠的成本略低但比菲涅爾發(fā)電廠的單位成本略高,且能源利用率不高。(5)政策環(huán)境在我國,CSP行業(yè)仍處于起步階段,必須需要堅(jiān)實(shí)的政治環(huán)境來支持它。從研發(fā)示范到商業(yè)化的早期階段,風(fēng)電和光伏發(fā)電二者均得到了政治的支持,政府的支持戰(zhàn)略對于扶持和促進(jìn)新興產(chǎn)業(yè)的發(fā)展具有至關(guān)重要的作用。風(fēng)電行業(yè)和光伏發(fā)電行業(yè)在初期也面臨單位投資過多的問題,該行業(yè)的每一步都發(fā)展離不開國家得扶持政策和稅收補(bǔ)貼政策。受位置選擇因素影響的CSP系統(tǒng)大多位于陽光充足、形廣闊的偏遠(yuǎn)地區(qū),并面臨著支撐電網(wǎng)構(gòu)造限制的問題。為了改善大型電網(wǎng)的建設(shè)并使CSP項(xiàng)目完全融入電網(wǎng),國家必須制定適當(dāng)?shù)募畈呗浴4送?,確保CSP完全消耗的政策也至關(guān)重要,否則會造成能源的浪費(fèi)和成本付出得不到預(yù)計的回報,所造成虧損運(yùn)行得現(xiàn)象??稍偕鍧嵞茉丛O(shè)施大多位于我國的西部地區(qū),但西部人口稀少,經(jīng)濟(jì)相對落后,社會總體用電量過低。電力市場因素在限制可再生能源方面造成了問題。用可再生清潔能源發(fā)電的成本主要集中在固定成本上,可變成本幾乎為零。發(fā)電量的波動對平均化發(fā)電的成本有重大影響。因此,CSP所產(chǎn)生的電量是否能被充分消耗將對降低發(fā)電成本和促進(jìn)CSP行業(yè)的發(fā)展產(chǎn)生深遠(yuǎn)的影響。

1.4太陽能光熱發(fā)電分類取決于CSP技術(shù),集中方法和接收者會有所不同。主要分為點(diǎn)聚焦和線聚焦兩種聚光方式:點(diǎn)聚光方法是一種以點(diǎn)為中心的CSP電站,該站使用兩軸跟蹤器跟蹤太陽的軌跡并將輻射能量聚焦在點(diǎn)接收器上;線聚光方法是一種集中于線的CSP電站,該站使用單軸跟蹤器跟蹤太陽的光線得方式,并將光聚焦在線接收器上。兩種聚光方法各由優(yōu)缺點(diǎn)。點(diǎn)聚光法的濃度高,傳熱回路中部分的熱損失很小,容易達(dá)到高溫系統(tǒng)工作所需要的溫度。線性集中法具有簡單的結(jié)構(gòu),并且基本上采用了單軸追蹤裝置。跟蹤設(shè)備的成本比較低。接受器由固定式接受器和可移動式接受器組成。固定式的接收器是一種獨(dú)立于發(fā)電廠集中式聚光設(shè)備;當(dāng)一個可以移動的接收器集中器搭配使用時,可以收集比單獨(dú)使用更多的能量。根據(jù)使用集中式光的不同使用處理方法不同以及光接收者的需求差異,全球的CSP技術(shù)通常大致可以將其劃分成四類。這四類CSP技術(shù)主要分別涉及應(yīng)用到線性槽式光熱發(fā)電技術(shù)、碟式光熱發(fā)電技術(shù)、碟式光熱發(fā)電技術(shù)、線性菲涅爾式光熱發(fā)電技術(shù)以及塔式光熱發(fā)電技術(shù)。1.4.1槽式光熱發(fā)電技術(shù)圖2-2槽式集熱系統(tǒng)當(dāng)通過槽式太陽能光熱發(fā)電(PTSP)時,拋物線鏡就用于收集太陽能,利用的特點(diǎn)就是拋物表面型狀反射鏡的高聚集性。利用其幾何性質(zhì),拋物表面反射鏡把太陽光聚焦成一條垂直線并形成了太陽光聚焦點(diǎn)的曲線。將集熱管直接安裝在聚焦線上,利用反射器所接收集到的陽光,就可以用來加熱集熱管內(nèi)部中的傳熱介質(zhì),實(shí)現(xiàn)光能向熱能的單向轉(zhuǎn)換。為適應(yīng)太陽的移動,在拋物面反正鏡下安裝跟蹤軸,反射鏡和熱采集管可以隨著太陽的移動而連續(xù)改變角度。當(dāng)前,大多數(shù)已經(jīng)開始運(yùn)行的槽式光熱發(fā)電廠都是以傳熱油作為主要的傳熱介質(zhì),加熱后傳熱油直接進(jìn)入熱交換系統(tǒng),對于儲存在其中的傳熱介質(zhì)進(jìn)行加熱。大多數(shù)采用蒸汽水作為傳熱介質(zhì),水工質(zhì)的流體被進(jìn)行加熱,汽化并且過熱以形成一種過熱蒸汽。過熱的蒸汽繼而驅(qū)動蒸汽輪機(jī)旋轉(zhuǎn),通過汽輪機(jī)的旋轉(zhuǎn)帶動電機(jī)做功,產(chǎn)生機(jī)械能進(jìn)而轉(zhuǎn)換為電能。熱量傳遞后的水工質(zhì)流體被冷凝,然后返回到熱交換系統(tǒng)以進(jìn)行再循環(huán)。槽式CSP系統(tǒng)通常由拋物線形槽式反射器、集熱管、蓄熱裝置、蒸汽輪機(jī)單元和輔助發(fā)電系統(tǒng)組成。在槽式CSP系統(tǒng)的情況下,反射器和收集器管通過先串聯(lián)然后并聯(lián)的方式,以便通過模塊化結(jié)構(gòu)形成大的收集器場,盡可能多的收集太陽能的光熱。槽式太陽能熱發(fā)電(PTSP)是當(dāng)前最成熟的太陽能熱發(fā)電的商業(yè)方法。太陽能發(fā)電的優(yōu)勢在于低成本的投資,先進(jìn)的研究技術(shù),發(fā)電系統(tǒng)的簡單結(jié)構(gòu)以及豐富的運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)。它們可以與化石燃料和其他可再生能源相結(jié)合使用。然而,槽式太陽能熱發(fā)電技術(shù)使用線聚焦方法來收集太陽能。導(dǎo)致光的濃度相對較低,并且很難使系統(tǒng)在更高的溫度下運(yùn)行。隨著溫度升高,它降低了集熱效率。因此,蓄熱裝置的性能存在缺陷,此項(xiàng)缺點(diǎn)在實(shí)際運(yùn)行中不會給電廠帶來任何好處。槽型CSP系統(tǒng)具有長的傳熱周期和較大的熱損失,因此只能實(shí)現(xiàn)11%至16%的光電轉(zhuǎn)換效率。1.4.2碟式光熱發(fā)電技術(shù)圖2-3碟式集熱系統(tǒng)碟式太陽能發(fā)電系統(tǒng)又被人們簡單地稱之為盤型太陽能發(fā)電系統(tǒng)。這種系統(tǒng)采用旋轉(zhuǎn)拋物面鏡把太陽光線凝聚在一個焦點(diǎn)。位于焦點(diǎn)區(qū)域處的太陽能接收器把所采集到的太陽能光轉(zhuǎn)換成具有一定溫度的熱能,對其傳熱介質(zhì)進(jìn)行加熱,繼而采用傳熱介質(zhì)對其所工作介質(zhì)進(jìn)行加熱,以推動熱循環(huán),使發(fā)電機(jī)正常運(yùn)行?;蛘咴谥行闹苯影惭b一臺太陽能斯特林發(fā)電設(shè)備。碟式CSP系統(tǒng)采用了在系統(tǒng)內(nèi)部的驅(qū)動設(shè)備控制外部驅(qū)動裝置來控制碟式集中器,通過一個雙軸聚光器自動地跟蹤太陽的運(yùn)行。碟式光熱發(fā)電系統(tǒng)由旋轉(zhuǎn)式拋物面鏡、接收器、追蹤裝置及儲熱設(shè)備組成。反射鏡既可以說是由聚焦在相同一點(diǎn)上的多個反射鏡所組成,也可以說它們都是一個完整的拋物鏡面。碟式光熱發(fā)電系統(tǒng)中的反射器采用了點(diǎn)聚焦方法將太陽光全部集中放在移動的接收機(jī)上,因此這些太陽光得以充分集中的利用,使得光熱轉(zhuǎn)化的效率極其高,達(dá)到85%。每個碟式太陽能供熱發(fā)電機(jī)組都可以單獨(dú)地進(jìn)行發(fā)電,具有較高的能量轉(zhuǎn)化率和靈活性,對地形的要求相對較少。然而,斯特林發(fā)電機(jī)的尺寸、風(fēng)量因素、發(fā)電機(jī)的重量分布、自身重量、等對反射器的影響很大,而且斯特林熱機(jī)技術(shù)尚未達(dá)到相對成熟的技術(shù)水平,仍需要進(jìn)行改進(jìn)與創(chuàng)新,因此仍然需要對碟式太陽能熱發(fā)電系統(tǒng)進(jìn)行探索與改進(jìn),使其在高轉(zhuǎn)換率的前提下可應(yīng)用于各種復(fù)雜的環(huán)境和地區(qū)。1.4.3線性菲涅爾式光熱發(fā)電技術(shù)圖2-4線性菲涅爾式集熱系統(tǒng)菲涅爾式光熱發(fā)電的聚焦方法類似于槽型CSP技術(shù),都使用線性聚光法。不同之處主要在于,菲涅耳CSP系統(tǒng)中所使用的是一組平面鏡子來直接代替了槽式系統(tǒng)中的拋物線曲面鏡來進(jìn)行聚焦。每個平面鏡的運(yùn)動傾斜和角度都是可以單獨(dú)地調(diào)節(jié),以適應(yīng)太陽的運(yùn)動軌道,太陽輻射在菲涅爾鏡像焦點(diǎn)上的一個吸熱管中,反射出大量的太陽能,將其從空氣中的太陽能轉(zhuǎn)換成熱能。線性菲涅爾CSP系統(tǒng)主要由線性菲涅耳集熱器、冷凝器、發(fā)電機(jī)和其他設(shè)備組成。菲涅爾聚

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