太阳能光热发电技术
关于太阳能光热发电的技术特点与应用探讨

关于太阳能光热发电的技术特点与应用探讨太阳能光热发电是一种利用太阳能的热量来产生电力的技术。
其原理是通过反射镜将太阳光聚焦在管道或集热器上,使其受热并将热量转化为电力。
太阳能光热发电具有以下技术特点:首先,其产生的电力可以与传统发电方式相比,具有更高的效率和稳定性。
由于太阳能光热发电不受燃料价格的波动等影响,可以有效地保证电力的稳定性,同时其能量转换效率更高,可达到50%以上,相较于传统火力发电的30%左右,更加节能环保。
其次,太阳能光热发电也不会产生任何污染物,不会产生二氧化碳等有害气体,符合现代社会的环保要求。
同时,其对水资源的利用也较为经济,不会对周围水源造成严重影响。
最后,太阳能光热发电技术具有较强的适应性,可以应用于各种环境条件下,特别是较为适合于荒漠、高山等环境下应用。
其占地面积较小,比起传统水电站来说,更具有可扩展性,能够为大规模发电提供条件。
太阳能光热发电技术在实践中已经得到了广泛的应用,其中最为突出的案例是西班牙的Solúcar平原太阳能热电站。
Solúcar太阳能热电站是一个由至少一百个晒红宝石高塔建成并联成一组的巨型发电站。
它独特的、具有阳极材料和无氧钢材料的太阳镜子可以准确捕捉光纤,通过反射集中太阳能量,使该站能够24小时不间断地发电,同时还提供了可重复利用的纯净热能,从而实现了高度的经济效益和环保效益。
除此之外,太阳能光热发电技术的应用还可以被广泛用于发展中国家的电力资源。
实际上,太阳能发电技术在非洲等地区的应用已经在逐步推广和完善,越来越多的非洲国家已经开始考虑通过投资太阳能光热发电技术来实现国内电力需求,这也完全符合可持续发展的基本原则和理念。
总之,太阳能光热发电技术的发展是未来的发展趋势。
通过更加完善和推广这项技术,可以帮助人们实现绿色、低碳的生活方式,同时为人类社会提供更加广阔和持久的电力资源。
太阳能光热发电原理 太阳能光热发电的主要形式有哪些

太阳能光热发电原理太阳能光热发电的主要形式有哪些光热发电技术,是不同于光伏发电的全新的新能源应用技术。
它是一个将太阳能转化为热能,再将热能转化为电能的过程。
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1.太阳能光热发电原理光热发电技术,是不同于光伏发电的全新的新能源应用技术。
它是一个将太阳能转化为热能,再将热能转化为电能的过程。
利用聚光镜等聚热器采集的太阳热能,将传热介质加热到几百度的高温,传热介质经过换热器后产生高温蒸汽,从而带动汽轮机产生电能。
此处的传热介质多为导热油与熔盐。
通常我们将整个的光热发电系统分成四部分:集热系统、热传输系统、蓄热与热交换系统、发电系统。
集热系统:集热系统包括聚光装置、接收器、跟踪机构等部件。
如果说集热系统是整个光热发电的核心,那么聚光装置就是集热系统的核心。
聚光装置即为聚光镜或者定日镜等。
其反射率、焦点偏差等均能影响发电效率。
目前国内生产的聚光镜,效率可以达到94%,与国外生产的聚光镜效率相差不大。
集热系统采集太阳能,将太阳能转化为热能。
热传输系统:热传输系统主要是传输集热系统收集起来的热能。
利用传热介质将热能输送给蓄热系统。
传热介质多为导热油和熔盐。
理论上,熔盐比导热油温度高,发电效率大,也更安全。
热传输系统一般有预热器、蒸汽发生器、过热器和再热器等组成。
热传输系统的基本要求是:传热管道损耗小、输送传热介质的泵功率小、热量传输的成本低。
在热传输过程中,传热管道越短,热损耗就越小。
蓄热与热交换系统:个人认为,光热发电技术在蓄热与热交换系统中充分体现了对比光伏发电技术的优势。
即将太阳热能储存起来。
可以在夜间发电,也可以根据当地的用电负荷,适应电网调度发电。
蓄热装置常由真空绝热或以绝热材料包覆的蓄热器构成。
蓄热系统中对储热介质的要求为:储能密度大,来源丰富且价格低廉,性能稳定,无腐蚀性,安全性好,传热面积大,热交换器导热性能好,储热介质具有较好的黏性。
太阳能光热发电技术

太阳能光热发电技术太阳能光热发电技术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。
它是一种可再生能源的形式,对于改善环境污染和解决能源危机具有重要意义。
本文将介绍太阳能光热发电技术的原理、应用以及未来发展前景。
一、原理太阳能光热发电技术借助太阳能热量产生高温蒸汽,进而驱动涡轮机产生机械能,最终通过发电机将机械能转化为电能。
这个过程主要包含三个步骤:集热、热能转化和发电。
集热是将太阳能光线聚焦到一个小区域,使得光能被集中并转化为热能。
这通常通过反射镜或聚光器来实现。
集热器通常采用高温耐热材料,如镜面反射层和高温管道。
热能转化是将集热器中产生的高温热量转化为高压蒸汽。
一个常用的方法是将水通过集热器中的管道加热至沸腾,生成高温高压的蒸汽。
这个过程需要高效的热交换器和节能装置来提高能量转化率。
发电是将高温高压的蒸汽传入涡轮机,利用机械能驱动涡轮旋转,再通过发电机将机械能转化为电能。
这个过程需要高效的涡轮机和发电机来提供稳定和可靠的电能产出。
二、应用太阳能光热发电技术在能源领域有广泛应用。
它可以用于发电厂的建设,为城市和乡村提供稳定的电力供应。
此外,它还可以应用于工业制造过程中的热量需求,比如锅炉供暖、工业生产等领域。
在家庭和商业建筑领域,太阳能光热发电技术可以用于供暖和热水供应。
通过安装太阳能集热器,可以将太阳能转化为热能,提供给家庭和商业建筑的供暖系统和热水系统。
这种应用不仅降低了能源消耗,还减少了碳排放,对环境保护有积极作用。
三、未来发展前景太阳能光热发电技术在未来的发展前景非常广阔。
随着科技的不断进步和技术的不断改进,太阳能光热发电技术将会变得更加高效、稳定和可靠。
首先,在集热器方面,研究人员正在研发新型的材料和结构,以提高集热器的光吸收率和热传导效率。
这将提高太阳能的利用率,降低发电成本。
其次,在热能转化方面,研究人员正在探索新型的热交换器和节能装置,以提高能量转化的效率。
这将减少能量损失,提高系统的热效率。
太阳能光热发电控制技术

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蒸汽发生器是太阳能光热发电系统中的核心设备之一,其控制系统主要负责控制蒸汽的产生和温度。
蒸汽发生器控制系统概述
蒸汽发生器、锅炉、控制阀和传感器等。
蒸汽发生器控制系统的主要设备
保证蒸汽压力和温度的稳定,同时监测和控制锅炉内的水位、温度等参数,防止锅炉事故的发生。
蒸汽发生器控制系统的功能
涡轮发电机控制系统概述
太阳能光热发电的基本原理可以概括为“聚光-吸热-换热-发电”四个环节。
太阳能光热发电的基本原理
太阳能光热发电具有可再生、无污染、能源稳定等优势,是一种绿色环保的能源供应方式。
与光伏发电相比,太阳能光热发电在夜间或阴天仍能利用集热器储存的热能发电,具有更高的稳定性和可靠性。
太阳能光热发电的优势
目前全球范围内都在积极推动太阳能光热发电技术的发展,建设大规模的太阳能光热发电站,以满足日益增长的能源需求。
研发新型的高效吸收材料,提高太阳能的吸收效率,降低能量损失。
高效吸收技术
热能储存技术
控制系统优化
研究更高效的热能储存技术,解决太阳能不连续的问题,提高电力供应的稳定性。
通过智能化和自动化的控制系统,提高太阳能光热发电的效率和响应速度。
03
技术创新与发展趋势
02
01
通过技术创新和规模化生产,降低太阳能光热发电设备的制造成本。
蒸汽发生器的优化
蒸汽发生器是太阳能光热发电的重要设备之一,对其进行优化可以提高发电效率。
减小蒸汽发生器的体积,以适应太阳能光热发电系统的小型化需求。
采用更高效的传热介质,如导热油或更高沸点的工质。
提高蒸汽发生器的换热效率,如采用更高效的换热器设计或增加换热面积。
涡轮发电机组的优化
太阳能光热发电技术的优势

太阳能光热发电技术的优势太阳能光热发电技术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。
太阳能光热发电技术具有许多优势,本文将从环保性、可再生性、经济性和可持续性等方面进行论述。
1. 环保性太阳能是一种清洁、无污染的能源,太阳能光热发电技术不会产生任何有害物质的排放。
相比于传统的化石燃料发电方式,它不会产生二氧化碳、二氧化硫和氮氧化物等大气污染物,对大气环境的负荷较小,不会加剧全球气候变暖和酸雨等环境问题。
因此,太阳能光热发电技术可以有效减少环境污染,保护生态环境。
2. 可再生性太阳能是一种取之不尽、用之不竭的能源,具有极高的可再生性。
太阳能光热发电技术可以通过安装太阳能集热器将太阳能直接转化为热能,再利用热能产生蒸汽驱动涡轮机发电。
这种方式不会消耗太阳能资源的同时,太阳能的再生速度远快于人类的利用速度,所以太阳能光热发电技术是一种具有可持续性的能源选择。
3. 经济性太阳能光热发电技术的设备相对比较简单,且具有较长的使用寿命。
一旦安装成功并投入使用,太阳能光热发电设备的运营费用较低。
太阳能光热发电技术不需要大量的燃料投入,而且太阳能是免费的,因此,与传统的燃料发电方式相比,其运营成本较低。
此外,太阳能光热发电技术可以在偏远地区或没有电网覆盖的地方使用,避免了传输线路的建设和维护费用,降低了能源供应的成本。
因此,太阳能光热发电技术具有良好的经济性。
4. 可持续性太阳能光热发电技术不仅具有可再生性,而且可以满足长期能源需求。
太阳能资源广泛分布于地球各个地区,尽管其日照强度存在差异,但总体上可以满足全球范围内的能源需求。
与石油、煤炭等有限资源相比,太阳能具有持久性和稳定性,无需担心资源枯竭的问题。
因此,太阳能光热发电技术是实现可持续能源发展的重要途径之一。
总结:太阳能光热发电技术具有环保性、可再生性、经济性和可持续性等诸多优势。
在全球能源危机和环境问题的背景下,太阳能光热发电技术成为了一种重要的能源替代选择。
太阳能光热发电的技术与挑战

太阳能光热发电的技术与挑战关键信息项:1、太阳能光热发电技术原理2、相关设备与材料3、系统效率与性能4、成本分析5、面临的技术挑战6、环境影响与可持续性7、政策支持与市场前景11 太阳能光热发电技术原理太阳能光热发电是通过聚集太阳辐射能,将其转化为热能,然后利用热能驱动热机(如蒸汽轮机)进行发电。
其主要工作流程包括:太阳能采集、热能储存、热能转化为机械能以及机械能转化为电能。
常见的太阳能光热发电技术包括塔式、槽式、碟式和菲涅尔式。
111 塔式太阳能光热发电塔式系统通过大量定日镜将太阳光反射到塔顶的接收器上,使接收器内的传热介质(如熔盐)被加热到高温,产生高温高压的蒸汽驱动涡轮机发电。
112 槽式太阳能光热发电槽式系统利用抛物面槽型反射镜将太阳光聚焦到位于焦线位置的集热管上,管内的传热介质被加热后,通过热交换产生蒸汽驱动涡轮机。
113 碟式太阳能光热发电碟式系统采用碟状抛物面镜将太阳光聚焦在位于焦点处的接收器上,接收器内的工质被加热到高温,驱动斯特林发动机或微型涡轮机发电。
114 菲涅尔式太阳能光热发电菲涅尔式系统使用平面或微弯曲的反射镜将太阳光聚焦到固定的集热管上,其结构相对简单,成本较低。
12 相关设备与材料太阳能光热发电系统的关键设备包括反射镜、接收器、传热介质、储热装置、热交换器、涡轮机等。
反射镜通常由玻璃或金属制成,要求具有高反射率和耐久性。
接收器需要能够承受高温和高压,并有效地将热能传递给传热介质。
常用的传热介质包括熔盐、导热油等,它们应具备良好的热稳定性和传热性能。
储热装置用于在阳光充足时储存热能,以便在夜间或阴天时释放,保证持续发电。
121 反射镜材料与制造技术反射镜的材料选择和制造工艺对系统效率和成本有重要影响。
目前,主流的反射镜材料有镀银玻璃、镀铝玻璃和金属薄膜等。
制造工艺包括真空镀膜、化学镀等。
122 接收器的设计与性能优化接收器的设计应考虑热损失最小化、热应力分布均匀以及与传热介质的良好匹配。
关于太阳能光热发电的技术特点与应用探讨

关于太阳能光热发电的技术特点与应用探讨太阳能光热发电是利用太阳能将光能转换为热能,再利用热能产生蒸汽驱动发电机产生电能的一种发电方式。
随着全球能源需求的增长和环境保护意识的提高,太阳能光热发电技术被越来越多地关注和应用。
本文将探讨太阳能光热发电的技术特点和应用前景。
一、太阳能光热发电的技术特点1. 储能性强太阳能光热发电系统具有储能性强的特点,通过集热系统将太阳能转换为热能,再经过储热系统储存余热,可以实现连续不间断发电,适合用于基地负荷和峰谷负荷调峰。
2. 适用性广太阳能光热发电技术在地理环境上适用性广,无需特定的地质条件,只要有充足的日照资源即可。
光热发电系统也可以根据当地需求进行规模化建设,适用于不同规模的发电需求。
3. 可持续性强太阳能光热发电系统利用太阳能作为能源,具有可再生性和可持续性,不会造成资源浪费和环境污染。
光热发电系统具有长寿命、维护成本低等优点,能够长期稳定地提供清洁能源。
4. 技术成熟太阳能光热发电技术已经相对成熟,相关设备和系统在工程应用中有着丰富的实践经验,技术上已经趋于成熟稳定。
随着技术的不断提升和改进,其效率和可靠性也在不断提高。
二、太阳能光热发电的应用前景1. 节能减排太阳能光热发电系统能够充分利用太阳能资源,成为一种清洁能源和可再生能源的代表。
使用光热发电系统可以有效减少对传统能源的依赖,降低化石能源的消耗,达到节能减排的目的。
2. 适用于多种场景太阳能光热发电系统可以广泛应用于各种场景,比如工业制造、供热供暖、生活用电等,具有很大的市场潜力。
特别是在偏远地区、带有能源短缺的地方,光热发电系统可以成为主要或辅助的电力供应方式。
3. 清洁环保太阳能光热发电系统不会产生任何污染物和温室气体,对环境具有零排放和低碳的特点,能够减少环境污染和全球变暖的影响,有利于保护生态环境。
4. 增强能源安全太阳能光热发电系统能够增强国家和地区的能源安全,减少对进口能源的依赖,提高能源供应的稳定性和可靠性。
太阳能光热发电控制技术

主动冷却
通过强制对流、液体冷却 等方式将电池板温度降至 安全范围。
被动冷却
利用自然对流、辐射等散 热方式将电池板温度降至 安全范围。
温度补偿
根据温度变化对电池板输 出功率进行补偿,以保持 稳定的电力输出。
压力控制策略
压力保持
通过调节流体压力或气体 压力,保持太阳能光热发 电系统的稳定运行。
压力平衡
预测控制算法是一种基于模型预测的控制 算法,其通过预测模型对未来一段时间内 的系统行为进行预测,并优化性能指标来 获得最优的控制策略。在太阳能光热发电 系统中,预测控制算法可以应用于电力生 产环节,具有优化性能、鲁棒性高和适应 性广的特点。
05
太阳能光热发电控制系统的实现 与优化
控制系统的硬件实现
并上传至上级控制系统。
控制系统的软件实现
控制算法
采用PID、模糊控制、神经网络等控制算法,根据实时监测的数据 和预设的控制目标,计算出控制指令。
软件开发工具
使用如LabVIEW、CodeSys、MATLAB等软件开发工具,根据实际 需求开发出适合太阳能光热发电控制系统的应用软件。
软件架构
包括数据输入、数据处理、控制输出等模块,实现控制系统的数据采 集、处理和控制输出功能。
太阳能光热发电控制技术
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• 太阳能光热发电技术概述 • 太阳能光热发电控制系统 • 太阳能光热发电控制策略 • 太阳能光热发电控制算法 • 太阳能光热发电控制系统的实现
与优化 • 太阳能光热发电控制技术的工程
述
太阳能光热发电的基本原理
太阳能光热发电原理
传感器设备
包括温度、压力、液位等传感器 ,用于监测太阳能光热发电系统 的运行状态,为控制系统提供实
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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。
2.太阳能光热发电方式的类型和应用作为一种广泛的清洁能源,太阳能有很多利用方式。
太阳能发电、太阳能热水器、太阳能采光采暖、太阳能干燥等,其中太阳能光热发电也叫聚焦型太阳能热发电(Concentrating Solar Power,简称CSP),可以大规模集中利用太阳能的方式,是一种解决能源问题的有效途径。
太阳能热发电技术就是利用光学系统聚集太阳辐射能,用以加热工质,生产高温蒸汽。
驱动汽轮机组发电,简称光热发电技术。
他与光伏发电相比,具有效率高、结构紧凑、运行成本低等优点。
根据聚光方式的不同,光热发电技术可分为三种方式:塔式太阳能热发电、槽式太阳能热发电和碟式太阳能热发电技术。
三种聚光集热方式的不同在数量上的直接体现就是聚光比的不同。
聚光比即吸收体的平均能流密度和入射能流密度之比。
这三种方式都可以大致地分为太阳能集热系统、热传输和交换系统、发电系统三个基本系统。
但是因为他们各自聚光比不同,导致能够达到的集热温度也不同,所以三种聚光方式对应的三个组成系统也有不同程度的差异。
2.1 槽式聚光发电系统槽式聚光是利用抛物线的光学原理,聚集太阳辐射能。
抛物线纵向延伸形成的平面称为抛物面,它能将平行于自身轴线的太阳辐射汇聚到一条线(带)上,提高能量密度,易于利用。
在这条太阳辐射汇集带上布置有集热管,用来吸收太阳能,并将其转化为热能。
目前的集热管一般为真空式玻璃集热管。
集热管由外部的玻璃管和内部的西热管构成,两管之间空隙抽真空阻止热量损失。
吸热管有不锈钢制成,内部有工质流动,在不锈钢管的表面涂有黑色的吸热薄膜,薄膜对太阳光有较高的吸率,同时在红外波普段有较低的发射率,这样就能够有效地吸收太阳能。
这种聚光系统还需要设置控制系统来适应太阳能光在一天中角度的变化。
槽式聚光吸热系统将太阳能转化为集热管内导热流体的热能,燃后用高温工质去加热给水产生蒸汽去冲转汽轮机发电。
槽式太阳能聚光系统的聚光比为20到80,以油为导热流体的聚热温度最高为300到400℃,以混合硝酸盐为导热流体最高能使集热温度达到550℃,后者对于提高发电效率而言更具有优势,但是总的发电效率还是较低。
另外,为了克服太阳能在时间上分布不均的特点,还要设置蓄热系统,或者是用其他燃料作为补充调整。
从20世纪八十年代开始,世界上很多国家都开展了槽式太阳能聚光发电系统的研究和建设。
表1列出了一些著名的槽式太阳能发电站。
目前,美国、以色列、澳大利亚、德国等国家是太阳能利用大国,也是槽式太阳能热发电技术强国。
其中美国鲁兹LUZ公司是槽式太阳能热发电技术应用的典范,在1985~1991年间,美国在南加州先后建成9座槽式太阳能热发电站,总装机容量353.8 MW。
2010年10月,美国政府批准在加利福尼亚州南部沙漠地区建设一个名为“布莱斯太阳能项目”的新能源项目,这是在美国公共土地上实施的规模最大的太阳能发电项目。
“布莱斯太阳能项目”规划建设地点位于加州布莱斯地区附近的莫哈韦沙漠内,项目占地2833公顷,耗资60亿美元,建成后将拥有1 000兆瓦发电能力。
预计2011年底到2012年投入发电。
表 1 国际上已投产的著名槽式太阳能发电站地点年份装机容量(MW)热力循环西班牙阿尔梅里亚1981 0.5 蒸汽循环日本香川县1981 1 蒸汽循环美国加州SEGS1985-1991 354 蒸汽循环西班牙DISS1996-1999 2 直接产生蒸汽发电希腊克里达1997 50 蒸汽循环以色列2001 100 蒸汽循环美国内达华2006 64 争气循环和发达国家相比较,目前我国在这方面还相对落后,直到2010年初,槽式太阳能热发电系统成套设备核心技术,由北京中航通用公司与中科院工程热物理研究所、华北电力大学合作研发成功,实现了曲面聚光镜从技术到生产的完全国产化。
2010年8月10日,我国首个太阳能槽式发电项目首个生产基地奠基仪式在沅陵县城郊举行。
该项目突破了聚光镜片、跟踪驱动装置、线聚焦集热管3项核心技术,我国是继美国、德国、以色列之后的全部技术国产化的国家。
2.2 碟式太阳能发电系统碟式太阳能热动力发电系统的采用碟式聚光这种形式,碟式聚光系统的太阳辐射反射面布置成碟(盘)形,聚光比可以达到3000以上,因此能在焦点处产生很高的温度,比其它两种热发电方式的聚光温度都要高,运行温度能够达到750-1500℃,因此它可以达到最高的热机效率。
碟式太阳能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,从聚光器反射的太图2麦道公司开发的玻璃小镜面聚光器阳光聚焦在接收器上,太阳能被热机转化为热机内部工作介质的内能,使介质温度升高,即可推动热机运转,并带动发电机发电。
不同于槽式发电系统,碟式太阳能发电系统的热电转化装置主要采用斯特林机作为原动机。
自由活塞斯特林机时一种活塞式外燃机,在汽缸内有一个配齐活塞和一个动力活塞。
汽缸侧壁连接配齐活塞上下室的旁路,循环工质通过旁路交替运动到配气活塞的上室和下室。
上室和热源交换器耦合,将吸热其的热量传递给工质,工质受热膨胀推动动力活塞做工,输出功率。
下室通过中间介质回路把余热传递给回热器,工质通过旁路往复流动完成循环。
斯特林热机最高的热电转换效率可达40%。
太阳能辐射随天气变化很大,所以热点转换装置发出的电力不是很稳定,不能直接提供给用户,需要经过一系列处理之后才能输出220V的工频电。
和槽式太阳能发电系统一样,也需要有储能装置、蓄电池和补充能源。
与槽式太阳能聚光发电方式相比,碟式聚光发电方式还没用投入到商业应用,暂时处在示范实施阶段。
国外已有多座碟式太阳能热发电站或示范系统建成并成功运行。
美国、西班牙、德国等国家分别建立了从9~25 kW的发电系统并且成功运行。
我国太阳能资源丰富 ,从上世纪70年代末就已经开始对太阳能的热利用进行研究 ,但主要研究方向为太阳能供热。
中国科学院电工研究所针对碟式太阳能热发电系统中的聚光器和跟踪控制系统进行了研究,并且建立了碟式太阳能热发电试验系统;中国科学院工程热物理所对用于碟式太阳能热发电系统的直接照射式接收器进行了一些模拟试验研究 ,分析了其热性能的影响因素。
总的来说碟式集热发电方式还处在初期阶段,但是因为其效率较高,所以很多国家都比较重视,积极开展相应的研究活动。
2.3 塔式太阳能发电系统塔式太阳能发电系统由定日镜群、接收器、蓄热槽、主控系统和发电系统5个部分组成。
在地面上布置大量的定日镜,一种自动跟踪太阳的球面镜群.在这一群定日镜中的适当位置建立一座高塔,高塔顶上安装接收器.各定日镜均使太阳光聚集成点状,集中射到锅炉上,使接收器的传热介质达到高温,并通过管道传到地面上的蒸汽发生器,产生高温蒸汽,由蒸汽驱动汽轮发电机组发电.接受器是塔式太阳能发电系统的重要组成部分,根据采用的导热介质的不同,目前可以分为外部受光型和空腔型。
外部受光型接受器的一些技术类似于太阳能集热管,但是它的工作温度非常高,体积也很庞大。
,这种接收器可四周受光,多用在大型太阳能系统中,其缺点是热管直接暴露而产生热量散失。
能否像普通集热器那样加上玻璃外套,事实上很困难,因为接收器体积太大。
空腔型即腔体式接收器,用耐高温材料制成的空腔,空腔一面开口装有透光好、耐高温的石英玻璃,腔内壁有金属网以增大吸热与交换面积。
封闭的内腔似绝对黑体,吸热性能很好,会聚的阳光透过石英玻璃窗口能在腔内产生很高温度,传热的工作介质(一般用高压空气)通过腔内被加热成1000多度的高温气体输出。
由于腔体有保温层,故热损失小,空气价格又便宜,但空气热容量小、导热系数低,如何高效传热是主要的技术问题。
腔体式接收器多是只有一面开窗的,故接受阳光的角度是有限的,一般不超过120度。
Google投资了一个世界上最大的塔式太阳能发电站项目。
这个太阳能塔建在美国加州东南部的莫哈韦(Mojave)沙漠,占地3600英亩(14.6平方公里)。
艾文帕太阳能电力采图3 美国加州南部的塔式太阳能发电站集系统(ISEGS)将放置173000个反光镜,将阳光聚焦到一个大约137米高的太阳能塔上。
这个发电厂在2010年10月开始建造,预计在2013年竣工后装机容量39.2万千瓦。
我国在太阳能塔式发电项目上也有所发展。
北京延庆八达岭兴建的亚洲第一座塔式太阳能热发电站,是中科院太阳能热发电技术及系统示范项目,是国家科技部“十一五”863重点项目,于2006年立项、2008年获得发改委批准,主要目标是研究太阳能塔式热发电关键技术,建立太阳能热发电实验系统和实验平台,探索高效能、大规模、低成本商业化电站的技术途径,为我国太阳能热发电技术的研究和发展奠定基础。