第三章-太阳能光热介绍课件讲解学习
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太阳能光热发电ppt课件
28
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全球CSP 电站规模及各种技术类型 所占比例
29
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抛物面槽式CSP 电站成本下降路径
30
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带7小时储热容量的50MW槽式CSP 电站的建设成本结构
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至2050 年全球CSP 发电量趋. 势展望 （TWh/年）
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至2050
年全球CSP
.
电站累计装机容
量预测（单位：GW）
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.
全球直射阳光资源分布情况
• 有望真正替代火电：CSP电站的光热发电特性使以热量的形式进行储能成为可能。以大 规模的融盐储能装置，配合一定比例的后备化石燃料供应，形成所谓的混合动力CSP电 站，将是未来大型CSP电站的发展趋势。这样的配置，使CSP电站能够实现24小时持续 供电和输出功率高度可调节的特性，使其具备了作为基础支撑电源与传统火电厂竞争 的潜力。
• 塔式：待规模化以后，定日镜等用量较大的组件将有比较大的成本下降空间；另外， 由于管道结构相对槽式系统要简单得多，对其进行融盐化导热介质改造的难度也较低 。
• 碟式：从技术的角度看，抛物面碟式CSP系统优势明显：高效率和模块化部署的特点使 该技术有足够的理由被看好，实现大规模生产后，如果零部件供应链的配套能够及时 跟上，成本也有明显的下降空间。同时斯特林发动机并非抛物面碟式CSP系统唯一的能 量转换解决方案，目前有些碟式系统开发商也正研究采用微型蒸汽轮机作为热电转换 单元，同样能够发挥碟式系统高聚光效率的优势。模块化部署能力是除碟式系统外的 另三种技术路线所不具备的，因此碟式CSP系统是唯一具有“大小通吃”能力的CSP技 术，然而由于其本身没有任何储热能力，因此百兆瓦级大型电站的运行效率和经济性 仍有待观察。
34
中国年平均太阳法向直射辐射. DNI
太阳能光热技术介绍ppt课件
以上数字来自于《中国太阳能集热发电的可行性及政策研究报告5 》
全球太阳能热发电现状
20世纪末期，美国、意大利、法国、西班牙、日 本、澳大利亚、德国、以色列等国相继建立各种 不同类型的实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进程。
1950年，原苏联设计了世 界上第一个塔式CSP
400
500-1200
750-2000
热机效率
中
较高
高
发电效率%
14%-16%
17%-20%
19%-25%
占地面积
大
商业化程度
已商业化可获得
混合循环的设计潜力 建设成本（$/w）
开发成本（$/kWh）
3.6（6h储能） 0.15-0.26
中
小
规范化示范站
原理机，示范样 机
均可以
3.4（不含储能） 5.4（不含储能）
20
具有代表性的槽式CSP电站情况
21
加装大容量融盐储热单元的槽式CSP 电站结构
22
混合动力CSP电站24小时运行工况
23
碟式CSP 电站
抛物面蝶式 聚光系统
聚光器 接收器 热机
典型系统25kW
24
25
优点：
发电系统简单，聚光比高； 模块化部署； 系统发电效率高。
缺点：
高温接收器较为复杂； 管道及保温材料昂贵。
槽式CSP 塔式CSP 碟式CSP 菲涅尔式CSP
3
热发电与光伏发电典型负荷曲线比较
热发电 负荷率
光伏发电
时间
4
全球太阳能热发电现状
根据《太阳能发电发展“十二五”规划》，截止到2010 年底， 全球已实现并网运行的光热电站总装机容量为110 万kW，在 建项目总装机容量约1200万 kW。
全球太阳能热发电现状
20世纪末期，美国、意大利、法国、西班牙、日 本、澳大利亚、德国、以色列等国相继建立各种 不同类型的实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进程。
1950年，原苏联设计了世 界上第一个塔式CSP
400
500-1200
750-2000
热机效率
中
较高
高
发电效率%
14%-16%
17%-20%
19%-25%
占地面积
大
商业化程度
已商业化可获得
混合循环的设计潜力 建设成本（$/w）
开发成本（$/kWh）
3.6（6h储能） 0.15-0.26
中
小
规范化示范站
原理机，示范样 机
均可以
3.4（不含储能） 5.4（不含储能）
20
具有代表性的槽式CSP电站情况
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加装大容量融盐储热单元的槽式CSP 电站结构
22
混合动力CSP电站24小时运行工况
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碟式CSP 电站
抛物面蝶式 聚光系统
聚光器 接收器 热机
典型系统25kW
24
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优点：
发电系统简单，聚光比高； 模块化部署； 系统发电效率高。
缺点：
高温接收器较为复杂； 管道及保温材料昂贵。
槽式CSP 塔式CSP 碟式CSP 菲涅尔式CSP
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热发电与光伏发电典型负荷曲线比较
热发电 负荷率
光伏发电
时间
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全球太阳能热发电现状
根据《太阳能发电发展“十二五”规划》，截止到2010 年底， 全球已实现并网运行的光热电站总装机容量为110 万kW，在 建项目总装机容量约1200万 kW。
太阳能光热发电原理
太阳能光热发电原理
太阳能光热发电是利用太阳能将光能转化为热能，再将热能转化为电能的过程。
其原理基于热力学和光电转换原理。
首先，太阳能光热发电利用太阳辐射的光能，通过太阳能集热器（如太阳能平板集热器、抛物槽集热器）将光能吸收并转化为热能。
太阳能集热器通过黑色吸热涂层或反射镜技术，最大限度地吸收和集中太阳光能。
集热器内的工作流体（如水、油）被加热至高温。
其次，将被加热的工作流体传递给热能转换装置，如蒸汽发生器。
高温工作流体通过热交换，将热能传递给工作介质（如水）使其发生相变，产生高压高温的蒸汽。
蒸汽通过蒸汽涡轮机驱动发电机运转，从而将热能转化为机械能。
最后，通过发电机将机械能转化为电能。
机械能驱动发电机转动，产生交流电。
发电机内的导线在磁场作用下，通过电磁感应原理产生电流，从而将机械能转化为电能。
太阳能光热发电的原理就是通过太阳能的光能转化为热能，再将热能转化为电能的过程。
这种发电方式具有可再生、清洁、无污染的特点，在可再生能源领域具有广泛的应用前景。
太阳能简析课件PPT
今日我以祖国为荣，明日祖国以我为荣
愿与在座的各位共同努力，为祖国的昌盛与君共勉！
又Байду номын сангаас黑科技：中国正研究在太空建太阳能电站
据科技日报3月6日报道，中国航天科技集团五院载人飞船系统总设计师 张柏楠代表6日向科技日报记者透露，航天五院“钱学森空间技术实验 室”团队已开展太阳能电站具体研究工作，目前正处于研究试验阶段。
【两会】关于落实分布式光伏电站 发展的三方面建议
❖ OFweek太阳能光伏网讯：今年两会李克强总理的政府工作 报告中明确指出，完善风能、太阳能、生物质能等发展，提高 清洁能源的比重，也透露出太阳能发电以及分布光伏发电美好 前景。
以此技术为核心，所制成的太阳 能电池，经过串联后进行封装保 护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。也就是我们 日常口中所说的太阳能。
为什么要重视太阳能
❖ 作为新能源的重要组成，太阳能是未来应对化石资源日渐枯 竭的重要 手段。取之不尽用之不竭，是太阳能最重要的标志。尽管太阳辐射到地球 大气层的能量仅为其总辐射能量的22亿分之一，但已高达173,000TW，也就 是说太阳每秒钟照射到地球上的能量就相当于500万吨煤，每秒照射到地球 的能量则为499,400,00,000焦。地球上的风能、水能、海洋温差能、波浪能 和生物质能都是来源于太阳；即使是地球上的化石燃料（如煤、石油、天 然气等）从根本上说也是远古以来贮存下来的太阳能，所以广义的太阳能 所包括的范围非常大，狭义的太阳能则限于太阳辐射能的光热、光电和光 化学的直接转换。
【两会】中国累计装机量最大，202X年 正继续领跑
❖ 统计数据显示，202X年，全球光伏市场强劲增长，新增装机容量超过 50GW，全球累计装机容量超过230GW。我国光伏新增装机量达到15 GW， 累计装机超过43GW，继续位居全球首位。预计202X年我国光伏装机在 “领跑者”计划和电价下调带来的抢装驱动下，全年光伏装机市场将达到 15-20GW。“技术进步将是202X年光伏产业发展主题。预计产业化生产的 多晶硅电池转换效率将超过18.5%，单晶硅电池有望达到20%，主流组件产 品功率将达到265-270W。企业将在资金、技术、人才等要素方面持续投入， 推动我国光伏制造向光伏智造转变，提升产业核心竞争力。”
太阳能光热发电基础知识学习ppt-课件
斯特林发电机
Schematic of a Stirling system
Schematic of a Dish/Stirling system
高温（>500 ℃ ） 这使得它的成本相对来说低廉，但效率也相应降低。 储热介质为饱和蒸汽和导热油； 管道系统比塔式复杂得多，热量及阻力损失大，真空管破损更换增加成本。 全场共设置定日镜217440面，每个镜场设置36240面，每面镜子2平米； 塔式、槽式和碟式三种电站技术比较 SES公司拥有将太阳能转换为商业网络电力31. 该项目由首航光热公司在天津市建设完成，展示了首航光热公司具有槽式电站项目的设计、制造、采购、建设、测试、运行维护等能 力。 ★浙大中控德令哈50MW 塔式光热电站 跟踪装置简单，投资成本低，有商业化运行的经验。 太阳能塔式电站的总体效率可以达到20%。 SES公司拥有将太阳能转换为商业网络电力31. 高温（>500 ℃ ） ★龙腾太阳能内蒙古乌拉特中旗600米1. 集热管固定，连接简单，反射镜为平面镜，便于制造与清洗，同时近地安装，风阻小； 项目一期10MW工程于2013年7月5日成功上网发电，并实现连续、稳定运行。 ★兰州大成200kW槽式光热发电示范项目
Schematic of a Dish/Stirling system 塔式、槽式和碟式三种电站技术比较 SES公司拥有将太阳能转换为商业网络电力31. ★中控太阳能德令哈10MW塔式光热电站投资数据 槽式电站是线聚焦，聚光倍数小于100。 槽式电站是线聚焦，聚光倍数小于100。 蒸汽驱动汽轮发电机组发电。 处于实验示范阶段，最大容量10MW 塔式电站的优点是聚光倍数高，容易达到较高的工作温度； 太阳能热发电系统与火力发电系统的工作原理基本上相同的。 但由于系统结构简单、直接使用导热介质产生蒸汽等特点，其建设和维护成本也相对较低。 太阳能热发电系统工作原理
太阳能光热培训演示文稿
外瓶
内瓶
抽真空
吸收涂层 工质
弹簧支架
全玻璃真空管集热器
2）平板集热器 平板集热器 • 国外成熟的集热器 多是平板集热器， 平板集热器具有寿 命长、稳定性高、 可回收的优点， • 缺点是较真空管集 热器成本稍高；散 热快。 • 国内生产的很多价 格低廉的平板集热 器性能不理想，但 是平板集热器在太 阳能行业的发展势 不可挡。
2、热水用量的确定 、
1）热水用水定额法： ）热水用水定额法： 日用水量＝最高日用水定额 人 ×使用单位（ 日用水量＝最高日用水定额(L/人)×使用单位（人）
国家热水用水定额标准（附表一） 国家热水用水定额标准（附表一）
序号
1
建筑物名称
住宅 有自备热水供应和沐浴设备 有集中热水供应和沐浴设备
单位
每人 每日 每人每日
2.太阳能热水工程系统组成
太阳能热水系统由集热器、管道循环系统、贮水箱、 自动控制系统和辅助加热系统五部分组成。 系统图如下：
太阳能热水工程原理及结构
1.太阳能集热器 太阳能集热器
主要有真空玻璃管和平板太阳能集热器 1）真空玻璃管集热器 真空玻璃管集热器 真空玻璃管是目前吸热效率较高的集热器，它 的优点在于，不需要在集热部分再增加保温层，而 且现在的真空玻璃管无论在抗高温，抗冻和保温上， 性能都是一流的，也被绝大部分太阳能热水器生产 厂家所采用。其缺点在于体积比较庞大，管中容易 集结水垢。
2
简介
1.太阳能热水工程概述
社会在不断的发展，热水文明的呼声日渐高涨。人 们的生活在不断提高，对生活质量有了更高的要求，热 水使人们健康生活不可缺少的部分，但是能源的大量消 耗与人们对热水的需求产生了矛盾，而太阳能工程的诞 生解决了这一矛盾，太阳能工程投资相对成本低，对环 境不会造成污染，是人们使用能源的的最佳选择，太阳 能工程将给人们带来健康的生活，推动时代文明的进步。 太阳能是取之不尽、用之不竭的自然能源，使用安全， 方便无污染，人们越来越多的重视研究和使用清洁卫生 的太阳能源，太阳能必将成为“未来能源结构的基础。
太阳能光热系统课件
调试与运行
调试前的准备工作：检查设备、 连接线路等
调试中的注意事项：安全第一， 遵循操作规程
添加标题
添加标题
添加标题
添加标题
调试过程：按照步骤进行调试， 确保设备正常运行
运行维护：定期检查、保养，确 保系统稳定运行
常见问题及解决方案
安装问题：安装位置不当、管道连接不紧密等
调试问题：系统运行不稳定、温度控制不准确等 解决方法：加强安装前的设计和规划、严格遵守安装规范、加强调试 和检测等 注意事项：注意安全、遵守相关法律法规和标准等
在使用过程中注意避免碰撞、刮擦等损坏太阳能光热系统的部件，以免影响其正常使用
07
太阳能光热系统的 经济效益与社会效 益分析
经济效益分析
投资回报率：太阳能光热系统在长期运营过程中能够实现稳定的投资回报 节约能源费用：太阳能光热系统能够显著降低能源费用，为企业节省运营成本 创造就业机会：太阳能光热系统的安装和维护需要专业人员，能够创造就业机会 提升企业形象：采用清洁能源能够提升企业的环保形象，增强社会责任感
04
太阳能光热系统的 设计
集热器设计
集热器类型：平板型、真空管型、热管型等 集热器材料：选择性涂层、吸热材料等 集热器结构：吸热板、支架、保温材料等 集热器性能：集热效率、耐候性、抗风性等
储水箱设计
储水箱的材质选择：不锈钢、碳钢等耐腐蚀、耐高温的材质 储水箱的容量设计：根据太阳能光热系统的规模和需求，合理设计储水箱的容量 储水箱的保温设计：采用保温材料，减少热量损失，提高水温 储水箱的安全设计：设置溢流口、放空口等安全设施，确保储水箱的安全运行
社会效益分析
减少化石能源消耗，降低 环境污染
促进可再生能源的发展， 推动绿色低碳发展
太阳能科普知识ppt-课件(68页)
生 物 质 能 源
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12:41:532603太阳光热利用12:41:53
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太阳能利用
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光热利用
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晒谷物
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太 阳 能 热 水 器
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槽式聚光太阳能热水工程
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04
太阳能光电利用
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卫星电力供应
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太阳光照射到一些特殊材料上：会产生电
硅 纯度极高的“ ”
经过特殊加工后 就可以做成：
太阳能电池
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硅石和水晶矿石
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把矿石冶炼提纯为：99.999999%硅料
12:41:54
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保护地球
使
用
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风能
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潮汐发电
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夜晚：各种电灯为我们照明（电能） 夜晚：各种电灯为我们照明（电能） 汽车、摩托车：要加油才能行驶 – 油也是一种“能源” 纯度极高的“硅” 经过特殊加工后 就可以做成： 然后按照一定的生产工艺，制成太阳能电池板 把矿石冶炼提纯为：99. 然后按照一定的生产工艺，制成太阳能电池板 能源就是向自然界提供能量转化的物质。 太阳光照射到一些特殊材料上：会产生电 把矿石冶炼提纯为：99. 太阳光照射到一些特殊材料上：会产生电 家用太阳能光伏发电原理图 能源就是向自然界提供能量转化的物质。 汽车、摩托车：要加油才能行驶 – 油也是一种“能源” 太阳光照射到一些特殊材料上：会产生电 能源是人类活动的物质基础。 能源就是向自然界提供能量转化的物质。 能源是人类活动的物质基础。 纯度极高的“硅” 经过特殊加工后 就可以做成： 太阳光照射到一些特殊材料上：会产生电 装在飞机上：不用加油就能飞 太阳光照射到一些特殊材料上：会产生电
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1、槽式太阳能热发电系统 太阳能聚光集热器
抛物面聚光集热器
由抛物线沿轴线旋转形成的面称为旋转抛物面，由抛物线向纵向延伸形成的面 称为抛物柱面。在凹面覆上反光层就构成抛物面聚光器。根据光学原理，与抛物 镜面轴线平行的光将会聚到焦点上，焦点在镜面的轴线上，见图（a）。把接收 器安装在反射镜的焦点上，当太阳光与镜面轴线平行时，反射的光辐射全部会聚 到接收器，见图（b）。
储能系统的存在，光热发电的年发电小时数可接近传统热电的发电小时数。
四、太阳能热发电系统基本 类型
1、槽式太阳能热发电系统
聚光镜面从几何上看是将抛物线平移而 形成的槽式抛物面，它将太阳光聚焦在 一条直线上，形成太阳光焦线。
在这条焦线上安装管状太阳能集热器， 以吸收聚焦后的太阳辐射能，对传热工 质加热，在热交换器内产生蒸汽，推动 汽轮机带动发电机发电。其特点是聚光 集热器是由许多分散布置的槽形抛物面 镜聚光集热器串、并联组成。
科技有限公司自主研发。
• 过去一年多，有不同企业在四川、青海、甘肃、宁夏等多个地区提出了数个 太阳能光热发电项目，规模从１００ＭＷ（兆瓦）到５００ＭＷ不等，各大 电力集团已开始谋划太阳能光热发电项目。
三、太阳能热发电系统工作 原理
太阳能热发电技术是利用 聚光设备将太阳光聚集后，通 过超白玻璃、吸热膜层材料、 高温储热材料等转化为足够温 度的热能进行储存，然后接入 类似火力发电厂的汽轮机系统， 产生高温高压蒸气的驱动发电 机发电。由于整个发电过程中 的热源来自于太阳能，因此称 为太阳能热发电系统。
1、槽式太阳能热发电系统 成像聚光太阳能集热器
旋转抛物面集热器的立体图，由旋转抛物面构 成的聚光器与安装在焦点上的点状接收器组成。 旋转抛物面聚光集热器的聚光比范围非常高， 约500至3000，最高聚热温度500度至3000度。
抛物柱面集热器也叫槽式集热器，由于柱状抛物 面的光线是会聚到一条线（带）上，故接收器是 长条形的，一般由管状的接收器安装在柱状抛物 面的焦线上组成。抛物柱面聚光集热器的聚光比 范围约20至80，最高聚热温度250度至400度。
太阳能光热介绍甘肃分公司 2011年1Fra bibliotek月一、前言
• 2007年发改委《可再生能源中长期发展规划》，到2010年底全国建成太阳能 热发电总容量将达50MW，到2020年达200MW。
• 2008年3月，发改委又发布《可再生能源十一五规划》，提出建设若干个太阳 能光伏示范电站和太阳能光热示范电站，到2010年，太阳能发电总容量达到 300MW，到2020年达到1800MW。
在光照强度高的时间里，其工作模式为通过镜场集热后将一部分热能通过储 热系统储存，另一部分热能将转移至发电系统来维持发电。在光照强度不高的时 间里，镜场集热系统不进行工作，储热系统通过将储存的热能转移至发电系统来 维持发电。
三、太阳能热发电系统工作原理
太阳能热发电系统 一般由集热子系统、热 传输子系统、蓄热与热 交换子系统、发电子系 统等组成。
1、槽式太阳能热发电系统
槽式 太阳 能热 发电 系统
1、槽式太阳能热发电系统
聚光集热 子系统
热交换子 系统
聚光镜
接收器
真空管式、腔式
跟踪装置 南北、东西、极轴
预热器、蒸汽发生器、过热器和再热器
发电子系 需要设置工作流体在接收器和辅助能源
统
系统之间循环的切换装置
蓄热子系 蓄热的方式主要有显式、潜式和化学蓄热
统
三种方式
辅助能源 在夜间或阴雨天，一般采用辅助能源系统 子系统 供热
1、槽式太阳能热发电系统 成像聚光太阳能集热器
聚光太阳能集热器由聚光器与接收器组成，成像聚光太阳能集热器通过聚光 器将太阳辐射聚焦在接收器上形成焦点（或焦线），以获得高强度太阳能。
聚光集热器是一套光学系统，聚光器一般由反射镜或透镜构成，主要有抛 物面反射镜、菲涅耳透镜、菲涅耳反射镜三种。 聚光器接受太阳光的投影面称 为光孔（或“开口”），聚光器把照射到光孔的辐射汇聚到接受器上，如果聚光 器光孔面积为A1，接受器受聚光面积为A2，则有：C=A1/A2， C称为“聚光比”， 是聚光集热器的聚光程度的特征参数。
20余座，发电功率最大达80MW。 • • 80年代中期，经过对已建成的太阳能热发电站的总结，认为太阳能热
发电技术可行，但投资过大且降低成本比较困难，使各国的太阳能热 发电站建设逐渐冷下来。
二、太阳能热发电技术发展
• 路兹太阳能热发电国际有限公司从1985 年至1991年在美国加州沙漠建成9座槽式 太阳能热电站，总装机容量353．8MW。
菲涅耳透镜聚光集热器
1、槽式太阳能热发电系统 成像聚光太阳能集热器
普通凸透镜的原理大家都知道，平行于透镜主光轴的 平行光通过凸透镜后将会聚到焦点上。若需直径较大 的透镜则会很厚，不但非常笨重还会使透光性下降
由于透镜的性能取决于其表面，在保证表面形 状的条件下把透镜压扁，菲涅耳透镜把透镜分 成许多圆环，每个圆环在保持对应半径处的镜 面曲线下尽量薄一点，这样的结构可制造直径 大又轻的凸透镜。
二、太阳能热发电技术发展
• 1950年，原苏联设计了世界上第一座太阳能塔式电站，建造了一个小 型试验装置。
• 1980年美国在加州建成太阳I号塔式太阳能热发电站，装机容量10MW 。1996年1月美国在太阳I号的基础改建的太阳II号塔式太阳能热发电 投入试验运行。
• • 从1981～1991年，全世界建造的太阳能热发电站（500kw以上）约有
• 2009年7月24日，《人民日报》发表题为《五项新能源技术特别值得关注》的 报告，其中太阳能热发电技术列在首位 。
• 2010年10月《国务院关于加快培育和发展战略性新兴产业的决定》明确提出 要“加快太阳能热利用技术推广应用，开拓多元化的太阳能光伏光热发电市 场”，首次将光热发电与光伏发电并列。
在“六五”期间建立了一套功率为lkW的太阳能塔式热发电模拟 装置和一套功率为lkW的平板式太阳能低温热发电模拟装置。
二、太阳能热发电技术发展
• 2007年6月1日，国内首座70千瓦的太阳能塔式光热发电系统在南京通过鉴定 验收。
• 2010年7月1日，亚洲首座塔式太阳能光热发电站在北京延庆动工兴建。 • 我国首台１０ＫＷ碟式太阳能聚光发电系统样机，由浙江华仪康迪斯太阳能