太阳能光热发电解决方案
能源行业可再生能源利用方案
能源行业可再生能源利用方案能源是现代社会发展的基石，其对经济、社会和环境的影响十分重要。
然而，随着传统能源资源的枯竭和环境问题的日益突出，可再生能源被视为解决能源危机和环境挑战的重要出路。
本文将探讨能源行业的可再生能源利用方案。
一、太阳能利用方案太阳能是一种绿色、清洁且取之不尽的可再生能源。
通过光伏发电技术，我们可以将太阳能转化为电能。
大规模建设太阳能发电站，可以实现对电网的供应，满足日常用电需求。
此外，光热发电技术可以将太阳能转化为热能，进而产生高效的蒸汽或热水，用于工业生产或供应热水。
二、风能利用方案风能是另一种常见的可再生能源。
通过建设风力发电厂，可以利用风能产生电能。
风力发电无需燃料，并且不会产生污染物，因此被视为清洁能源的典范。
随着技术的不断进步，风力发电机的效率不断提高，成本逐渐降低，预计在未来几十年内，风能将在全球能源供应中扮演重要角色。
三、水力能利用方案水力能是一种古老而又可靠的可再生能源。
通过建设水电站，可以利用水力能产生电能。
水力发电站将流水转化为旋转运动，从而驱动发电机产生电能。
水力发电覆盖面积广泛，且排放的温室气体较少。
但是，水力发电也会对水生态环境产生一定的影响，因此需要科学规划和管理。
四、生物质能利用方案生物质能是从植物和动物的有机物中提取的能源。
通过利用植物的生长过程中吸收的二氧化碳，我们可以通过燃烧或发酵生物质材料来产生能源。
生物质能不仅可以用于供暖和热水，还可以转化为生化燃料，如生物乙醇和生物柴油。
通过生物质能的利用，不仅可以减少对传统石化能源的依赖，还可以降低温室气体排放。
五、地热能利用方案地热能是地壳和地下水中的热能资源。
通过钻探地下热水或岩石层，我们可以提取地热能并将其转化为电能或供暖。
地热能利用不受季节、天气和地理条件的限制，具有稳定、可靠的特点。
在地热能开发中，还可以通过地热泵技术，利用地壳深处的恒温来实现空调和热水供应。
综上所述，能源行业在可再生能源方案方面有诸多选择。
光伏供暖方案
光伏供暖方案近年来，光伏发电已经成为了绿色能源的代表，通过太阳能电池板将太阳光转化为电能，实现了零排放的清洁发电方式。
除了用于发电外，光伏技术还可以应用于供暖领域，为人们提供温暖的居住环境，这就是光伏供暖方案。
本文将探讨光伏供暖的原理、优势以及应用前景。
光伏供暖的原理是利用阳光照射到太阳能电池板上，太阳能电池板将光能转化为电能，供给室内的供暖设备。
在光伏供暖系统中，光伏发电是核心环节，其余的组件包括储能设备、逆变器和供暖设备等。
储能设备用于储存白天光伏发电过剩的电能，以保证夜间供暖的需要；逆变器则负责将直流电转化为交流电，以供给供暖设备的运行。
与传统供暖方式相比，光伏供暖具有诸多优势。
首先是环保节能。
光伏供暖使用太阳能作为能源，不产生二氧化碳等温室气体，对环境没有污染且零排放。
其次是经济效益。
虽然光伏系统的投入成本较高，但长期而言，光伏供暖可以以较低的能源成本实现供暖需求，使家庭和企业节省能源支出。
此外，光伏供暖还具有广阔的应用前景。
在全球温室效应日益严重的背景下，采用可再生能源供热已经成为各国政府的倡导方向，光伏供暖的技术创新和发展有望进一步推动清洁能源的普及。
在实际应用中，光伏供暖方案可以根据不同的需求采用不同的方式。
一种常见的方式是将光伏电池板安装在屋顶或者墙壁上，利用阳光的辐射直接供给室内供暖系统。
另一种方式是光热转换技术，通过一系列的反射和聚焦，将阳光转化为热能，再供给供暖设备。
这两种方式各有优劣，具体使用哪种方式需要根据具体情况来决定。
然而，光伏供暖方案也面临一些挑战。
首先是光照不足。
在阴天或者夜间，光伏系统无法发电，导致供暖设备无法正常工作。
其次是设备成本过高。
虽然光伏技术的成本正在逐渐下降，但与传统供暖设备相比，仍然较为昂贵。
最后需要充分考虑建筑设计和配套设施，以确保光伏供暖系统的安装和运行。
这些问题需要在光伏供暖项目的规划和实施过程中得到解决。
总之，光伏供暖方案是一种绿色、环保且具有潜力的供暖方式。
太阳能光伏-光热互补利用
太阳能光伏-光热互补利用1. 能源问题的挑战随着全球人口的增长和工业化、城市化进程的不断推进，能源问题成为当前全球面临的重大挑战之一。
传统的化石燃料能源已经面临枯竭和环境问题等多种挑战，因此，可再生能源成为未来能源发展的重要方向之一。
2. 光伏-光热互补利用的意义太阳能是一种最为广泛的可再生能源，而光伏和光热两种应用方式具有各自的优点和局限性。
光伏技术可以将太阳能转化为电能，可以广泛应用于建筑物屋顶、农业温室、工业和城市公共设施等领域，但在夜间或天气不好时，能量转化效率较低。
光热技术则可以将太阳能转化为热能，可以应用于暖气、热水、热处理和发电等领域，但需要大面积的太阳能集热器，而且需要储热设施以便在夜间或天气不好时使用。
因此，光伏-光热互补利用可以充分发挥两种技术的优势，实现全天候、高效利用太阳能的目标。
具体来说，将光伏技术和光热技术结合起来，可以将太阳能转化为电能和热能两种形式，提高能量利用效率，并且可以根据需要进行能量转换，实现不同领域的应用需求。
3. 光伏-光热互补利用的应用光伏-光热互补利用可以应用于建筑物、农业、工业和城市公共设施等领域。
在建筑物方面，可以利用屋顶安装光伏组件和太阳能集热器，实现太阳能的充分利用，提供电能、热水和供暖等服务。
在农业方面，可以利用太阳能温室光伏-光热联合系统，实现植物生长和能源利用的双重目标。
在工业方面，可以利用太阳能热能和电能，提供生产和加工所需的能源。
在城市公共设施方面，可以利用太阳能光伏-光热系统，提供公共交通、照明和热水等服务。
4. 结论光伏-光热互补利用是一种可持续发展的能源利用方式，可以实现全天候、高效利用太阳能的目标，为解决能源问题提供了新的思路和方案。
在未来的发展中，需要进一步加强技术研究、推广应用和政策支持，实现太阳能光伏-光热互补利用的可持续发展。
太阳能集中供热方案
太阳能集中供热方案引言太阳能作为一种清洁、可再生、无限的能源，被广泛应用于供热领域。
太阳能集中供热方案是一种利用太阳能进行集中供热的方法，可以在节约能源的同时减少对环境的污染。
本文将介绍太阳能集中供热方案的原理、应用领域以及未来发展方向。
方案原理太阳能集中供热方案通过将太阳能进行集中聚焦，然后将聚焦后的太阳能转化为热能，供给建筑物进行供热。
主要包括聚光器、热能转换器、热储存装置和供热系统等几个部分。
聚光器聚光器是太阳能集中供热方案的核心部分，它的作用是将散乱的太阳能光线聚焦到一个小区域内，提高太阳能的集中度。
聚光器常见的类型包括平面聚光器、抛物面聚光器和柱面聚光器等。
热能转换器热能转换器将聚光器聚焦后的太阳能转化为热能，常见的热能转换器包括太阳能光热转换器和太阳能热电转换器两种。
太阳能光热转换器将太阳能转化为热水或蒸汽供给供热系统；太阳能热电转换器将太阳能转化为电能，再通过电热转换器将电能转化为热能供给供热系统。
热储存装置热储存装置的作用是将太阳能转化而来的热能进行储存，以满足建筑物供热的需要。
常见的热储存装置包括热水储存罐、热盐储存罐和石墨储热容器等。
供热系统供热系统将储存的热能输送到建筑物内，满足供热需求。
供热系统主要包括热水输送管道、供热设备和采暖设备等。
应用领域太阳能集中供热方案在许多领域有广泛的应用，主要包括以下几个方面：家庭采暖家庭采暖是太阳能集中供热方案的主要应用领域之一。
通过安装太阳能集中供热系统，能够实现对家庭的供热需求，并且能够大幅度减少对传统能源的依赖，节约能源的同时降低能源成本。
工业供热工业供热是太阳能集中供热方案的另一个重要应用领域。
许多工业生产过程需要大量的热能，太阳能集中供热方案不仅可以满足工业供热需求，还可以减少环境污染和能源消耗，对于可持续发展具有重要意义。
温室供热温室供热是太阳能集中供热方案的特殊应用领域。
温室中的植物需要一定的温度和湿度条件才能良好生长，太阳能集中供热方案可以为温室提供稳定的供热源，保证植物的正常生长，提高产量和品质。
太阳能发电技术
太阳能发电技术太阳能发电是一种利用太阳辐射能直接或间接转化为电能的技术。
随着人类对可再生能源需求的不断增加，太阳能发电技术作为一种清洁、可持续的能源解决方案，正受到越来越多的关注和应用。
一、太阳能发电原理太阳能发电的原理是利用光伏效应将太阳能转化为电能。
光伏效应是指当太阳光照射到半导体材料上时，光子激发半导体中的电子，使其从价带跃迁到导带，形成电子空穴对。
通过导线将这些电子空穴对转移到外部电路中，就可以产生电流，实现太阳能发电。
二、光伏发电技术光伏发电技术是太阳能发电中最常见的一种技术，主要由太阳能电池组件、光伏电池阵列和逆变器组成。
太阳能电池组件是太阳能发电的关键部件，它将光能转化为电能。
光伏电池阵列是由多个太阳能电池组件组成，通过并联或串联的方式提高电压或电流的输出。
逆变器将直流电转化为交流电，以满足电网接入的要求。
三、光热发电技术光热发电技术是利用太阳能的热能转化为电能。
光热电站通常由太阳能反射器、集热器和蒸汽发电机组成。
太阳能反射器通过反射和聚焦太阳光照射到集热器上，集热器将太阳光转化为热能，再将热能传递给工质（如水或油），使其产生蒸汽驱动蒸汽发电机发电。
四、太阳能发电的应用前景太阳能发电具有广阔的应用前景。
首先，在电力供应方面，太阳能发电可以成为一种替代传统化石燃料的能源解决方案，降低对煤炭、油气等能源的依赖程度，减少温室气体排放。
其次，太阳能发电可以为偏远地区提供电力，解决能源供应不足的问题。
此外，太阳能发电还可以应用于建筑物、交通工具等领域，实现可持续发展。
总结：太阳能发电技术作为一种清洁、可持续的能源解决方案，正逐渐应用于各个领域。
无论是光伏发电技术还是光热发电技术，都有着广泛的应用前景。
随着技术的不断发展和成本的降低，相信太阳能发电将为人类提供更加可靠、经济、环保的能源选择。
太阳能光热的成功案例及原理
太阳能光热的成功案例及原理主要业务方向：太阳能光伏发电、太阳能热水工程的epc总包项目实施，包括工程设计、物资采购、设备安装调试、后期运营维护；光伏光热智能化控制系统的研发、应用；冶金钢铁、物流行业的工业化、信息化、智能化系统集成开发应用。
方案---北京研博新创科技发展有限公司为河北省某市一中安装太阳能热水器•项目概况：•某市第一中学坐落于广袤的华北平原东部，该太阳能项目旨在为全校学生解决洗浴问题，采用太阳能+空气源热泵联合供热水。
既满足学校用水需求，又响应国家所倡导的绿色环保政策的号召。
•在某市第一中学太阳能项目中，采用的是集中集热集中储热的模式，在学校太阳能案例中属于很典型的一种。
二、项目介绍•某市地处中纬度地带，属暖温带大陆性季风气候，四季分明。
夏季炎热多雨，冬季寒冷干燥，春季干旱多风沙，秋季秋高气爽，冷热适宜。
•1、用水情况：•某市第一中学是寄宿制学校，学生集中在宿舍洗浴间洗浴。
故分别在南北宿舍楼各安装一套15T太阳能热水系统，以满足全校学生洗浴用热水。
本系统按春、夏、秋、冬四季均使用太阳能系统洗浴进行设计，用水方式为全时供水。
•2、项目建设内容：•①太阳能热水系统安装集热器：南楼宿舍楼集热器数量为32套，总计真空管1920支，集热面积198.4平方米；北楼宿舍楼集热器数量为32套，总计真空管1920支，集热面积198.4平方米。
•整套太阳能热水系统共计真空管3840支，总计集热面积396.8平方米。
•③安装空气源热泵：TFS-SKR840D型空气源热泵4台。
•④安装水泵：水泵共计32台。
其中热水系统8台。
•⑥安装水箱：容积15m3不锈钢储热水箱2台，尺寸：2.5m*3m *2m；•容积0.5T圆形不锈钢水箱8台，尺寸：890mm（直径）*1550mm（高度），容积1m3圆形不锈钢储热水箱4台，尺寸：870mm*1800mm。
•⑦安装归丽晶除垢器：日处理水16吨2台，日处理水1吨4台•1、控制系统•控制系统根据某市第一中学用水特点及要求，本项目太阳能控制系统具有以下特点：•(1)控制系统采用可编程智能控制、液晶屏显示，以实现系统全自动、智能化控制(太阳能定温放水、自动补水功能、温控自动防冻、系统安全运行自动保护、辅助加热系统的自动运行等)，无需专人管理，保证控制系统稳定、可靠地运行；液晶屏显示界面友好，参数设置、修改方便，各种运行参数显示一目了然。
太阳能技术使用中常见问题解析与解决方案
太阳能技术使用中常见问题解析与解决方案太阳能技术是一种可再生能源，是利用太阳辐射能源进行光热或光电转换的技术。
近年来，随着能源需求不断增加和环保意识的提高，太阳能技术的应用越来越广泛。
然而，在太阳能技术的使用过程中，一些常见问题可能会出现，本文将针对这些问题进行解析，并提供解决方案。
问题一：太阳能发电效率低太阳能电池板的发电效率是指太阳辐射照射在电池板上所转化成的电能的比例。
常见的问题是太阳能发电效率低，无法满足电力需求。
造成发电效率低的原因有很多，例如光照不足、电池组件老化、阴影覆盖等。
解决这个问题的方法是增加太阳能电池板的数量，改善阴影覆盖情况，定期清洁太阳能电池板，以及安装太阳能跟踪器以获得更好的光照效果。
问题二：太阳能储能成本高由于太阳能依赖于太阳辐射，而太阳光线是不稳定的，并且太阳能无法在夜间直接供电，因此需要储存太阳能以备不时之需。
然而，传统的太阳能储能系统成本较高，对于一些用户来说可能难以负担。
对于这个问题，解决方案主要是应用新兴的储能技术，如利用太阳能发电时将多余的电能储存在电容器中，或者与电网相连，将多余的电能卖给电网，然后在需要电能时从电网购买。
问题三：太阳能设备寿命较短太阳能电池板和其他太阳能设备通常有较长的使用寿命，但是在实际使用中，有时候设备的寿命可能较短。
这可能是由于不当安装、使用或维护导致的。
要解决这个问题，用户应选择质量可靠的太阳能设备，并严格按照厂家的指导手册进行安装、使用和维护。
此外，定期检查和维护太阳能设备也是延长使用寿命的关键。
问题四：太阳能系统的安装困难太阳能系统的安装需要一定的专业和技术知识，对于一些用户来说可能存在一定的困难。
为了解决这个问题，用户可以选择找专业的太阳能系统安装公司进行安装。
这样可以确保安装过程正确无误，且符合相关规范和标准。
此外，一些太阳能设备厂商也提供安装指南和技术支持，用户可以参考这些资料进行自主安装。
问题五：太阳能技术与传统能源的衔接问题太阳能技术与传统能源之间的衔接问题是一个热门的话题。
太阳能光热发电—供热联产研究
太阳能光热发电——供热联产研究（1.北方工程设计研究院有限公司，石家庄0500112.天威（成都）太阳能热发电开发有限公司，成都610000）摘要：简述了太阳能热发电系统，详细介绍了槽式太阳能光热发电—供热的联产方案。
在工程实际应用方面，提出了一个光热发电—供热联产方案，对光场、装机容量及储热系统进行了设计和计算，并对方案进行了经济效益分析，最后通过经济评价得出光热发电—供热联产方案的补贴措施。
关键词：光热发电；热电联产；经济性分析中图分类号： TM511 文献标识码：A1 引言相比于其他可再生能源，太阳能资源取之不尽，用之不竭。
太阳能每秒钟到达地球的能量高达8×1013kW，如果可以把地球表面0.1%的太阳能转为电能，转化率按照5%计算，每年的发电量就相当于全世界能耗的40倍[1]。
我国是世界上太阳能资源最丰富的地区之一，陆地表面每年接受的太阳能辐射相当于1.7万亿t标准煤，对1971～2000年辐射资料进行统计，我国太阳年总辐照量基本上在3780～8820MJ/m2之间，大于3780MJ/m2的地区占国土面积的96%以上。
按太阳能总辐照量的空间分布，我国可以划分为四个区域，如表1所示[2]。
从全国太阳能资源登记区划表分析，我国太阳能资源I、II类地区包括西藏、新疆、青海、甘肃及内蒙古地区。
这些太阳能资源丰富的地区地广人稀，土地使用成本较低为建设聚光型太阳能发电电站（光热电站）提供了有利条件。
表1 我国太阳能资源登记区划表从太阳索取资源来发电，不仅可以保护人类的生存空间；而且可以节约化石能源，为国家能源可持续发展作贡献。
在我国西北地区在未利用的土地上，如沙地、戈壁滩、荒漠地、废弃盐碱地上，建设太阳热发电电厂，不仅可以利用太阳能产生绿色电力，而且还可以在冬季给周边居民区供暖。
采用天然气作为辅助能源，不会对环境造成污染。
通过科学的设计和严格的组织施工，导热油的使用也不会对环境造成污染。
2 光热发电技术光热发电技术即聚光型太阳能发电（Concentrating Solar Power，CSP）技术是太阳能利用中的重要方向之一。
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镜面
• 反射镜的定位精度
• 同步电机数量
• 电机内部编码器（磁制动）
每个控制器控制 高达64个镜面 1) 太阳视位置 3) 镜面法向量
2)反射阳光位置
[控制器] 安装 & 布局
Com ED
x16
x16
x16
x16
1 单独盘柜控制 64 面镜 简单的和成本有效的设计 [材料 + 安装]
•菊花链通讯链路 •CANopen高达64 伺服连接 •无附加中继柜
太阳能电站
• 网络&主时钟 • 中央监控
(SCADA) • 配置管理
水系统 (蒸汽)
• 过程 & 仪表 • iPMCCs &电气分
配
[镜面位置] 定位解决方案
太阳的位置计算 (x1)
• 从主时钟同步时间 • 基于太阳位置的日期，时间和地点
• NREL’s SOLPOS (±0.01º) [1950..2050] • NREL’s SPA (±0.0003º) [-2000..6000]
DRS交换及
二级环网 二级环网 二级环网 二级环网 二级环网 二级环网
1
2
…
11
1
2
…
11
案例: LOC (就地控制器) – 电力塔
LOC (定日镜就地控制箱) – MC80
LOC 主要功能:
● 太阳位置计算 ● 太阳跟踪控制箱 ● 电源接线盒 ● 通讯接线盒
Upstream Communications
[太阳能电站] 网络 & 主时钟
通过以太网网络架构的可扩展性解决方案
环网构架 & 诊断
•网络嵌入控制器 •故障诊断工具
网络布局 & 控制柜
•每个环网优化布局设计 •集中柜光纤通讯.
每环网高达 40 控制器
主时钟分布
工作站 •太阳能电站独立时间参考
控制器
[太阳能电站] 集中监控(SCADA)
太阳能发电站集成监控操作环境
通常一个每定日镜 E.g. 100 MW Plant:
● 抛物槽: 1.200 LOCs ● 塔 : 4.500 LOCs
恶劣的环境条件
● 没有通风口，风扇或过滤器 ● -10ºC / +55ºC 极限温度 ● IP65 / NEMA 4外壳 ● 沙漠 / 海洋环境
选项
太阳能发电站 电源线
镜定位 和其他 传感器
控制器 Line 3
[水系统] 过程 & 仪表
PI&D工艺流程图 自动化构架
Symbol
•过程自动化系统（DCS） •集成环境 •面向对象的方法 •过程控制（蒸汽）
[水系统] iPMCCs & ED
● (马达控制中心)
● 集中管理马达 ● PSx 过程自动化构架
● 电气分布(MV & LV)
● 集成控制系统集中管理和操作
每个反射镜的位置的计算 (x64)
• 得到目标向量（预定义的目标？） • 得到法向量 • 其他考虑
• 机械矫正（特定设备） • 操作模式和安全位置 定位的镜面 (x64)
主时钟
以太网 <日期& 时间>
控制器r
CANOpen 现场总线 <镜面位置>
Servo
• 伺服电机控制的位置
• 定位更新频率取决于：
什么是光热发电(CSP)?
CSP 技术: 其他用途
● ISCCS (集成太阳能联合循环系 统)提供蒸汽
● 海水淡化厂: + electricity supply 为反渗透和 MED 厂供 电
● EOR (延长石油回收): 蒸汽 + 电力供应
● 工业蒸汽生产
光热太阳能解决方案
LOCs LOCs LOCs
● 有源滤波器
● 大量马达电力系统谐波相位补偿
SCS 结构图案例 – 800 就地控制器
工程师站
系统服务器
SCS 操作员站
Quantum 1
主环网(骨干网) 1Gb 三层路由
Quantum 2
NTP时钟服 务器
DRS交换机
DRS 交换机 子域环网 (100Mb)
DRS交换机
DRS 交换机
DRS交换机 子域环网 (100Mb)
BI
DCS操作员站
热备控制器
PAC
历史数据库 系统服务器
监控网络 工程师站
触摸屏
控制网络
PAC
控制器
Web 服务器 SCS操作员站
热备控制器
NTP
远程 IO 分布式 IO
电力监控
智能仪表
电气设备
电厂和辅控
太阳能厂站
解决方案:概述
镜面 位置• 定位解决方案
控制器
• 安装&布局 • 环境条件
xN lines
•无中继 •无IO
x16
x16ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
x16
x16
[控制器]: 环境条件
设计柜外操作温度高达54ºC (柜内60ºC )
极限操作条件下特别设计 根据项目需求，优化设计 [可靠性+ 维护性]
设计 •控制盘柜特殊刷漆 •盘柜尺寸(无通风& 无交流电要求) •隔离和腐蚀评估(沙漠风暴)
验证 •热力仿真建模 •测试实验室认证
太阳能光热电站解决方案
什么是光热能源(CSP)?
● 两种不同类型的太阳能工厂 ● 光伏 (PV) 利用半导体材料技术直 接将太阳光转变为电能
● 光热发电或聚光太阳能发电(CSP) 利用反光材料来集中太阳热驱动发电机
技术
● 目前CSP技术
● 槽式–1984年开始商业操作 ● 电力塔式– 2006年开始商业操作 ● 菲涅耳反射器– 2012年开始商业操作 ● Dish Stirling – 试验/示范阶段
[太阳能电站] 配置管理
● 集中管理应用程序和数据
● 独立Unity编程工具 ● 单个操作站简单拷贝到所有目标操作站 ● 每个控制器的细节 :状态, 固件和应用
● 更换控制器：无需工具 ● 自动分配IP地址 ● 最新版本的自动部署 ● 自动运行的应用 ● 自动装载参数
工程师站
控制器 Line 1
控制器 Line 2
定日镜–机械跟踪系统
交流电机
伺服电机
液压
太阳能库
● SPA库 ● 功能块完全兼容NERL' SPA算法 ● 精度 +/- 0.0003º ● 年范围 BC2000 to 6000.
● GetNormalVector库 ● 功能块计算反光镜面法向向量
● GetTargetVector库 ● 功能块计算目标向量 实际表面太阳位置和实际反射镜位置