蝶式、槽式、塔式太阳能发电区分详解
蝶式、槽式、塔式太阳能发电区分详解
耗资22亿美元的“烧鸟项目”
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太阳能烟囱发电
在一大片圆形土地上盖满玻璃，圆中心建一高大的烟囱，烟囱底部装有风力透平机。透明玻璃盖板下被太阳加热的空气通过烟囱被抽走，驱动风力透平机发电。
1983年，西班牙建成一座太阳热气流（即太阳烟囱）发电站，发电功率50kW，用于进行探索性试验研究。
气动阻力低、发射质量小，因此近年来研发主要集中于具有更小单位功率质量比的空间电源应用领域，今后的研究方向主要是提高系统的稳定性和降低系统发电成本两个方面。
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碟式系统的缺点
1）造价昂贵，在三种系统中也是位居首位，目前碟式热发电系统的初投资成本高达4.7～6.4万元/kW；
（2）尽管碟式系统的聚光比非常高，可以达到2000℃的高温，但是对于目前的热发电技术而言，如此高的温度并不需要甚至是具有破坏性的。所以，碟式系统的接收器一般并不放在焦点上，而是根据性能指标要求适当地放在较低的温度区内，这样高聚光度的优点实际上并不能得到充分的发挥；
电站效率15.6%
诺贝尔奖，意大利物理学家鲁比亚主导。
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菲涅尔式太阳能发电系统
菲涅尔反射，线聚焦
结构简单，传动结构易于操作。
美国加州5MW示范，世界上第一个菲涅尔聚焦电站，水蒸气介质，温度450℃。
西班牙1.4MW示范，二期项目30MW
皇明，2.5MW示范，钢管镀膜。工业利用和供热。
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电力品质好、上网价格较低
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吸热器热损失：
辐射损失、对流损失、传导损失
吸热器黑色，辐射后白色
辐射温度超过1200℃，没有耐高温透光材料，吸热器敞开布置。对流损失大。
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世界最大塔式太阳能发电装置
光热技术路线
光热技术路线指的是太阳能光热发电的技术路线，主要有以下三种：
1.塔式光热发电技术：塔式光热发电系统通过反射镜将太阳光聚焦到集热塔上，
在塔顶安装有吸热器，吸热器将聚焦后的太阳光转化为热能，然后通过换热器将热能转化为蒸汽，驱动汽轮机发电。
塔式光热发电技术的优点是聚光比高、热效率高、储能能力强等。
2.槽式光热发电技术：槽式光热发电系统通过槽式抛物面反射镜将太阳光聚焦到
集热管上，集热管内装有吸热介质，集热管接受聚焦后的太阳光能量后加热吸热介质，将热能转化为蒸汽，驱动汽轮机发电。
槽式光热发电技术的优点是聚光比相对较高、运行温度高、可靠性好等。
3.线性菲涅尔式光热发电技术：线性菲涅尔式光热发电系统通过大面积的线性反
射镜将太阳光聚焦到接收器上，接收器接受聚焦后的太阳光能量后加热内部的工质，将热能转化为蒸汽，驱动汽轮机发电。
线性菲涅尔式光热发电技术的优点是聚光比和运行温度相对较高、系统集成度高、易于维护等。
以上是三种主流的光热技术路线，每种路线都有其自身的优缺点和适用场景。
在实际应用中，可以根据具体需求选择合适的技术路线。
槽式、碟式、塔式热发电简介
槽式、碟式、塔式热发电简介槽式、碟式、塔式热发电简介2014-02-12【摘要】槽式太阳能热发电系统是将多个槽型抛物面聚光集热器串联或并联排列而成，槽型抛物面反射镜将太阳光聚焦到线性集热管上，加热传导液产生高温高压蒸汽，推动汽轮机带动发电机发电... ...槽式太阳能热发电系统槽式太阳能热发电系统是将多个槽型抛物面聚光集热器串联或并联排列而成，槽型抛物面反射镜将太阳光聚焦到线性集热管上，加热传导液产生高温高压蒸汽，推动汽轮机带动发电机发电。
槽式太阳能热发电系统的反射镜镜面为单曲抛物线，聚光形式为线聚光。
槽式太阳能热发电装置如图1所示。
槽式太阳能热发电系统与碟式、塔式相比结构相对紧凑，集热器等装置一般安装于地面，安装维护较方便，且经济效益不受生产规模的限制，是目前最成熟的太阳能热发电技术。
据统计，截至2009年，全世界运行的太阳能槽式热发电站占全部太阳能热发电站的88%，占在建项目的97.5%。
由于槽式抛物面聚光集热器是一种线聚焦集热器，其主要缺点是集热器散热面积大，输热管道复杂，热损失较大。
碟式太阳能热发电系统碟式太阳能热发电系统是采用碟状抛物面反射镜，将太阳光聚焦到集热器上，传热介质流经集热器被加热，驱动汽轮机运转，进而带动发电机发电，一般在焦点上安装斯特林发电机发电。
碟式太阳能热发电系统的反射镜镜面为双曲抛物面，聚光形式为点聚光。
碟式太阳能热发电装置如图2所示。
由于槽式抛碟式太阳能热发电系统为点聚光，聚光面积小，发电效率高，最高可达29.4%;系统占地面积小，制造成本低，单机容量一般为5～25kW，适合建立分布式能源系统。
碟式太阳能热发电系统由于规模较小，所以初投资较高，商业化程度较低。
塔式太阳能热发电系统塔式太阳能热发电系统是采用众多定向反射镜，将太阳光发射到设置于高塔顶端的集热器上，加热集热器中的水产生水蒸气，驱动蒸汽机启动汽轮机进而带动发电机发电。
塔式发电系统的反射镜一般为平面镜。
塔式太阳能热发电装置如图3所示。
三种太阳能热发电原理
三种太阳能热发电原理太阳能热发电是指利用太阳能将其转化为热能，然后再将热能转化为电能的过程。
根据不同的工作原理，太阳能热发电可以分为三种类型：塔式太阳能热发电、槽式太阳能热发电和盘式太阳能热发电。
1.塔式太阳能热发电原理：塔式太阳能热发电系统由一座高塔和数十个镜子组成，镜子会将太阳的光线聚焦在塔顶的接收器上。
接收器内装有一种叫做工质的物质，例如水或油，当工质受热时会产生高温蒸汽。
这些高温蒸汽会被输送到塔底的汽轮机中，进而驱动发电机发电。
塔式太阳能热发电系统可以通过改变镜子的角度来跟踪太阳的运动，以获取更多的太阳能。
2.槽式太阳能热发电原理：槽式太阳能热发电系统由一系列朝阳面的玻璃镜片组成，这些镜片会将太阳的光线聚焦在一条管道内。
管道内流动的是一个叫做工质的液体，例如水或油。
当光线聚焦在管道上时，工质会被加热，并产生高温蒸汽。
这些高温蒸汽会被输送到汽轮机中，进而驱动发电机发电。
槽式太阳能热发电系统可以通过改变镜片的角度来跟踪太阳的运动，以获取更多的太阳能。
3.盘式太阳能热发电原理：盘式太阳能热发电系统由一系列圆盘状的镜子组成，每个圆盘状的镜子都可以独立运动。
镜子会将太阳的光线反射到一个中央接收器上。
中央接收器内装有一种叫做工质的物质，例如水或油，当工质受热时会产生高温蒸汽。
这些高温蒸汽会被输送到汽轮机中，进而驱动发电机发电。
盘式太阳能热发电系统可以通过改变镜子的角度来跟踪太阳的运动，以获取更多的太阳能。
总结起来，塔式太阳能热发电、槽式太阳能热发电和盘式太阳能热发电都是利用太阳能将其转化为热能，然后再将热能转化为电能的过程。
它们都采用了反射镜或玻璃等镜面材料来聚焦太阳光，将其转化为高温蒸汽，然后经过空气冷却后驱动汽轮机发电。
这三种太阳能热发电技术都具有相对高的能量转化效率，是一种对环境友好且可再生的能源发电技术。
光热发电(槽、塔、碟)
光热发电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，即太阳能所烧热的水可以储存在巨大的容器中，在太阳落山后几个小时仍然能够带动汽轮发电。
目录简介太阳能光热发电是新能源利用的一个重要方向。
太阳能光热发电是太阳能利用中的重要项目，只要将太阳能聚集起来，加热工质，驱动汽轮发电机即能发电。
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。
太阳能光热发电70年代，太阳电池价格昂贵，效率较低，相对而言，太阳热发电效率较高，技术比较成熟，因此当时许多工业发达国家都将太阳热发电作为重点，投资兴建了一批试验性太阳能热发电站。
据不完全统计，从1981～1991年，全世界建造的太阳能热发电站（500kw以上）约有20余座，发电功率最大达80mw0按太阳能采集方式划分，太阳能热发电站主要有塔式、槽式和盘式三类。
这些电站基本上都是试验性的。
例如，日本按照阳光计划建造的一座1mw塔式电站，一座1mw槽式电站，完成了试验工作后即停止运行。
美国10mw太阳1号塔式电站，进行一段时间试验运行后及时进行技术总结，很快将它改建为太阳：号电站，并于1996年1月投入运行。
80年代中期，人们对建成的太阳能热发电站进行技术总结后认为，虽然太阳能热发电在技术上可行，但投资过大（美国太阳：号电站投资为1．42亿美元），且降低造价十分困难，所以各国都改变了原来的计划，使太阳能热发电站的建设逐渐冷落下来。
例如，美国原计划在1983～1995年建成5～10万kw和10～30万kw太阳能热电站，结果没有实现。
4 t7 正当人们怀疑太阳能热发电的时候，美国和以色列联合组成的路兹太阳能热发电国际有限公司，自1980年开始进行太阳热发电技术研究，主要开发槽式太阳能热发电系统，5年后奇迹般地进入商品化阶段。
三种太阳能热发电原理
三种太阳能热发电原理随着环保意识的不断提升，太阳能热发电技术得到了越来越广泛的应用和关注。
太阳能热发电是一种利用太阳辐射热能转换为电能的技术，相比于传统的化石能源，具有环保、可再生、无污染等优点。
本文将介绍三种主要的太阳能热发电原理。
一、塔式太阳能热发电原理塔式太阳能热发电是一种利用太阳能热量发电的技术，主要包括太阳能集热器、储热系统、蒸汽发生器、汽轮机和发电机等组成部分。
其原理是将太阳辐射能通过反射镜或聚光镜集中到一个点上，使集热器内的工质受热，产生高温高压的蒸汽，驱动汽轮机发电。
该技术具有集热效率高、发电效率高、功率密度大等优点，但制造成本高、维护难度大等缺点。
二、槽式太阳能热发电原理槽式太阳能热发电是一种将太阳能转化为电能的技术，主要包括太阳能集热器、储热系统、蒸汽发生器、汽轮机和发电机等组成部分。
其原理是将太阳辐射能通过槽式集热器集中到一条管道内，使工质受热，产生高温高压的蒸汽，驱动汽轮机发电。
该技术具有产能稳定、制造成本低、维护难度小等优点，但集热效率低、占地面积大等缺点。
三、抛物面膜式太阳能热发电原理抛物面膜式太阳能热发电是一种利用太阳能热量发电的技术，主要包括太阳能集热器、储热系统、蒸汽发生器、汽轮机和发电机等组成部分。
其原理是将太阳辐射能通过抛物面膜反射到集热管内，使工质受热，产生高温高压的蒸汽，驱动汽轮机发电。
该技术具有集热效率高、制造成本低、占地面积小等优点，但抛物面膜制造难度大、维护成本高等缺点。
总之，太阳能热发电技术是一种非常有前途的发电方式，具有环保、可再生、无污染等优点。
随着技术的不断进步和应用的不断推广，相信太阳能热发电技术将会在未来的能源结构中扮演越来越重要的角色。
蝶式、槽式、塔式太阳能发电区分详解
环保争议
美国鱼类和野生动物组织担心电厂产生的高热会杀死金雕和其他受保护动物物种
太阳能厂的建地为沙漠陆龟（desert tortoise）的栖息地，传兴建工程之初已造成600只陆龟死亡，导致兴建工程一度停摆，Google与BrightSource能源公司请来十多位生物学家、耗资巨额金钱协助陆龟迁移到附近的栖息地。
聚光集热器分散布置，并联或串联后将工作介质汇集到一起
4部分组成；
聚光集热装置：
辅助能源装置：
蓄热装置：
汽轮发电装置：
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太阳能热发电原理
聚光集热子系统
热-功-电转换子系统
蓄热子系统
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聚光集热子系统
热-功-电转换子系统
蓄热子系统
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幻灯片26
6.4.3 特点
槽形抛物面镜集热器——线聚焦集热器，聚光低，吸收器散热面积大，介质温度一般不超过400 ℃ ，属于中温系统
美国Solar 2号电站提高了蒸汽参数，16.5MPa
，550℃。
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熔融盐为介质的塔式电站
Gemasolar太阳能塔式电站，西班牙南部
19.9MW
40%硝酸钾，60%硝酸钠
288℃—565℃
设计蓄热15小时
565℃条件下，每天温降低于1-2℃
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空气为介质的塔式电站
德国示范电站1.5MW，法国2MW
温度分布极不均匀
发电不稳定，不均匀
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斯特林发动机（引擎）
Stirling Engine
苏格兰牧师、物理学家、热力学家——Robert Stirling
1816年，申请专利。
热机、外燃机
理论效率——最大效率，卡诺循环效率
太阳能热发电系统组成
太阳能热发电系统组成
太阳能热发电是利用集热器将太阳辐射能转换成热能并通过热力循环过程进行发电，是太阳能热利用的重要方面.80年代以来美、欧、澳等国相继建立起不同型式的示范装置，促进了热发电技术的发展。
世界现有的太阳能热发电系统大致有三类：槽式线聚焦系统、塔式系统和碟式系统。
太阳能热发电系统的分类1）槽式线聚焦系统
该系统是利用抛物柱面槽式反射镜将阳光聚焦到管状的接收器上，并将管内传热工质加热，在换热器内产生蒸汽，推动常规汽轮机发电
2）塔式系统
塔式太阳能热发电系统的基本型式是利用一组独立跟踪太阳的定日镜，将阳光聚焦到一个固定在塔顶部的接收器上，用以产生高温。
3）碟式系统
抛物面反射镜/斯特林系统是由许多镜子组成的抛物面反射镜组成，接收器在抛物面的焦点上，接收器内的传热工质被加热到750℃左右，驱动发动机进行
4）三种系统性能比较
三种系统目前只有槽式线聚焦系统实现了商业化，其他两种处在示范阶段，有实现商业化的可能和前景。
三种系统均可用单独使用太阳能运行，也可安装成燃料混合系统。
所以接下来跟随小编详细的了解一下槽式线聚焦系统。
槽式太阳能热发电系统槽式太阳能热发电系统全称为槽式抛物面反射镜太阳能热发电系统，是将多个槽型抛物面聚光集热器经过串并联的排列，加热工质，产生高温蒸汽，驱动汽轮机发电机组发电。
一、槽式太阳能热发电系统的工作原理
槽式太阳能热发电系统的原理：采用只向一个方向弯曲的抛物面槽形镜面集热器将太阳光。
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上网电价27欧分。
熔融盐蓄热，7.5小时蓄热量
三介质，导热油，熔融盐，水蒸气
换热效率，导热油最高400℃，难以发挥熔融盐高温的优势。
β-型斯特林机：隔离活塞，直线型气缸，斯特林申请专利机型，工艺易实现，最适用机型
γ-型斯特林机：与β类似，但动力活塞和隔离块分开，也是最适用机型
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碟式热发电系统的优点
光热转换效率高达85%左右，在三类系统中位居首位；
使用灵活，既可以作分布式系统单独供电，也可以并网发电。
斯特林发动机
发动机及电输出系统
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碟式抛物面太阳能聚光器
小聚光镜组合式
结构简单，造价低
间隙，面积利用率低
镜面张膜式
结构简单，造价低
聚光镜拼接式
面积利用率高，精度高
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碟式太阳能集热器
间接式集热器
相变换热，碱金属（钠、钾，钠钾合金等）
热量传递快、容量大，温度恒定
相变式、热管式、混合式
直接式集热器
气动阻力低、发射质量小，因此近年来研发主要集中于具有更小单位功率质量比的空间电源应用领域，今后的研究方向主要是提高系统的稳定性和降低系统发电成本两个方面。
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碟式系统的缺点
1）造价昂贵，在三种系统中也是位居首位，目前碟式热发电系统的初投资成本高达4.7～6.4万元/kW；
（2）尽管碟式系统的聚光比非常高，可以达到2000℃的高温，但是对于目前的热发电技术而言，如此高的温度并不需要甚至是具有破坏性的。所以，碟式系统的接收器一般并不放在焦点上，而是根据性能指标要求适当地放在较低的温度区内，这样高聚光度的优点实际上并不能得到充分的发挥；
西班牙南部阿尔梅里亚建设了2台500KW的太阳能发电系统，164台聚光镜，总集热面积5362m2，油为集热和蓄热介质，汽轮机进口温度285℃，建设费用2800万马克。
日本1981年在四国香川县海边建设了2台1000KW的发电站，100块平面反射镜把太阳光反射到5台槽式抛物镜面上进行集热，集热介质为水-水蒸气，汽轮机进口温度346℃，压力14X105Pa。建设费用50亿日元由于当地日照条件差，利用率低，在取得试验数据后，1984年停止运行。
聚光表面温度：1000-1300℃
效率高：28-30%
面积不可能太大，因此功率1~50kW。
太阳能利用效率高：国外文献报道：该系统可将85.6kW的辐射能转化成26.75kW的电能，最高效率31.25%
发电规模灵活，安装简便，不需用水沙漠等缺水区域可用。
幻灯片7
系统组成
碟式抛物面太阳能聚光器
碟式太阳能集热器
从成立开始，该公司就集中力量研究开发槽式抛物面反射镜太阳能热发电系统。
5年后实现产品化，可生产14-80MW的系列发电装置
1985~1991期间在美国建成了9座大型商用热发电系统，总装机容量354MW，并网运行，年发电10.8亿度，至今仍在运行
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导热油为介质，水蒸气工作
无蓄热装置
天然气补燃
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聚光集热器分散布置，并联或串联后将工作介质汇集到一起
4部分组成；
聚光集热装置：
辅助能源装置：
蓄热装置：
汽轮发电装置：
幻灯片21
太阳能热发电原理
聚光集热子系统
热-功-电转换子系统
蓄热子系统
幻灯片22
聚光集热子系统
热-功-电转换子系统
蓄热子系统
幻灯片23
幻灯片26
6.4.3 特点
槽形抛物面镜集热器——线聚焦集热器，聚光低，吸收器散热面积大，介质温度一般不超过400 ℃ ，属于中温系统
蝶式、槽式-、塔式太阳能发电区分详解
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幻灯片1
太阳能热发电种类
幻灯片3
6.3 碟式太阳能热发电系统
碟式太阳能热发电系统是利用旋片31
美国太阳能1号电站
内华达州南部的克拉克镇
当地辐射值2606kwh/m2 a
75MW
1999年前期工作，2006年2月开工建设，2007年6月投产。
导热油蓄热，0.5小时蓄热，1700t导热油。
年发电1.34亿度，投资2.66亿美元
幻灯片32
西班牙Andasol 1号和2号
西班牙南部，辐射2136,50MWx2
集热器安装于地面上，安装和维护方便，各类集热器可同步跟踪，降低控制成本。
缺点是能量集中过程依赖于管道和泵，使得输热管路复杂，热损失和阻力较大。
幻灯片27
6.4.4 槽式太阳能发电系统发展现状
20世纪70年代末，美国、西欧、以色列和日本做了大量研发工作，取得了较大进展。
20世纪80年代初期，以色列和美国联合组建了鲁兹（LUZ）太阳能热发电国际有限公司。
随着技术的完善，效率提高，建造费用下降，发电成本下降
效率：11.5%——13.6%
建造费用：5976——3011美元/千瓦
发电成本：26.3美分——12美分/度
雄心勃勃，计划到2000年总装机容量800MW，发电成本降低到5-6美分/度，但最后破产。——90-91年石油价格下跌，经费减少
幻灯片30
西班牙和日本等国的示范工程也取得很好的结果
温度分布极不均匀
发电不稳定，不均匀
幻灯片10
斯特林发动机（引擎）
Stirling Engine
苏格兰牧师、物理学家、热力学家——Robert Stirling
1816年，申请专利。
热机、外燃机
理论效率——最大效率，卡诺循环效率
幻灯片11
幻灯片12
幻灯片13
斯特林机
α- 型斯特林机：两个独立动力活塞，热活塞密封，精密加工
（3）热储存困难，热熔盐储热技术危险性大而且造价高。
幻灯片19
6.4 槽式太阳能热发电系统
幻灯片20
6.4.1槽式太阳能热发电系统组成
槽式抛物面反射镜将太阳光聚焦到集热器，加热传热工质，在换热器内产生蒸汽，推动汽轮机带动发电机发电的太阳能热发电系统简称槽式太阳能热发电系统，也称分散型太阳能热发电系统。
碟式系统的太阳能接收器也不固定，随着碟形反射镜跟踪太阳的运动而运动，克服了塔式系统较大余弦效应的损失问题，光热转换效率大大提高
碟式接收器将太阳聚焦于旋转抛物面的焦点上，而槽式接收器则将太阳聚焦于圆柱抛物面的焦线上，因此碟式接收器可以产生高温。
幻灯片4
幻灯片5
幻灯片6
系统特性
高聚光比：500-2000