太阳能热发电技术现状

i太阳能热发电技术现状

李强

衢州学院机械工程学院 4140113038

摘要：介绍了槽式、塔式和盘式太阳能热利用发电站的发展史和技术现状。指出槽式太阳能热发电站的功率可至 1000MW,是所有太阳能热发电站中功率最大的,其年收益也最高。塔式太阳能热利用发电站的功率可至1000MW，与槽式系统相比，在商业上还不成熟。但高温型塔式系统和燃气轮机混合发电或和混合发电站联合发电最具市场化前景。盘式太阳能热发电系统功率5-1000kW，它用在流动场所，应用范围大，除可满足用电需求，还可代替柴油机组。

关键词：太阳能热发电，进展。

Abstract：Groove is introduced, and disc tower solar thermal power plant's development history and the status quo of the technology. Points out that the trough type solar thermal power plants to 1000 mw of power, is the largest solar power in the thermal power plant, its annual revenue is the highest. Tower solar thermal power plant to 1000 mw of power, compared with the groove system, in business is not yet mature. But high temperature type tower systems and gas turbine hybrid power generation or joint power and hybrid power plants the most market prospects. Disc solar thermal power generation system power 5-1000 - kw, it is used in flow, application scope is big,

can meet the demand, still can replace diesel units. Key words：solar thermal power plant，progress。

1引言：作为文明社会前进的主要动力之一, 能源利用技术在人类社会发展中占有举足轻重的地位 , 在过去的 1个世纪中 ,煤炭、石油、天然气等化石能源的开发与利用揭开了大工业时代的序幕 ,百年前后,人类总的年能源供应量增长了近 10倍。然而,无节制的资源开发和低效的能源利用造成了大量的资源浪费与日益严重的生态环境污染 ,人类的生存空间受到了极大威胁[ 1 -3] ,在新的世纪里, 能源科学不得不同时面对资源短缺与环境污染的双重压力 ,因此,人们逐渐将目光转向可再生资源的利用上。近年来 ,太阳能以其独具的储量“无限性”、存在的普遍性、开发利用的清洁性 ,使许多发达国家都把太阳能等可再生能源从原来的补充能源上升到战略替代能源的地位。在我国,随着建设资源节约、环境友好型社会目标的提出 , 太阳能等可再生能源利用步伐明显加快 ,尤其是开发利用太阳能、风能已经成为我国能源战略的重要内容 [ 4] 。太阳能热发电的概念早在 19世纪就已经提出, 自从 1878年在巴黎建立了第 1个小型点聚焦太阳能热交换式蒸汽机以来 ,能源领域专家从各个方面对太阳能热发电技术展开探讨 ,尤其是20世纪 80年代以来, 美国、意大利、法国、前苏联、西班牙、日本、澳大利亚、德国、以色列等相继建立起各种不同类型的试验示范装置和商业化运行装置 ,促进了太阳能热发电技术的发展和商业化的进程 ,太阳能热发电

技术取得了显著的进展。据不完全统计 , 仅在 1981— 1991 年10 年间, 全世界就组建了 20多座 500 k W以上的太阳能热发电系统。如今 ,在采用 Rankine 循环的技术中,按照集热温度的高低 ,太阳能热发电系统大致可以分为槽式系统、塔式系统和碟式系统 3 大基本类型[ 5 -7] 。

2 槽式太阳能热发电系统及其存在的问题

槽式太阳能热发电系统是利用槽形抛物面反射镜将太阳光线聚焦到集热器上, 对传热工质进行加热, 经换热产生的蒸汽推动汽轮机带动发电机发电的能源动力系统。其特点是聚光集热器由许多分散布置的槽形抛物面聚光集热器串、并联组成 ,如图 1所示。槽式太阳能热发电系统分为 2种形式 : 传热工质在各个分散的聚光集热器中被加热形成蒸汽汇聚到汽轮机 ,称之为单回路系统 ,如图 1a 所示 ; 传热工质在各个分散的聚光集热器中被加热汇聚到热交换器 , 经换热器再把热量传递给汽轮机回路 ,之为双回路系统 ,如图 1b 所示。在 20世纪 70年代末和 80年代初 , 美国、欧州诸国、以色列和日本等国家都对槽式系统做了很多研究开发工作 , 取得了较大的进展 , 特别是美国在20世纪 90年代初有了 9座抛物面槽式大型系统投入商业并网运行

总装机容量达 354 M W, 具体参数见表 1 [ 8] 。此外 ,西班牙、日本等国的示范电站也取得了很好的成果 ,起到了试验示范的作用。 1981年国际能源机构 ( I E A ) 在西班牙南部的阿尔梅里亚建设了 2座额定功率为 500 k W的太阳能热发电系统 ,其中的 S S P S - D O S 为槽式系统。该系统使用了 164台槽式抛物面镜 , 其中东西型 80台 , 南北型 84 台 ,集热总面积为 5 362 m 2 ,用导热油 ( H T-43 ) 作集热介质和蓄热介质 , 蓄热容量为 2. 7 ×106 k J , 汽轮机参数为 2.5MPa、285℃, 建设费用为

2800万马克日本 1981年在四国岛香川县仁尾町海边建设了 2座装机容量各为 1MW的太阳能热发电站 , 其中之一为平面镜- 曲面镜混合聚光槽式系统。该系统的平面镜共有 25台镜架 , 每台镜架上有 5排反射镜 ,每排装有 4. 5 m 2的平面镜

块 , 由每台镜架上的100块平面镜把太阳光反射到一组共 5台的槽式抛物面镜上。位于抛物面焦线处的集热管相互串联 ,这样的混合聚光单元共 25 个 , 平面反射镜共 2 480块 , 总面积为 11 160 m 2 。槽式抛物镜共 1 25台 , 集热介质为蒸汽 -水。汽轮机进口蒸汽参数为 1. 4MP a 、346 ℃,蓄热介质为混合盐加压水 , 蓄热容量为 1. 08 ×107 k J , 建设费用为 50 亿日元。该系统在1981年 9月投入运行试验 ,由于日本当地日照条件较差 , 系统利用率低 ,经济性差 ,在取得许多试验数据后 , 于 1984年停止运行。抛物槽式太阳能热发电系统虽然在美国已取得了大规模商业化运行的经验 ,但目前的主要问题是当系统集热温度高于 400 ℃后 , 峰值集热效率急剧

下降。如图 2 所示 , 当直射辐射强度DNI ( DirectNormal Insolation ) 为 800 W /m 2, 温度为500 ℃时的集热效率比250 ℃时的集热效率约降低 22. 5%[ 9] 。由于其几何聚光比低及集热温度不高等条件的制约 ,使得抛物槽式太阳能热发电系统中动力子系统的热转功效率偏低 , 通常在 35%左右。因此 , 单纯的抛物槽式太阳能热发电系统在进一步提高热效率、降低发电成本方面的难度较大。

2 塔式太阳能热发电系统及其存在的问题

塔式系统又称为集中型系统 , 其聚光装置由许多安装在场地上的大型反射镜组成 , 这些反射镜通常称为定日镜。每台定日镜都配有太阳跟踪机构 ,对太阳进行双轴跟踪 ,准确地将太阳光反射集中到一个高塔顶部的吸热器上。系统的聚光比通常在200～1000 之间 , 系统最高运行温度可达到 1500℃[ 10] 。经定日镜反射的太阳能聚集到塔顶的吸热器上 ,加热吸热器中的传热工质 ; 蒸汽产生装置所产生的过热蒸汽进入动力子系统后实现热功转换 , 完成电能输出。该系统主要由聚光集热子系统、蓄热子系统和动力子系统 3部分组成 , 系统原理如图 3所示。20世纪 80年代世界上已经建成的塔式太阳能热发电系统见表2[ 8] ,它们基本上都是试验电站 ,

目的是为设计建设更大型

的商用电站提供技术和经济上的依据。从表 2可以看出 , 这些电站的建设费用都是相当高昂的 ,经济上无法与常规的火电相比较。在这些电站中 , 日本的仁尾电站和法国的 T H E MI S 电站因当地的日照条件较差、系统利用率低、经济效益差 ,在运行二三年取得一定的试验数据后即停运。西班牙的 C A S E-1电站、欧盟的 E U R E L I C S 电站及国际能源机构 ( I E A ) 的 S S P S-C R S电站均进行了长期的研究试验工作。其中 ,西班牙还与德国合作 ,利用 C A S E-1电站的吸热器进行试验 ,研究气体冷却塔式聚光型系统。表2所列电站 ,美国的 SolarO n e是性能发挥的最好的电站 ,自电站建成后 ,经过2年的初试和评估期后并入电网进行发电。1994年10月,美国完成了SolarTwo 电站的设计,并于1996年 4月投入并网发电。SolarTwo电站去掉了SoalrOne 电站全部水 - 蒸汽热传输系统( 包括吸热器、管路和热交换器 ) 和砂石 -导热油的蓄热系统 , 安装了新的熔融硝酸盐系统 ( 包括吸热器、2个箱式储热系统与蒸汽发生器系统 ),增添了部分定日镜

定日镜 ,并改进了主控系统。SolarTwo 系统的成功实施,提高了吸热器出口的蒸汽品位,验证了高温熔融硝酸盐作为热传输介质的可行性,使塔式太阳能热发电系统的发电效率有了进一步的提高。塔式太阳能热发电系统与槽式太阳能热发电系统相比,其集热温度更高,易生产高参数蒸汽,因此 ,热动装置的效率相应提高。目前,塔式太阳能热发电系统的主要障碍是当定日镜场的集热功率增大时,即单塔的太阳能热发电系统大型化后,定日镜场的集热效率随之降低 ,其变化趋势如图4所示目前,SolarOne是较为成功的塔式太阳能热发电系统,容量为10MW,定日镜场的年均集热效率为 58. 1%。针对上述问题,国外学者提出多塔的定日镜场形式,我国的金红光研究员提出了槽塔结合的双级蓄热太阳能热发电系统,这些研究为塔式太阳能热发电技术的发展开拓了新方向。

3 太阳能热发电技术展望

太阳能热发电在商业上没有得到大规模应用 ,根本原因是目前太阳能热发电系统的发电成本高 ,是常规能源发电成本的 1倍以上。造成太阳能热发电成本高的原因主要有以下 3个方面。( 1) 太阳能能流密度低 , 需要大面积的光学反射装置和昂贵的接收装置将太阳能直接转换为热能 ,这一过程的投资成本约占整个电站投资的一半。( 2) 太阳能热发电系统的发电效率低 , 年太阳能净发电效率不超过 15%。在相同的装机容量下 ,较低的发电效率需要更多的聚光集热装置 , 增加了投资成本。

( 3) 由于太阳能供应不连续、不稳定 , 需要在系统中增加蓄热装置 , 大容量的电站需要庞大的蓄热装置和管路系统 ,造成整个电站系统结构复杂 ,增加了成本。解决上述问题主要从以下

3个方面着手 :

( 1) 提高系统中关键部件的性能 , 大幅度降低太阳能热发电的投资成本 ,快速进入商业化。( 2) 进一步研究开发新的太阳能热发电系统 ,对系统进行有机集成 ,实现高效的热功转化 ,不仅要实现太阳能热的梯级利用 , 而且要集成新型的太阳能热化学系统 ,突破常规系统中太阳能发电效率低的限制。

( 3) 将太阳能热发电系统和化石燃料互补 , 借助太阳能的利用来减少化石燃料热力发电系统中的燃料消耗量 ,同时也可以省略太阳能热发电系统中的储热装置 ,从而降低太阳能热发电的一次投资成本和发电成本。总之 ,太阳能热发电技术应向低成本、高效能的系统的方向发展 ,不断提高系统中关键部件的性能 ,将太阳能与常规的能源系统进行合理的互补 , 实现系统的有机集成 , 进而加快太阳能热发电的业化发展步伐。

4 结束语

利用太阳能发电是解决当前能源、资源和环境等问题的有效途径和方法。太阳能热发电技术商业化发展的主要障碍是成本，建立高效率、大容量、高聚光比的太阳能热发电系统是降低发电成本的主要研究方向。商业化技术主要掌握在少数发达国家手中，我国在该领域的研发尚处于起步阶段。各国政府为鼓励太阳能热发电的发展，均制定相应的鼓励政策。我国应借鉴国外有关做法，建立完善的政策支持机制，促进太阳能热发电的发展，加快商业化进程。

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i收稿日期：2016年5月30日

家用光伏发电系统的现状及发展前景 -最终

家用太阳能光伏发电系统的现状及发展前景李龙 (华北电力大学能源与动力工程学院北京 102206) 摘要：众所周知，我国是一个发展中的大国，同时是一个资源消耗大国，而人均资源储量又偏低。因此快速的工业化进程和巨大的消费性需求使我国对资源对外具有很强的依赖性。环境污染和能源短缺已经直接威胁我国的可持续发展。与此同时，我国很多居住在偏远地区的人们还没有用上电。这些客观条件迫使我们更加努力的寻找和开发新能源，而太阳能光伏发电就是其中之一。本文将集中讨论家用太阳能光伏发电的现状及发展前景。关键词：家用太阳能；光伏发电系统一、家用太阳能光伏发电系统的基本构成及分类（一）家用太阳能光伏发电系统的组成家用太阳能光伏发电系统主要由光伏电池组件，光伏系统电池控制器，蓄电池和交直流逆变器构成，其中的核心元件是光伏电池组件。各部件在系统中的作用是：光伏电池组件：将太阳的光能直接转化为电能。按基本材料主要分为：晶体硅太阳能电池，非晶体硅太阳能电池，化合物太阳能电池和有机半导体太阳能电池[1]。交直流逆变器：用于将直流电转换为交流电的装置。此外，逆变器还具有自动稳压功能，可改善光伏发电系统的供电质量[2]。蓄电池：用于存储从光伏电池转换来的电力，按照需要随时释放出来使用。太阳能光伏系统中采用的是铅酸蓄电池和碱性镍镉蓄电池[2]。充放电控制器：具有自动防止太阳能光伏电源系统的储能蓄电池组过充电和过放电的设备，它是光伏发电系统的核心部件之一。（二）家用太阳能光伏发电系统的分类目前家用太阳能光伏发电系统大致可分为三类[5]，离网光伏蓄电系统，光伏并网发电系统及前两者混合系统。 1、离网光伏蓄电系统。这是一种常见的太阳能应用方式，在国内外应用已有若干年，系统比较简单，而且适应性广，适用于人口分布稀疏地区，如：游牧牧民。 2、光伏并网发电系统。当用电负荷较大时，太阳能电力不足就向市电购电。而负荷较小时，或用不完电力时，就可将多余的电力卖给市电。在背靠电网的前提下，该系统省掉了蓄电池，从而扩张了使用的范围和灵活性，并降低了造价。适用于人口分布稠密地区，如城市。

光热发电的前景和弊端

光热发电的前景和弊端光伏发电是利用半导体界面的光生伏特效应而将光能直接转变为电能。这种技术的关键元件是太阳能电池，经过串联后进行封装保护可形成大面积的太阳电池组件，再配合上功率控制器等部件就形成了光伏发电装置。一、光热发电光热发电是指将太阳能聚集，通过换热装置提供蒸汽，进而驱动汽轮机发电。 1.原理不同：光伏--高纯硅可以利用太阳光照产生直流电，光伏发电；光热--收集太阳热加热工质成汽态，推动汽轮机，发电机发交流电，光热发电；原理与传统发电的一样； 2.蓄能方式不同：光伏-蓄电池，使用期限是几年，需更换，更换的电池会造成大量污染；光热-蓄热罐；使用热熔盐，不需更换，只需添加； 3.使用方向不同：光伏--适合分散式、小规模、高档城市；小局域供电光热--适合集中式、大规模、一般性地区；整个地区、省、甚至全国大范围供电，仅仅利用新疆沙漠100平方公里的太阳热能，就够我们整个中国的用电；新疆沙漠是42.48万平方公里； 4.相关产业链不同：光伏--硅矿生产、提纯、切片、产品，相关产业链专业单一；光热--钢铁、玻璃、水泥等等，涉及到多个行业，类似房地产，相关产业链长，非常丰富； 5.核心技术设备所有权不同：光伏--核心技术、设备都被德国、俄罗斯、日本、美国等掌握；我们需花大量外汇购买；光热--核心技术、设备全部国产化；所有知识产权完全国有；二、含义：太阳能光热发电是指利用大规模阵列抛物或碟形镜面收集太阳热能，通过换热装置提供蒸汽，结合传统汽轮发电机的工艺，从而达到发电的目的。采用太阳能光热发电技术，避免了昂贵的硅晶光电转换工艺，可以大大降低太阳能发电的成本。而且，这种形式的太阳能利用还有一个其他形式的太阳能转换所无法比拟的优势，即太阳能所

太阳能光热发电技术研究综述

太阳能光热发电技术研究综述摘要：太阳能是一种清洁的可再生能源，充分利用太阳能进行发电发热是我国能源企业正在研究和使用的有效方式，这种方式有助于提高太阳能的利用率，有助于减少不必要的自然环境污染和破坏，有助于新能源的开拓，是我国逐步实现节能减排的有效体现，也符合我国低碳经济的发展要求，欧美一些发达国家已经开始关注具有更高能源利用率的太阳能光热发电技术，并相继建立了不同型式的示范装置。本文首先对太阳能光热发电系统进行了介绍，分析了国内外太阳能发电的现状，指出了太阳能发电的技术发展趋势和研究方向。关键词：太阳能；光热发电；发电技术引言目前，我国由于工业规模扩大和粗放经营导致了严重环境污染和破坏，因此开发清洁能源是有效解决这一问题的重要途径，目前，世界各国纷纷将目光投向太阳能的开发和应用，这也是全球经济的低碳化发展方向。太阳能作为一种清洁的可再生能源，是未来的理想能源之一，是人类最可靠、最安全、最绿色、最持久的替代能源。目前太阳能光伏发电被炒得如火如荼，而太阳能光热发电技术却少为人知，在太阳能光伏发电遭遇瓶颈的今天，太阳能光热发电逐渐被人们重视起来。一、太阳能光热发电系统简介 1、太阳能发电系统的分类目前，太阳能发电技术分为两种，一种是太阳能光伏发电，一种就是本文提到的太阳能光热发电。太阳能光热发电技术又分为槽式太阳能光热发电、塔式太阳能光热发电、碟式太阳能光热发电。目前槽式和塔式太阳能光热发电技术已经投入使用，但是碟式发电系统还处于实验和示范状态。 2、槽式太阳能光热发电系统简介这种太阳能光热发电系统主要是利用槽式抛物面聚光器聚光的太阳能产生的热量进行发电，是一种分散型系统。这一系统的机构由聚光集热装置、蓄热装置、热机发电装置和辅助能源装置构成。槽式抛物面将太阳光线聚集在一条线上，并在这条线上的重要位置安装集热器，进而吸收太阳的能量，之后将众多的槽式聚光器串联或并联形成集热器的排列结构。一般太阳能发电系统采用的是双回路的设计，集热油的回路与动力蒸汽的回路是分开的，通过换热器交换热量，使用导热油作为热，低温的导热油从油罐泵进入槽式太阳能集热场，被加热到391℃，之后经过再热器、过热器、蒸发器、预热器四个装置，将收集的能量交换给动力回路中的蒸汽，进而产生热量极高的蒸汽，进入汽轮机中做功，然后产生电能。如果太阳能供应不足，这时就可以利用辅助加热器，如锅炉进行加热，提高导热油的热量，进而实现该系统的正常运行，保证该系统连续作业，持续的产生电能。因为槽式聚光器的集热温度不高，使得槽式太阳能光热发电系统中动力系统的热能转化为功的效率不高，一般不到40%，因此，残春依靠抛物槽式太阳能光热发电成本较高。 3、塔式太阳能光热发电系统塔式太阳能光热发电系统是一种集中式发电系统，主要利用定日镜将太阳光聚焦在中心的吸热器上，太阳的辐射能量会转变为热能，之后传递给热力循环工质，驱动汽轮做功进而实现发电。这一太阳能发电系统可以分为熔盐系统、空气

碟式太阳能热发电系统的原理与构造

碟式太阳能热发电系统的原理与构造芃摘要：碟式太阳能热发电系统由碟式抛物面聚光镜、接收器、斯特林发动机、发电机组成，本文介绍了碟式抛物面聚光镜的结构，并介绍了碟式太阳能接收器的原理与结构。关键字：碟式太阳能发电系统，碟式抛物面反射镜，直接加热式太阳能接收器，间接加热式太阳能接收器，池沸腾接收器，相变式太阳能加热器，斯特林发动机碟式太阳能热发电系统主要由碟式聚光镜、接收器、斯特林发动机、发电机组成，目前峰值转换效率可达30%以上，是一种有前途的太阳能热利用装置。 1. 碟式抛物面反射镜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，光线会聚焦到焦点，在焦点放置的物体会被加热到很高的温度，见图1。图1 旋转抛物面聚光镜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。一般几kW的小型机组用多块扇形镜面拼成园形反射镜，如图2左侧照片；也有用多块园形镜

面组成，如图2右侧照片。大型的一般用许多方形镜片拼成近似园形反射镜，如图3照片所示。图2 网上的碟式太阳能系统照片图3 网上的碟式太阳能系统照片拼接用的镜片都是抛物面的一部分，不是平面，多块镜面固定在镜面框架上，构成整片的旋转抛物面反射镜。整片的旋转抛物面反射镜与斯特林机组支架固定

在一起，通过跟踪转动装置安装在机座的支柱上，斯特林机组安装斯特林机组支架上，机组接收器在旋转抛物面反射镜的聚焦点上，见图4。跟踪转动装置由跟踪控制系统控制，保证抛物面反射镜对准太阳，把阳光聚集在斯特林机组的接收器上。关于跟踪知识请浏览“鹏芃科艺”网站（https://www.360docs.net/doc/5e18976075.html,）的“聚光太阳能热利用”栏目“太阳的视运动与跟踪”章节。在该栏目的“碟式太阳能热发电系统”章节有碟式太阳能热发电系统动画，可在线观看或下载。图4 碟式太阳能发电系统组成 2. 斯特林发电机组斯特林发动机是一种外燃机，依靠发动机气缸外部热源加热工质进行工作，发动机内部的工质通过反复吸热膨胀、冷却收缩的循环过程推动活塞来回运动实现连续做功。由于热源在气缸外部，方便使用多种热源，特别是利用太阳能作为热源。碟式抛物面聚光镜的聚光比范围可超过1000，能把斯特林发动机内的工质温度加热到650度以上，使斯特林发动机正常运转起来。在机组内安装有发电机与斯特林发动机连接，斯特林发动机带动发电机旋转发电。斯特林发动机的技术较复杂，就不在这里介绍了，在“鹏芃科艺”网站（https://www.360docs.net/doc/5e18976075.html,）有“斯特林发动机”栏目专门介绍斯特林发动机的原理与

塔式太阳能热发电技术

塔式太阳能热发电技术浅析 14121330 彭启 1.前言太阳能热发电是利用聚光器将太阳辐射能汇聚，生成高密度的能量，通过热功循环来发电的技术[1]。我国太阳能热发电技术的研究开发工作始于70年代末，一些高等院校和科研所等单位和机构，对太阳能热发电技术做了不少应用性基础实验研究，并在天津建造了一套功率为lkW的塔式太阳能热发电模拟实验装置，在上海建造了一套功率为lKW的平板式低沸点工质太阳能热发电模拟实验装置[2~3]。目前主流的太阳能热发电技术主要有4种方式：塔式、槽式、碟式和线性菲涅尔式[4]，这4种太阳能光热发电技术各有优缺点。塔式太阳能聚光比高、运行温度高、热转换效率高，但其跟踪系统复杂、一次性投入大，随着技术的改进，可能会大幅度降低成本，并且能够实现大规模地应用，所以是今后的发展方向。槽式技术较为成熟，系统相对简单，是第一个进入商业化生产的热发电方式，但其工作温度较低，光热转换效率低，参数受到限制。碟式光热转换效率高，单机可标准化生产、既可作分布式系统单独供电，也可并网发电，但发电成本较高、单机规模很难做大。线性菲涅尔式结构简单、发电成本低、具有较好的抗风性能，但工作效率偏低、且由于发展历史较短，技术尚未完全成熟，目前处于示范工程研究阶段。 2.发电原理与系统塔式太阳能热发电系统的基本形式是利用独立跟踪太阳的定日镜群，将阳光聚集到固定在塔顶部的接收器上产生高温，加热工质产生过热蒸汽或高温气体，驱动汽轮机发电机组或燃气轮机发电机组发电，从而将太阳能转换为电能[5]。塔式太阳能热发电系统，也称集中型太阳能热发电系统，主要由定日镜阵列、高塔、吸热器、传热介质、换热器、蓄热系统、控制系统及汽轮发电机组等部分组成，基本原理是利用太阳能集热装置将太阳热能转换并储存在传热介质中，再利用高温介质加热水产生蒸汽，驱动汽轮发电机组发电。塔式太阳能热发电系统中，吸热器位于高塔上，定日镜群以高塔为中心，呈圆周状分布，将太阳光聚焦到吸热器上，集中加热吸热器中的传热介质，介质温度上升，存入高温蓄热罐，然后用泵送入蒸汽发生器加热水产生蒸汽，利用蒸汽驱动汽轮机组发电，汽轮机乏汽经冷凝器冷凝后送入蒸汽发生器循环使用。在蒸汽发生器中放出热量的传热介质重新回到低温蓄热罐中，再送回吸热器加热。塔式太阳能热发电系统概念设计原理系统如图1所示。图1 塔式太阳能电站系统流程示意图

太阳能光热发电技术

太阳能光热发电技术的应用与发展摘要：太阳能是一种用之不尽、取之不竭的清洁能源，在能源与环境问题日趋严峻的今天，很多国家都对太阳能发电技术进行了研究和实践，并取得了一些成果。太阳能光热发电是太阳能利用的一种有效方式，目前有槽式、碟式和塔式三种典型的太阳能光热发电方式。比之传统的火力发电方式，太阳能有其环保的优势，但是也存在一些问题需要去克服。随着人类对清洁能源的需求太阳能发电技术将会得到更加深入的发展。 1.太阳能热发电技术概述能源与环境问题是当今世界面临的两个重要问题，随着化石能源的日趋枯竭，一次能源的利用成本也不断增加，由于大量的燃烧矿石燃料，使环境问题日益严重，温室效应、空气污染越来越引起人们的重视。近年来一些可再生能源受到了人们的推崇，为各国所重视。太阳能是一种取之不尽、用之不竭的清洁能源，利用太阳能直接发电是缓解甚至解决能源问题的一种有效方式，世界各国也都在做积极的努力，已经有很多太阳能发电项目投入运行，太阳能发电技术在未来有着广阔的发展前景。太阳能是太阳通过辐射的方式想宇宙空间释放的能量，人类所需能量的绝大部分都直接或间接地来自太阳。正是各种植物通过光合作用把太阳能转变成化学能在植物体内贮存下来。煤炭、石油、天然气等化石燃料也是由古代埋在地下的动植物经过漫长的地质年代形成的。它们实质上是由古代生物固定下来的太阳能。此外，水能、风能、等也都是由太阳能转换来的。地球轨道上的平均太阳辐射强度为1369W/ m2。地球赤道的周长为40000km，从而可计算出，地球获得的能量可达173000TW。在海平面上的标准峰值强度为1kW/m2，地球表面某一点24h的年平均辐射强度为 0.20kW/m2，相当于有 102000TW的能量，人类依赖这些能量维持生存，其中包括所有其他形式的可再生能源（地热能资源除外），虽然太阳能资源总量相当于现在人类所利用的能源的一万多倍，但太阳能的能量密度低，而且它因地而异，因时而变，这是开发利用太阳能面临的主要问题。太阳能的这图 1 世界各国太阳能发电装机容量些特点会使它在整个综合能源体系中的作用受到一定的限制。

太阳能热发电

太阳能热发电热动081班 20084140114 武伟杰随着经济的发展、社会的进步，人们对能源提出越来越高的要求，寻找新能源成为当前人类面临的迫切课题。现有电力能源的来源主要有3种，即火电、水电和核电。火电的缺点：火电需要燃烧煤、石油等化石燃料。一方面化石燃料蕴藏量有限、越烧越少，正面临着枯竭的危险。据估计，全世界石油资源再有30年便将枯竭。另一方面燃烧燃料将排出二氧化碳和硫的氧化物，因此会导致温室效应和酸雨，恶化地球环境。水电的缺点：水电要淹没大量土地，有可能导致生态环境破坏，而且大型水库一旦塌崩，后果将不堪设想。另外，一个国家的水力资源也是有限的，而且还要受季节的影响。核电的缺点：核电在正常情况下固然是干净的，但万一发生核泄漏，后果同样是可怕的。前苏联切尔诺贝利核电站事故，已使900万人受到了不同程度的损害，而且这一影响并未终止。这些都迫使人们去寻找新能源。新能源要同时符合两个条件：一是蕴藏丰富不会枯竭；二是安全、干净，不会威胁人类和破坏环境。最理想的新能源是太阳能。照射在地球上的太阳能非常巨大，大约40分钟照射在地球上的太阳能，便足以供全球人类一年能量的消费。可以说，太阳能是真正取之不尽、用之不竭的能源。而且太阳能发电绝对干净，不产生公害。所以太阳能发电被誉为是理想的能源。从太阳能获得电力，需通过太阳电池进行光电变换来实现。它同以往其他电源发电原理完全不同，具有以下特点：①无枯竭危险；②绝对干净（无公害）； ③不受资源分布地域的限制；④可在用电处就近发电；⑤能源质量高；⑥使用者从感情上容易接受；⑦获取能源花费的时间短。不足之处是：①

照射的能量分布密度小，即要占用巨大面积；②获得的能源同四季、昼夜及阴晴等气象条件有关。但总的说来，瑕不掩瑜，作为新能源，太阳能具有极大优点，因此受到世界各国的重视。利用太阳能发电有两大类型，一类是太阳光发电（亦称太阳能光发电），另一类是太阳热发电（亦称太阳能热发电）。太阳能光发电是将太阳能直接转变成电能的一种发电方式。它包括光伏发电、光化学发电、光感应发电和光生物发电四种形式，在光化学发电中有电化学光伏电池、光电解电池和光催化电池。太阳能热发电是先将太阳能转化为热能，再将热能转化成电能，它有两种转化方式。一种是将太阳热能直接转化成电能，如半导体或金属材料的温差发电，真空器件中的热电子和热电离子发电，碱金属热电转换，以及磁流体发电等。另一种方式是将太阳热能通过热机（如汽轮机）带动发电机发电，与常规热力发电类似，只不过是其热能不是来自燃料，而是来自太阳能。太阳能热发电系统一般由太阳能即热系统、蓄热与换热系统和汽轮机发电系统组成。与常规热发电的不同是太阳能热发电必须考虑太阳能能量密度低、间歇性、不稳定性等因素。太阳能热发电的集热系统用聚光集热装置将太阳能收集起来，将集热工质加热到一定的温度，经过换热器将热能传递给动力回路中循环做工的工质，或产生高温高压得过热蒸汽驱动汽轮机、再带动发电机发电；从汽轮机出来的发气，其压力和温度已大大降低，或经冷凝器凝结成液体后，被重新泵送入换热器，开始新的循环。太阳能电站一般带有储热装置。太阳能热发电系统一般由六部分组成：（1）太阳能集热子系统； (2)吸热与输送热量子系统； (3)蓄热子系统； (4)蒸汽发生系统； (5)动力子系统； (6)发电子系统。其中，前两部分简称为太阳场，是太阳能热发电技术的核心。由于太阳能供应不稳定、不连续，为保障热发电系统的稳定运行，通常在系统中配置蓄能子系统，将收集的太阳能热能存储起来，以保证在夜间或太阳辐照不足时的发电；或

太阳能热发电技术综述

太阳能热发电技术综述 1:技术和原理有三种方式，都是用反射镜聚焦阳光加热水产生蒸汽、通过汽轮机带动发电机发电，区别在于蒸汽产生方式上。 1.1:抛物槽型热发电系统聚光集热系统（由抛物槽式聚光镜＋接收器＋跟踪装置组成）＋换热系统（由予热器＋蒸汽发生器＋过热器和再热器组成）＋发电系统（同常规发电设备）＋蓄热系统（显式、潜式、化学储热三种）＋辅助能源系统（夜间和阴天用辅助发电设备）。一般建大于350MW电厂 1.2:塔式热发电平面镜反射阳光到中心接收塔顶收集器，大量能量在高温下熔化一种盐、并将热盐储存罐中、当要发电时打开产生蒸汽驱动透平发电机。产生蒸汽后低温盐回到冷盐储存罐中并用泵打到塔顶再次加热以为下一热循环用（Ⅱ型）。一般建几千MW电厂。特点：聚光倍数高易达到高温、反射光线一次完成简单高效、光热转换效率高、成本低 1.3:蝶型热发电蝶型抛物镜/斯特林系统适用边远地区独立电站，光学效率高、启动损失小。用于小型独立电站。2:比较

电站初期投资1.42亿元，其中定日镜52%、发电设备18%、蓄热装置10%、接收器5%、塔3%、管道及换热器8%、其它4%。可以看出定日镜价格贵，但隋制镜技术提高成本大幅下降，预计到2020年发电成本会达到30-60美元/Mwh（即3-6美分/度）。在大规模发电方面，塔式太阳能热发电将是所有太阳能发电中成本最低的一种方式。太阳能热发电投资成本为煤电的8倍左右，但因其不需燃料则用电成本比煤电低20-40倍，隋技术发展太阳能热发电成本进一步下降，有环保意识的用户更倾向于绿色能源，而煤电将隋通货膨胀而上升 3条件 3.1:土地：建一个200MW（20万KW）太阳能热发电厂需占地3000英亩，但太阳能热发电与光伏和风力发电比较不宜模块化，估计要在100-300MW以上时才比较经济 3.2:光照：太阳光全照射功率大于1kw/m2，每年大于2000kwh/m2才是经济的 3.3:投资：一个中等的100MW发电厂投资成本3-5美元/W，发电成本10-15美分/度 4:国内外发展情况 4.1:国外至2004年全世界已装太阳能发电系统总收集阳光面积9500万平方米，以光照1kw/m、照射时间50%、平均转化率20%，则差不多可获电能10GW，但大部分是在低温下使用（如水加热等），高温使用（如热电厂等）只有500Mw，不过正地快速增长。 07-08二年中，世界上太阳能热发电的在建装机容量是07年之前20年中的8倍，太阳能热发电技术已进入快速发展期。太阳能热发电在可再生能源发电技术中具有成本低、节能减排作用显著、无污染等特点而具有明显的市埸前景。 09年6月29日，国际能源署SolarPACES组织、欧洲太阳能热发电协会（ESTELA）和绿色和平组织联合公布了三方共同撰写的《聚光型太阳能热发电展望2009》。报告预测到2030年聚光型太阳能热发电（简称CSP）将能满足全球7%的电力需求，到2050年可提高到25%。报告认为槽式CSP已经是可靠且得到示范证明的技术，在建和运行的发电站装机容量已接近2000 MW，主要位于西班牙和美国。 CSP发电站具有调度能力，并且可以通过结合新的储能技术和其他可再生能源或传统能源的混合运行概念予以加强。这一特点可解决可再生能源存在的一个最重要的缺点：变化大、不可预测且不可调度。未来十年里CSP在世界一些日照最强的地区有望得到发展。到2014年在建和拟建CSP发电站容量可达到15 000 MW。然而，CSP仍有一些缺陷尚待解决：首先是成本，需要从系统到部件的创新以及制造技术的改进。效率上也仍有很大的提高空间（更高的工作温度，更好的集热器性能等）。发电站的最佳规模应比现有的要大（目前受制于监管和金融因素），与此相关的储能能力还需要从容量、温度和成本等方面加以提高。最后，还需要从建造和降低运营维护成本中产生学习效应。美国、以色列、澳大利亚、德国等是太阳能利用的技术强国,在阿尔及利亚、澳大利亚、埃及、希腊、印度、以色列、意大利、墨西哥、摩洛哥、西班牙、美国等已建有13个太阳能热电厂。德国将在西班牙建二个50MW并网的太阳能热电，投资4亿美元（8美元/W），用非跟踪式抛物型聚能器。

太阳能光伏发电的现状与前景

太阳能光伏发电的现状与前景.txt心脏是一座有两间卧室的房子，一间住着痛苦，一间住着快乐。人不能笑得太响，否则会吵醒隔壁的痛苦。本文由haitaohuahua贡献 doc文档可能在WAP端浏览体验不佳。建议您优先选择TXT，或下载源文件到本机查看。太阳能光伏发电研究现状与发展前景探讨可再生能源,包括太阳能、风能、生物质能、水能、地热能、海洋能等,是取之不尽、用之不竭、清洁环保、免费使用的能源,也是世界上最终可依赖的初级 [1] 能源。太阳能是一种清洁的可再生能源。太阳能开发利用的巨大潜力推动着太阳能光伏发电技术不断向前发展。 1893 年,法国科学家贝克勒尔发现“光生伏打效应” , 即“光伏效应”。1930 年,朗格首次提出用“光伏效应”制造“太阳能电池”,使太阳能变成电能。1954 年,恰宾和皮尔松在美国贝尔实验室首次制成了实用的单晶太阳能电池。同年,韦克尔首次发现了砷化镓有光伏效应,并在玻璃上沉积硫化镉薄膜,制成了第 1 块薄膜太阳能电池。随着世界经济的不断发展,全球能源短缺、环境污染等问题日益严重,可再生能源的应用受到了各国的普遍关注。太阳能光伏发电作为可再生能源利用的重要组成部分,得到了众多国家政府的大力扶持。20 世纪 70 年代以来,美国、德国、日本等国政府陆续出台相关政策,加大太阳能光伏发电产业的发展力度,使得世界光伏发电产业高速发展。 1997—2007 年,太阳能电池的产量由 125.8MW(该功率为峰值功率,下同)增加到 4 000. 05MW,年平均增长率高达 41.3%。根据欧盟联合研究中心的预测,到 2030 年太阳能光伏发电在世界总电力供应中将达到 10%以上, 到 2040 年这一比例将达到 20%以上,在不远的未来将成为世界能源供应的主体。 [2] 1 太阳能光伏产业的发展现状在技术进步和相关鼓励政策的双重推动下,太阳能光伏产业自 20 世纪 90 年代后期进入了快速发展时期。截止 2007 年底,世界累计生产了 12. 64GW 太阳能 [3] 电池,由此推断,光伏发电的实际总装机应该接近 12GW 。欧洲光伏市场是世界最大的光伏市场,而且在持续增长。其中,德国光伏市场份额全球最大, 2006 年占 51. 0%, 2007 年占 46. 99%。亚洲光伏市场近几年有所萎缩(主要由于亚洲拥有最大光伏市场的日本结束了光伏补贴政策,导致市场发展滞后),我国光伏市场份额更小。2006 年、2007 年亚洲太阳能电池产量约占世界电池产量的 65%。由此可见,亚洲是太阳能电池的主要生产和输出地区。亚洲的太阳电池生产主要集中在中国大陆、中国台湾和日本。2007 年中国大陆太阳能电池产量达到 1 088MW,占全世界太阳能电池产量的 27. 2%。从产量看,我国已经成为太阳能电池的第一生产国。 2 太阳能光伏发电的原理光伏发电的基本原理如图 l 所示。半导体材料组成的 PN 结两侧因多数载流子(N 区中的电子和 P 区中的空穴)向对方的扩散而形成宽度很窄的空间电荷区 w, 建立自建电场 Ei。它对两边多数载流子是势垒,阻挡其继续向对方扩散,但它对两边的少数载流子(N 区中的空穴和 P 区中的电子)却有牵引作用,能把它们迅速拉到对方区域。稳定平衡时,少数载流子极少,难以构成电流和输出电能。但是, 当太阳光照射到 PN 结时,如图 l(a)、(b)所示,以光子的形式与组成 PN 结的原子价电子碰撞,产生大量处于非平衡状态的电子-空穴对,其中的光生非平衡少数载流子在内建电场Ei 的作用下,将 P 区中的非平衡电子驱向 N 区,N 区中的非平衡空穴驱向 P 区,从而使得N 区有过剩的电子,P 区有过剩的空穴。这样在 PN 结附近就形成与内建电场方向相反的光生电场 Eph。光生电场除一部分抵消内建电场外,还使 P 型层带正电,N 型层带负电,在 N 区和 P 区之间的薄层产生光生电动势。当接通外部电路时,就会产生电流,输出电能。当把众多这样小的太阳能光伏电池单元通过串并联的方式组合在一起构成光伏阵列,就会在太阳能作用下输出足够 [4] 大的电能。 3 太阳能光伏发电的几个关键问题

太阳能热发电Concentrating_Solar_Power_Part_1基础篇

T he limited supply of fossil hydrocarbon resources and the negative impact of CO 2 emissions on the global environment dictate the increasing usage of renewable energy sources. Concentrated solar power (CSP) is the most likely candidate for providing the majority of this renewable energy, because it is amongst the most cost-effective renewable electricity technologies and because its supply is not restricted if the energy generated is transported from the world's solar belt to the population centres.identified during the past decades for generating electricity in the 10kW to several 1000MW range: q dish/engine technology, which can directly generate electricity in isolated locations q parabolic trough technology, which produces high pressure superheated steam q solar tower technology which produces air above 1000°C or synthesis gas for gas turbine operation. a certain maturity, as has been demonstrated in pilot projects in Israel, Spain and the USA, significant improvements in the thermo-hydraulic performance are still required if such installations are to achieve the reliability and effectiveness of conventional power plants. This first article focuses on present CSP technologies, their history and the state of the art. The second article, in the next issue of Ingenia, looks at the technical, environmental, social and economic issues relating to CSP in the future. i n g e n i a 1 HANS MüLLER-STEINHAGEN, FRENG AND FRANZ TRIEB INSTITUTE OF TECHNICAL THERMODYNAMICS, GERMAN AEROSPACE CENTRE, STUTTGART, GERMANY SECTION Concentrating solar power A review of the technology Is solar power the answer to the ever-growing problems of global warming and depleting fossil fuel supplies? In the first of two articles Hans Müller-Steinhagen and Franz Trieb explain the principles and development of concentrated solar power and outline its considerable potential for alleviating the constant pressure on our existing resources.

太阳能热利用论文：太阳能热利用技术概述

太阳能热利用论文：太阳能热利用技术概述【摘要】太阳能是一种洁净和可再生的能源，太阳能热利用技术发展迅速。本文对太阳能利用成熟技术、先进技术和当前研究的热点技术进行了简要介绍。在发电过程中使用矿物燃料，从而减轻空气污染及全球暖化的问题，环境保护的发展趋势。成熟技术部分主要包括集热器、热水系统、太阳灶、太阳能暖房等传统的太阳能热利用技术；先进技术部分主要阐述了尚处于研究试验阶段的高品位太阳能热利用技术，包括太阳能空调降温/制冷、太阳能制氢、太阳能热发电等；在当前研究的热点问题部分，主要论述太阳能建筑热利用的技术问题。【关键词】太阳能热利用；太阳能建筑；太阳能热发电；太阳能集热器 1.引言太阳能的利用已日益广泛，它包括太阳能的光热利用，太阳能的光电利用和太阳能的光化学利用等。太阳能的利用有被动式利用（光热转换）和光电转换两种方式。太阳能热利用是一种较成熟的可再生能源利用方式。太阳能热利用是可再生能源技术领域商业化程度最高、推广应用最普遍的技术之一。现代的太阳能热技术将阳光聚合，并运用其能量产生热水、蒸汽和电力。除了运用适当的科技来收集太阳能外，

建筑物亦可利用太阳的光和热能。太阳能资源总量相当于现在人类所利用的能源的一万多倍，太阳能既是一次能源，又是可再生能源。它资源丰富，既可免费使用，又无需运输，对环境无任何污染。为人类创造了一种新的生活形态，使社会及人类进入一个节约能源减少污染的时代。但是太阳能有两个主要缺点：一是能流密度低；二是其强度受各种因素（季节、地点、气候等）的影响不能维持常量。这两大缺点大大限制了太阳能的有效利用。太阳能热利用研究和开发方兴未艾，随着常规能源供给的有限性及地球环保压力的增加，世界上许多国家掀起开发利用太阳能的热潮，开发利用太阳能成为各国可持续发展战略的重要内容，太阳能先进技术已成为世界当前及未来研究、开发和利用的主要方向。 2.太阳能热利用技术太阳能热利用的基本原理是用集热器将太阳辐射能收集起来，通过与物质的相互作用转换成热能加以利用。目前使用最多的集热器，主要有平板型集热器、真空管集热器、热管式集热器和聚焦型集热器等4种。通常太阳能热利用可分为：低温（80℃以下）、中温（80-350℃）和高温（350℃以上）三类热利用方式。低温热利用包括最简单的地膜、塑料大棚以及干燥器、蒸馏、供暖、太阳热水器。中温热利用有太阳能建筑、空调制冷、制盐以及其它工业用。热高温热

太阳能热发电技术现状

i太阳能热发电技术现状李强衢州学院机械工程学院 4140113038 摘要：介绍了槽式、塔式和盘式太阳能热利用发电站的发展史和技术现状。指出槽式太阳能热发电站的功率可至 1000MW,是所有太阳能热发电站中功率最大的,其年收益也最高。塔式太阳能热利用发电站的功率可至1000MW，与槽式系统相比，在商业上还不成熟。但高温型塔式系统和燃气轮机混合发电或和混合发电站联合发电最具市场化前景。盘式太阳能热发电系统功率5-1000kW，它用在流动场所，应用范围大，除可满足用电需求，还可代替柴油机组。关键词：太阳能热发电，进展。 Abstract：Groove is introduced, and disc tower solar thermal power plant's development history and the status quo of the technology. Points out that the trough type solar thermal power plants to 1000 mw of power, is the largest solar power in the thermal power plant, its annual revenue is the highest. Tower solar thermal power plant to 1000 mw of power, compared with the groove system, in business is not yet mature. But high temperature type tower systems and gas turbine hybrid power generation or joint power and hybrid power plants the most market prospects. Disc solar thermal power generation system power 5-1000 - kw, it is used in flow, application scope is big,

碟式太阳能热发电技术综述_一_

5 　碟式太阳能热发电技术综述(一) 许　辉,张　红,白　穜,丁　莉,庄　骏南京工业大学能源学院,南京　210009 [摘要]　介绍碟式太阳能热发电技术的原理及特性,并对聚光器、接收器等关键技术进行了分析。结果表明,热管式接收器和混合式接收器具有较好的研究开发前景。 [关　键　词]　太阳能;热发电;碟式聚光器;斯特林发动机;接收器;辐射强度;热换[中图分类号]　T K511[文献标识码]　A [文章编号]　100223364(2009)0520005205 [DOI 编号]　10.3969/j.issn.100223364.2009.05.005 AN OVERVIEW OF DISH SOLAR THERMAL POWER TECHNOLOG Y XU Hui ,ZHAN G Hong ,BA I Tong ,DIN G Li ,ZHUAN G J un College of Energy ,Nanjing University of Technology Abstract :In t his paper ,t he p rinciple and characteristic of dish t hermal power is introduced ,also ,t he critical technique of dish solar t hermal system such as concentrators ,receivers ,heat engine etc.are de 2scribed in detail.Especially ,an overall analysis of receiver for dish solar t hermal power system is giv 2en ,and t he result s show t hat t he heat pipe receivers have good develop ment prospect s. K ey w ords :solar energy ,t hermal power generation ,parabolic dish concent rator ,stirling engine ,receiv 2er ,radiation ,heat exchange 基金项目:　国家863高技术研究发展计划资助项目(2006AA05Z419) 作者简介:　许辉(19812),男,安徽萧县人,南京工业大学博士研究生,研读方向为高效传热传质设备与新能源开发技术。碟式太阳能热发电技术是太阳能热发电中光电转换效率最高的一种方式,它通过旋转抛物面碟形聚光器将太阳辐射聚集到接收器中,接收器将能量吸收后传递到热电转换系统,从而实现了太阳能到电能的转换。从上世纪80年代起,美国、德国、西班牙、俄罗斯(前苏联)等国对碟式太阳能热发电系统及其部件进行了大量的研究。我国对于碟式太阳能热发电技术的研究仍处于起步阶段,许多关键技术需要逐一研究或解决。 1　系统概述碟式太阳能热发电系统包括聚光器、接收器、热机、支架、跟踪控制系统等主要部件。系统工作时,从聚光器反射的太阳光聚焦在接收器上,热机的工作介质流经接收器吸收太阳光转换成的热能,使介质温度升高,即可推动热机运转,并带动发电机发电。由于碟式太阳能热发电系统聚光比可达到3000以上[1],一方面使得接收器的吸热面积可以很小,从而达到较小的能量损失,另一方面可使接收器的接收温度达800℃以上[2]。因此,碟式太阳能热发电的效率非常高,最高光电转换效率可达29.4%[3]。碟式太阳能热发电系统单机容量较小,一般在5～25kW 之间[4～6],适合建立分布式能源系统,特别是在农村或一些偏远地区,具有更强的适应性。

太阳能光热发电和储热的经济性分析报告

Technical Report NREL-TP-6A2-45833 February 2010 The Value of Concentrating Solar Power and Thermal Energy Storage Ramteen Sioshansi The Ohio State University Columbus, Ohio Paul Denholm National Renewable Energy Laboratory Golden, Colorado

National Renewable Energy Laboratory 1617 Cole Boulevard, Golden, Colorado 80401-3393 303-275-3000 ? https://www.360docs.net/doc/5e18976075.html, NREL is a national laboratory of the U.S. Department of Energy Technical Report NREL-TP-6A2-45833 February 2010 The Value of Concentrating Solar Power and Thermal Energy Storage Ramteen Sioshansi The Ohio State University Columbus, Ohio Paul Denholm National Renewable Energy Laboratory Golden, Colorado Prepared under Task No. CP09.3201

我国太阳能光伏发电现状及发展趋势

我国太阳能光伏发电现状及发展趋势摘要：目前，随着我国科学技术的发展，各式各样的技术不断涌现，电力企业也是如此，其应用的发电形式相对较多。但是，对于目前来讲，我国主要是以火力发电位置，其不仅消耗了大量的资源，还对环境造成了严重的污染。太阳能自身是一种绿色能源，可以再生，如果可以将其普遍的应用在发电中，不仅可以改善我国电力结构，还能保护环境。本文就对我国太阳能光伏发电现状及发展趋势进行深入探讨。关键词：太阳能；光伏发电；能源随着社会经济发展以及人口的不断增加，对于能源的需求量也在不断的增加，但是就现在而言，绝大多数的能源都是不可再生的，若是长期如此，资源很容易枯竭，并且燃烧大量的化石燃料会产生大量的二氧化碳以及各种有害气体，会给大气造成严重的破坏。所以，我们必须重视新能源的开发，将谁能、风能、地热能、太阳能切实运用进去。就现在来说，太阳能这种新能源是比较理想的，其是由太阳照射产生的，本身便是取之不尽用之不竭的，使用安全并且清洁，是一种比较理想的能源。 1、太阳能发电的原理及特点通过将太阳的辐射转化为能量，也就是人们所说的太阳能，如何能够完成这一转化是需要进行研究讨论的内容，以下对此进行相关分析。 1.1光伏发电的原理太阳能光伏发电利用了太阳能电池的光生伏打效应，是一种直接将太阳辐射（直接辐射、散射辐射、反射辐射等）能转化成为电能的发电形式。所谓光生伏打效应就是当物体受光照时，物体内的电荷分布状态发生变化而产生电动势和电流的一种效应。当太阳光或其他光照射半导体的ＰＮ节时，就会在ＰＮ节的两边出现电压，叫做光生电压，这种现象就是著名的光生伏打效应。太阳能光伏系统由太阳能电池组件、充放电控制器、逆变器、监测仪表、蓄电池或其他蓄能和辅助发电设备组成。根据其应用场合的不同，太阳能光伏发电系统可以分为离网光伏发电系统、并网光伏发电系统和混合系统３类。离网光伏发电系统广泛建立于距离电网较远的偏远山区、无电区、海岛、荒漠地带等，向独立的区域用户供电。并网光伏发电系统是将用户光伏系统和电网相连的光伏发电系统，这种方式具有对电网调峰、减少建设投入、灵活性强等优点，逐渐成为太阳能光伏发电技术发展的主流趋势，但是存在“孤岛效应”，并网系统的逆变器必须对电网进行监控，一旦发生停电，能迅速停止向电网供电。混合系统具有很强的适应性，可以综合利用各种发电方式的优点，避免各自的缺点，达到对太阳能的充分利用，有较高的系统实用性，但也有其自身的缺点，如控制比较复杂、比独立系统需要更多的维护等。 1.2太阳能发电的特点太阳能发电有其特有的优势：①太阳能发电的光能直接由太阳辐射而来，取之不尽用之不竭，并且太阳能安全清洁，不会出现气体污染与化学污染，也不会有化石燃料的燃烧带来的危险；②太阳能发电需要太阳能电池板，对于偏远地区而言，有足够的空地与无遮挡的太阳能，方便偏远地区的供电，并且能够减轻目前的电网压力；③太阳能发电只需要电池板，不需要其他的化学反应或者其他的辅助，节约人力成本；④太阳能电池板安装完成，便可自行发电，不需要进行物理移动，其稳定性高，不易损坏，节约成本，便于维护；⑤