光热发电的主要类型
光热发电信息概况
光热发电信息概况张宏生特变电工新疆新能源股份有限公司新疆乌鲁木齐 830000摘要：太阳能热发电系统由集热子系统、热传输系统、蓄热与热交换子系统和发电子系统所组成。
太阳能热发电是一个能量转换的过程。
首先是将太阳辐射转换为热能，然后是将热能转换为机械能，最后是将机械能转换为电能。
光热发电主要的类型为：槽式光热发电，塔式光热发电，碟式光热发电，菲涅尔式聚光热发电。
关键词：光热发电；塔式聚光热发电；槽式聚光热发电；中图分类号：TB857文献标识码：A一.前言太阳能集热发电（Concentrating Solar Power, CSP）是一种可集中进行规模化发电的清洁能源方式。
上个世纪70 年代暴发的石油危机使得CSP 发电作为一种替代能源方式得到各国政府的重视，最早一批商业化的CSP 电厂由此得以兴建，并运行至今。
作为一个化石能源相对贫乏的国家，发展CSP 对中国有着重要的意义。
二.光热发电的概念所谓太阳能热发电，就是利用聚光集热器把太阳能聚集起来，将某种工质加热到数百摄氏度的高温，然后经过热交换器产生高温高压的过热蒸汽，驱动汽轮机并带动发电机发电。
从汽轮机出来的蒸汽，其压力和温度已经大为降低，经过冷凝器冷凝结成液体后，被重新泵回热交换器，又开始新的循环。
由于整个发电系统的热源来自于太阳能，因而称为太阳能热发电系统。
三.光热发电的原理太阳能热发电是一个能量转换的过程。
首先是将太阳辐射转换为热能，然后是将热能转换为机械能，最后是将机械能转换为电能。
太阳能热发电系统由集热子系统、热传输系统、蓄热与热交换子系统和发电子系统所组成。
见下图：四.光热发电的分类光热发电的主要类型有以下几种：1.塔式聚光热发电塔式发电系统又称集中型系统。
它是在很大面积的场地上装有许多台大型反射镜，通常称为定日镜，每台都各自配有跟踪机构，准确地将太阳光反射集中到一个高塔顶部的接收器。
接收器上的聚光倍率可超过1000倍。
在这里把吸收的太阳光能转换为热能，再将热能传给工质，经过蓄热环节，再输入热动力机，膨胀做工，带动发电机，最后以电能的形式输出。
光热发电工作原理聚光形式对比及运行状态
光热发电工作原理聚光形式对比及运行状态光热发电是一种利用太阳能将光能转化为热能，再将热能转化为电能的技术。
这种发电技术主要有两种聚光形式：平板聚光和塔式聚光。
在平板聚光系统中，太阳能集中在反射镜上，然后反射到集热器上的吸热体。
吸热体受到聚光的太阳能照射后，吸热体表面温度升高，释放出热能。
这些热能通过传导、对流和辐射等方式传输到传热介质中。
传热介质常用的是油或者水，它们在集热器内部流动，通过热交换器传递热能。
传热介质的温度升高，再通过汽轮机或蒸汽发生器转化为机械能或者电能。
在塔式聚光系统中，太阳能通过反射镜集中到塔顶的接收器上。
接收器内部有一种叫做工质的材料，它可以储存热能。
工质受到聚光的太阳能照射后，温度升高，释放出热能。
这些热能通过熔盐或者压缩空气等方式传输到储热系统中。
在需要发电的时候，工质释放储存的热能，将其转化为电能。
相比平板聚光系统，塔式聚光系统有一些优势。
首先，塔式聚光系统的能效更高，因为塔顶接收器可以集中更多的太阳能，而且集热温度更高。
其次，塔式聚光系统的储热系统可以存储更多的热能，使得电力可以在夜晚或者阴天继续供应。
此外，塔式聚光系统对于燃煤发电厂的改造比较方便，可以利用现有的设施进行改造。
光热发电系统在运行状态下，需要考虑多个因素。
首先，太阳能的照射强度和持续时间对系统的影响很大。
太阳能的照射强度越大，系统的发电能力越强。
其次，系统的聚光效果也会影响发电能力，良好的聚光效果可以使得更多的太阳能被集中到接收器上。
此外，系统的传热效率也是一个重要的参数，传热效率越高，系统的发电效率越高。
运行过程中，系统还需要考虑温度的控制和保护等方面。
总之，光热发电是一种利用太阳能发电的技术，它可以通过平板聚光和塔式聚光两种形式实现。
这些系统在运行时需要考虑太阳能照射强度、聚光效果、传热效率等多个因素，以提高发电效率和稳定性。
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。
光热发电的原理
光热发电的原理
光热发电是利用太阳能将光能转化为热能，进而转化为电能的一种发电方式。
其基本原理是利用光聚焦系统将太阳辐射的光能聚焦到一个热焦点上，使得该焦点的温度升高。
热焦点通常位于一个蓄热介质内，如油或盐。
当蓄热介质的温度升高到一定程度时，其内部的工质流体会被加热并产生高温高压的蒸汽。
这些高温蒸汽将被导入到一个蒸汽涡轮发电机中，驱动涡轮转动，从而产生电能。
光热发电可以分为两种主要的技术类型：集中式光热发电和分布式光热发电。
在集中式光热发电中，一系列的反射镜或透镜将太阳能聚光到一个发电站中，集中式地转换为电能。
而在分布式光热发电中，太阳能的聚焦和转换是在小型设备或个体单位上进行的，比如太阳能热水器或太阳能热能利用设备。
光热发电的核心在于聚光系统的设计和材料的选择。
反射镜和透镜通常使用特殊的材料来提高光聚焦效果，并且需要能够跟踪太阳位置的系统来保持光线聚焦的准确性。
蓄热介质的选择也非常关键，因为它需要具备较高的热容量和导热性能，以便更有效地储存和传导热能。
蒸汽涡轮发电机的设计也需要考虑到高温高压环境下的工作要求，以确保安全和高效的发电。
总而言之，光热发电利用太阳能将光能转化为热能，再将热能转化为电能。
通过聚光系统将太阳辐射的光能聚焦到热焦点，从而产生高温高压的蒸汽，驱动涡轮发电机产生电能。
该技术在可再生能源领域具有重要的应用前景，并且可有效减少对化石燃料的依赖。
光热发电技术主要类型，与光伏发电区别
光热发电技术主要类型，与光伏发电区别光热，全名聚光太阳能热发电（Concentrated Solar Power，简“CSP”），与利用半导体材料将太阳光辐射能直接转换为电能的光伏不同，光热依靠的，是通过各种镜面聚集太阳直射光，加热导热介质，再经过热交换产生高温蒸气，推动汽轮机发电。
与光伏行业的普及程度相比，光热绝对不是一个认知度很高的概念。
它最近一次广泛出现在大众视野内，恐怕还是因为敦煌光热电站，利用定日镜为献礼的画面在社交媒体上掀起了一阵热潮——但也仅此而已，也许大部分人都没有意识到自己看到的是光热电站，而非光伏。
来源：敦煌发布[1]光伏与光热，都是利用太阳能发电。
虽然原理不同，涉及技术也不一样，但为何前者天下知，后者却至今默默无闻？这背后的因素比较复杂。
尽管光热在很多方面较光伏有优势，然而也不能否认，光热缺乏政策支持，还存在技术门槛高、前期投资大以及距离商业化比较远等一系列问题。
放大灯将通过本文，为读者解析这一与光伏截然不同的，太阳能发电技术。
1、远看像光伏，近看火电厂与光伏不同，光热发电系统所利用的发电原理与传统电厂并无差别，还是被戏称为“烧开水”的热电套路，这也是光热系统甚至可以直接接入传统发电厂的原因。
从设计上看，业界主流的大型光热发电厂可以分为四个部分，分别是：集热系统，热传输系统，储热系统，发电系统。
集热系统是光热发电系统最核心的组成部分。
这一环节负责吸收太阳辐射能，对导热介质进行加热，为后续发电提供能量。
不管具体技术路线如何，集热系统总是包含聚光装置与接收器两个核心组件。
其中聚光装置由中央控制系统操控，跟踪太阳位置收集并反射（重定向）最大量的阳光，将辐射能集中至接收器上。
接受器则利用收集到的能量加热内部工质，实现能量的吸收与储运。
热传输系统则是将集热系统收集起来的热能，利用导热工质（术语称为“工作流体”），输送给后续系统的中间环节。
目前最主流的工作流体是熔盐，相较于早期使用的水和导热油，其在熔融态下可保持较宽的工作温度范围，允许系统在低压工况下吸收和储存热能，安全性能出色，是比较理想的工质。
光热发电原理及系统分类
光热发电原理及系统分类展开全文光热发电是太阳能利用中的重要项目之一，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，光热发电技术可同时实现友好并网与有效调峰。
本文将简单介绍光热发电原理及系统分类。
光热发电的原理光热发电是基于镜面发射原理将太阳辐射汇聚于一处，利用熔盐或油等介质吸收太阳直射辐射产生的热能，使用汽轮机将其转化为电能。
储能是光热发电的一大优点，白天可以将多余热量储存，晚间再用储存的热量释放发电，实现连续供电。
光热发电系统运行过程中不产生任何有害物质或气体，且系统设备制造过程对环境无害，因此被称为真正“清洁绿色能源”。
图1 槽式光热电站简要结构图光热发电利用的太阳辐射主要是太阳直射辐射，根据Solargis发布的全国太阳直射资源分布图（图2）可以看出，我国光热发电资源区主要分布在青藏高原及新疆、甘肃、内蒙地区，包括青海省德令哈、格尔木地区，甘肃省酒泉、张掖地区，内蒙古阿拉善盟、巴彦淖尔地区，新疆哈密、吐鲁番地区等均具备建设万千万瓦级光热发电项目的资源条件。
这些地区气候特征为海拔较高、空气干燥、日照时间长。
——西藏、青海、内蒙、甘肃、新疆，属于光热资源富裕区。
图2 全国太阳能年直射辐射资源分布图注：数据来源于Solargis 官网。
光热发电系统分类目前主流的光热发电系统有：槽式、菲涅尔式、塔式、盘式光热系统。
槽式光热系统槽式光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，产生过热蒸汽，驱动汽轮机发电机组发电。
图3 槽式光热电站现场图菲涅尔式光热系统菲涅尔式光热发电系统用一组平面镜取代槽式太阳能光热发电系统里的抛物面聚光镜来聚焦，通过调整控制平面镜的倾斜角度，将阳光反射到集热管上，实现聚焦加热。
为了简化系统，一般采用水（水蒸气）作为吸热介质。
图4 菲涅尔式光热电站现场图塔式光热系统塔式光热系统一般由数以千计的带有双轴太阳追踪系统的平面镜（称为定日镜）和一座（或数座）中央集热塔构成，但电站的具体结构又多种多样。
光热发电方案
光热发电方案是一种新型的清洁能源，它利用太阳能将光能转化为热能，再将热能转化为电能。
这种能源不仅具有环保特点，还具有可持续发展、可再生、无污染等诸多优点。
本文将介绍三种：塔式光热发电、槽式光热发电以及盘式光热发电。
一、塔式光热发电塔式光热发电是一种将镜面反射所得的太阳光能集中到反射镜上，然后再将集中的太阳光能通过一系列的管道输送到塔顶的热交换器内。
在热交换器内，热能可以转化为蒸汽，进而驱动涡轮机发电。
这种方法需要在太阳能集中的范围内建造一个高塔，然后将反射板放置在地面上，采用微调系统控制反射板的角度，以使太阳光能集中在塔的顶部。
二、槽式光热发电槽式光热发电是将太阳能通过一系列的玻璃槽集中，使其转化为热能，然后将热能输送到发电站的热交换器中。
这个过程需要在一个向东-西方向排列的、对太阳光线有最大接收效果的槽中安装反射板和镜面反射板，使太阳能始终处于最优的角度。
由于槽内所接受到的光照范围相对较小，因此槽式光热发电的发电效率相对较低。
三、盘式光热发电盘式光热发电是将太阳光能聚集到平板反射器上，然后反射到盘状聚光器内部。
聚光器内部通过缩小反射面积，使得反射的太阳光能更加聚焦。
这种方法是将太阳光能聚集到一个小区域内，提高了光能利用率，但是天气条件的变化会对光能收集造成较大影响。
综合来看，光热发电技术虽然具有许多优点，但是也存在一些缺陷。
例如，光热发电系统需要有稳定的太阳能供应，否则会影响发电量。
此外，建造光热发电系统需要大面积的土地，造价昂贵。
但是，光热发电在未来的清洁能源和环保事业中具有广泛的应用前景和市场潜力。
在目前的清洁能源中，光热发电是一种非常重要的能源，它可以有效避免化石燃料发电的排放问题。
我们要重视这种清洁能源技术，为实现节能减排的目标，做出自己的贡献。
光热发电的类别
光热发电的类别光热发电是一种利用太阳能进行能源转换的技术，它通过集热器将太阳辐射能转化为热能，再通过热能发电机将热能转化为电能。
在光热发电领域，主要有集中式光热发电和分布式光热发电两种类别。
集中式光热发电是通过集中式的反射面或抛物面镜将太阳辐射能聚焦到集热器上，使其升温并产生高温热能，再利用热能发电机将热能转化为电能。
集中式光热发电的优势在于能够集中利用太阳能资源，提高光热发电的效率和功率。
目前，集中式光热发电主要有槽式集中式光热发电和塔式集中式光热发电两种主要技术路线。
分布式光热发电则是指将光热发电系统分布在不同地点进行发电。
分布式光热发电系统通常采用平板太阳能集热器或玻璃真空管太阳能集热器，将太阳辐射能转化为热能，再通过热能发电机转化为电能。
分布式光热发电的优势在于可以灵活部署，方便实现小规模发电和城市分布式能源供应。
在实际应用中，集中式光热发电主要用于大型电力站的建设，通过集中式发电系统实现大规模的太阳能发电。
而分布式光热发电则更适用于小规模能源供应和城市居民区的能源利用，可以满足一定范围内的电力需求。
除了以上两种主要类别外，光热发电还有一些衍生类别，如太阳热水器和太阳能制冷系统等。
太阳热水器通过太阳能集热器将太阳辐射能转化为热能，用于加热水或提供热水供应。
太阳能制冷系统则利用太阳能的热能进行制冷，实现节能环保的制冷效果。
总的来说，光热发电作为一种清洁能源技术，具有很大的发展潜力和广阔的应用前景。
不同类别的光热发电技术各具特点，可以根据不同需求进行选择和应用，共同推动可再生能源的发展和利用。
希望在未来能够更多地看到光热发电技术在能源领域的应用，为建设清洁低碳的能源体系贡献力量。
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光热发电的主要类型
1、塔式聚光热发电
吸收到的太阳光集中聚焦到塔顶，对传热工作介质加热进而发电的一种聚光太阳能发电技术，不需要管道传输系统，热损减小，系统效率高，同时便于储存热量。
塔式的工作介质可用空气、水或水蒸气以及熔盐等。
美国在20世纪80-90年代建立了10MW的Solar One，后来演化为Solar Two；2007年西班牙11MW 的PS10电站投入运行，标志着该技术进入商业化示范阶段；2009年4月，到目前为止世界最大规模的塔式电站，20MW的西班牙PS20电站并网发电。
2、槽式聚光热发电
利用槽式反射镜，直接将太阳光反射到位于镜面焦点处的集热管，将内部传热工质经过换热产生高温、高压蒸气从而驱动涡轮发电。
工作介质一般在400℃，采用合成油、熔盐等作为工作介质的双回路系统技术成熟。
应用的代表案例有从上世纪80年代到90年代在美国加州莫哈维沙漠建造的由9座电站组成的354MW的SEGS系列电站、西班牙的Andasol 1号电站（50MW），和美国的Nevada Solar One电站（64MW）。
3、碟式聚光热发电
碟式系统是由斯特林发电机实现由热能到机械能的转化，利用旋转抛物面反射镜，将入射阳光聚集到焦点
上，放置在焦点处的太阳能接收器收集热能，加工热质，从而驱动斯特林发动机组发电。
这种系统规模小、高效、模块化、可以单独灵活或者集成使用，单机功率在5-50kW,但聚焦温度可达750-800 。
C，甚至可超过1000 。
C，光电转化率高达29%，主要缺点是单位投资成本高。
4、菲涅尔式聚光热发电
通过一组平板镜来取代槽式系统抛物面型的曲面镜聚焦，调整控制平面镜的倾斜角度，将阳光反射到集热管中，为简化系统，一般采用水或水蒸气作为吸热介质。
成本相对低廉，但效率也相应降低。