太阳能光热技术介绍
太阳能光热利用技术的研究与开发
太阳能光热利用技术的研究与开发引言太阳能是一种清洁、可再生的能源，具有广泛的应用前景。
其中，太阳能光热利用技术是一种将太阳能转化为热能的方法，被广泛应用于供暖、热水和工业生产等领域。
本文将对太阳能光热利用技术的研究与开发进行详细探讨。
一、太阳能光热利用技术的基本原理太阳能光热利用技术是通过收集太阳辐射能，将其转化为热能。
太阳能热利用系统一般包括太阳能集热器、传热介质、热储罐和辅助热源等组成。
1. 太阳能集热器太阳能集热器是太阳能光热利用系统的关键组件，用来收集太阳辐射能。
目前，常见的太阳能集热器有平板型、真空管型和抛物面型等多种类型。
平板型太阳能集热器由铝板、玻璃面板、铜管和隔热材料等组成，可将太阳辐射能转化为热能。
2. 传热介质传热介质通常是通过循环管道将集热器中的热能传输到热储罐或供暖系统中。
常用的传热介质有水、空气和油等。
水是一种常用的传热介质，具有良好的传热性能和适宜的温度范围，广泛应用于太阳能热水器系统。
3. 热储罐热储罐用于存储集热器中转化的热能，以满足后续使用的需求。
热储罐分为压力式和非压力式两种类型。
压力式热储罐一般采用钢制，能够承受较高的压力，适用于供暖系统等高温高压场景。
非压力式热储罐一般采用玻璃钢或塑料材质，适用于太阳能热水器等低温场景。
4. 辅助热源在太阳能辐射不足或天气恶劣的情况下，为了保证供暖或热水系统的正常运行，需要使用辅助热源提供额外的热能。
常见的辅助热源有电加热器、燃气锅炉和太阳能辅助加热装置等。
二、太阳能光热利用技术的应用领域太阳能光热利用技术具有广泛的应用领域。
以下将对其在供暖、热水和工业生产等领域的应用进行介绍。
1. 供暖系统太阳能光热供暖系统是一种常见的应用方式。
通过太阳能集热器收集太阳辐射能，传输至热储罐中，再通过循环管道将热能传输至供暖系统中。
太阳能供暖系统可以减少能源消耗，降低温室气体排放，具有环保和经济的优势。
2. 热水系统太阳能热水系统是太阳能光热利用技术的另一种常见应用方式。
太阳能光热技术的研究与应用
太阳能光热技术的研究与应用第一章：引言太阳能光热技术是一种利用太阳能将光能转化为热能的一种技术。
它是一种可再生能源，具有环保、经济等优势，近年来受到了越来越多的关注。
第二章：太阳能光热技术的研究2.1 太阳能光热技术原理太阳能光热技术是指利用集热器将太阳辐射的光能转化为热能，进而用于供暖、供热水等方面。
太阳能光热技术原理包括集热器的选择、热媒介的选择等，其中集热器的使用效率对太阳能光热技术的发展具有重要的影响。
2.2 太阳能光热技术的发展历程自1970年代以来，太阳能光热技术已经得到了长足的发展。
这些年来，太阳能光热技术的研究方向主要集中在集热器的结构设计、热媒介的选择等方面。
近年来，随着太阳能光热技术的不断发展，许多新的太阳能光热技术也逐渐涌现出来。
第三章：太阳能光热技术的应用3.1 太阳能光热供暖太阳能光热供暖是指利用太阳能集热器将太阳能转化为热能，然后将热能用于供暖。
太阳能光热供暖具有省钱、环保等优势，逐渐被人们所接受。
目前，太阳能光热供暖也逐渐应用于工业、商业、民用等领域。
3.2 太阳能光热供热水太阳能光热供热水是指利用太阳能集热器将太阳能转化为热能，然后利用热能加热水。
太阳能光热供热水是目前最为普遍的太阳能应用之一，它具有免费、环保、美观等优势，逐渐得到了广泛的应用。
3.3 太阳能光热发电太阳能光热发电是指利用太阳能集热器将太阳能转化为热能，然后转化为电能。
太阳能光热发电是可再生能源的一种，具有适应性强、低污染等优势。
目前，太阳能光热发电已经开始逐渐应用于电网连接发电、分布式发电等领域。
第四章：太阳能光热技术的发展前景太阳能光热技术是一种高效、环保、可再生的能源。
随着科技的不断进步，太阳能光热技术的效率和应用范围也在不断扩大。
未来，随着太阳能光热技术的不断完善和普及，它将有望成为人类主要的能源之一。
第五章：结论太阳能光热技术的研究和应用已经取得了长足的进展。
太阳能光热技术具有广泛的应用前景和发展空间，未来它将发挥越来越重要的作用。
太阳能光热发电控制技术
3
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
太阳能光热应用技术-第一章
经济性挑战
投资回报期长
01
太阳能光热系统的投资回报期较长，投资者难以在短期内获得
预期的回报。运营维护成本高 Nhomakorabea02
太阳能光热设备的运营维护成本较高，增加了长期使用的经济
负担。
补贴政策调整
03
政府补贴政策的不稳定性对太阳能光热产业的发展带来了一定
的经济风险。
政策与法规挑战
政策支持不足
政府对太阳能光热产业的政策支持力度不够，缺乏长期稳定 的政策导向。
促进经济发展
太阳能光热应用技术的推广和应用， 可以带动相关产业链的发展，创造 更多的就业机会和经济效益。
太阳能光热应用的历史与发展
早期发展
早在古代，人们就利用太阳能进行供暖、晒盐等简单应用。随着科技的发展，太阳能光热 应用技术逐渐得到重视和发展。
当前进展
目前，太阳能光热应用技术已经取得了长足的进步，各种高效、低成本的光热转换技术和 装置不断涌现。同时，政府支持和市场需求也是推动太阳能光热应用技术发展的重要因素 。
加强技术研发与创新
建立完善的产业标准体系
通过加大科研投入，推动太阳能 光热转换技术的改进和提升。
制定和完善太阳能光热产业标准 体系，推动产业的规范化发展。
THANKS
感谢观看
集中供暖
利用太阳能光热技术，将太阳辐射转化为热能， 通过集中供暖系统为建筑物提供温暖。
分户供暖
采用太阳能热水器等设备，为家庭提供热水和采 暖，满足日常生活的需求。
空调系统
利用太阳能光热技术，结合空调系统，实现夏季 制冷和冬季采暖的功能。
工业用热
工业热水
利用太阳能光热技术，为工业生 产提供热水，如纺织、印染、造 纸等行业的热水需求。
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。
太阳能光热技术与应用
太阳能光热技术与应用
太阳能光热技术是一种利用太阳能将其转化为热能的技术。
它通过集热器捕获太阳能，将其转化为热能，并用于供暖、热水、工业过程等应用。
以下是太阳能光热技术的一些常见应用：
1.太阳能热水器：太阳能热水器使用太阳能集热器来加热水。
光热集热器将太阳光转化为热能，通过传热管或热交换器将热能转移到水中，从而提供热水供应。
2.太阳能供暖系统：太阳能供暖系统使用太阳能集热器来收
集和转换太阳能热能，用于供暖室内空间。
这可以通过液体循环、空气循环或蓄热材料等方式实现。
3.工业用途：太阳能光热技术在许多工业过程中也得到应用。
例如，太阳能光热可以用于工业锅炉、蒸发器、干燥设备等，提供热能供应。
4.发电系统：太阳能光热技术可以用于发电系统，其中太阳
能集热器将太阳能转化为热能，并通过蒸汽或工质驱动涡轮发电机，产生电能。
5.融雪系统：太阳能光热技术还可以用于融雪系统，其中太
阳能集热器捕获太阳能并转化为热能，以加热道路或人行道，融化积雪和冰。
太阳能光热技术的优势包括可再生、清洁和环保。
它可以减少对传统能源的依赖，降低碳排放，提供可持续的能源解决方案。
然而，需要注意的是，太阳能光热技术的效率受到日照强度、天气条件和设备设计等因素的影响。
在选择和应用太阳能光热技术时，需要考虑当地的气候、能源需求和经济可行性。
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。
关于“太阳能光热发电原理太阳能光热发电的主要形式有哪些”的详细说明。
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。
太阳能光热技术与应用
太阳能光热技术与应用太阳能是一种清洁、可再生的能源，被广泛应用于光热领域。
太阳能光热技术利用太阳能的光热转换特性，将太阳能转化为热能，用于供暖、热水和工业生产等领域。
本文将着重介绍太阳能光热技术的原理、应用以及其在环保和可持续发展方面的优势。
一、太阳能光热技术的原理太阳能光热技术的原理是利用太阳辐射中的光能，通过光热转换器将光能转化为热能。
光热转换器通常由太阳能集热器和传热介质组成。
太阳能集热器负责将太阳辐射吸收，并将其转化为热能。
传热介质将吸收的热能传递到需要加热的对象或储存设备中。
太阳能光热技术可以分为两种类型：集中式和分散式。
集中式太阳能光热技术通过反射器将太阳辐射聚焦到一个点上，实现高温热能的集中利用。
分散式太阳能光热技术则将太阳能辐射均匀分布在需要加热的区域上，适用于低温热能的利用。
二、太阳能光热技术的应用1. 太阳能供暖：太阳能光热技术可以用于供暖系统，通过太阳能集热器将太阳辐射转化为热能，为建筑物供应热水和采暖。
太阳能供暖系统可以减少传统能源的消耗，降低能源成本，同时减少温室气体的排放，对环境友好。
2. 太阳能热水：太阳能光热技术可以应用于热水系统，通过太阳能集热器将太阳辐射转化为热能，加热水。
太阳能热水系统可以在不使用传统能源的情况下提供热水，减少能源消耗和碳排放，具有较高的经济效益和环境效益。
3. 太阳能工业应用：太阳能光热技术在工业生产中的应用也越来越广泛。
例如，太阳能光热技术可以用于蒸汽发生器，通过太阳能集热器将太阳能转化为热能，产生蒸汽用于工业生产。
太阳能光热技术还可以用于工业干燥、蒸馏、热处理等领域，实现清洁、可持续的能源供应。
三、太阳能光热技术的环保和可持续发展优势太阳能光热技术作为一种清洁、可再生的能源技术，具有以下环保和可持续发展的优势：1. 减少温室气体排放：太阳能光热技术利用太阳能作为能源，不产生二氧化碳等温室气体的排放，有助于减少全球气候变化和环境污染。
2. 节约能源资源：太阳能是一种不可枯竭的能源资源，通过太阳能光热技术，可以有效利用太阳能，并减少对传统能源的依赖。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
主要内容
I. 太阳能资源的利用方式 II. 太阳能热发电利用现状 III. 三种典型光热发电技术介绍（原理、系统及参数） IV. 各光热发电系统的对比分析 V.制约我国光热发展的因素
太阳能资源的利用方式
太阳能
光热利用
中低温
高温
光伏利用
单晶硅、多晶硅、 薄膜电池
太 阳 能 热 水 器 ， 太 阳 太阳能热发电(CSP)， 能 建 筑 ， 太 阳 能 制 冷 太阳能热化学制燃料， 供 暖 ， 太 阳 能 海 水 淡 太阳能煤制油等 化，太阳能工农业供 热系统等；
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》
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
64 MWe Acciona Nevada Solar One Solar Parabolic Trough Plant
PS20 plant under construction beside PS10
Abengoa solar dish stirling
到2015年底，以经济性与光伏发电基本相当为 前提，建成光热发电总装机容量100 万千瓦； 到2020年，实现光热发电300万千瓦。
20 世纪80 年代初， 试制了2 台5KW 碟式抛物面点聚 焦太阳能热发电 装置
2005 年 ， 70kW 塔式CSP实验室
三种典型光热发电技术介绍
太阳能热发电系统的组成
具有代表性的槽式CSP电站情况
加装大容量融盐储热单元的槽式CSP 电站结构
混合动力CSP电站24小时运行工况
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
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。
抛物面槽式CSP 电站
400℃
抛物面槽式 聚光系统
槽式CSP集热器
优点：
✓发电系统简单，集热器等设备均分布在地面上，安装维修方便； ✓聚光器、集热器可以同时跟踪，跟踪成本较低； ✓ 系统容量限制性因素较少。
缺点：
✓聚光效率较低，吸热器散热面积较大，传热损失较大，介质的 工作温度≤400℃； ✓管道系统复杂，热量和阻力损失较大，降低了发电效率； ✓线型吸热器表面无法进行绝热处理，辐射损失随温度的升高而 增加。 ✓尤其是在中国，太阳能丰富区域与风资源丰富区域相重合，对 流散热损失降低了吸热系统效率。
槽式CSP 塔式CSP 碟式CSP 菲涅尔式CSP
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
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。
400
500-1200
DNI≥5kWh/m2day，坡度小于3%
16000GW
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》
我国光热发电现状
槽式CSP，50MW， 鄂尔多斯
工 业 化 运 行 的 10MW 塔 式 CSP 项 目 将 落 户 柴达木盆地，预计 2014年建成投产。
2012年，1MW 塔 式CSP示范项目
1980年以色列和美国，路兹 LUZ 太 阳 能 光 热 公 司 ， 从 1985年-1991年，在美国加州 沙漠相继建成了9座槽式太阳 能热发电站，总装机容量 353.8MW，并投入网营运。
1976 年,法国比利牛斯山, 第1 座电功率达100 kW 的 塔式CSP
发展历史
➢1950 年原苏联设计建造了世界第1 座塔式太阳 能热发电小型试验装置. ➢1976 年法国在比利牛斯山建成第1 座电功率达 100 kW 的塔式太阳能热发电系统之后. ➢20 世纪80 年代以来, 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.
集热塔式CSP 电站
50-165m
1.2-120m2
集热塔式 聚光系统
定日镜系统 吸热和热量传递系统 发电系统
Gemasolar 电站结构示意图
550~700℃
优点：
✓聚光倍率高，聚光比一可达到200～1000； 投射到塔顶吸热 器的平均热流密度可达300～1000kW/m2,工作温度最高达 1000℃以上。 ✓由于接收器散热面积相对较小以及运用了储能槽，使其有较 高的光电转换效率。 ✓容易获得配套设备；
聚光比 跟踪方式
聚光效率
集热效率 工质
工质温度/℃
50-100
200-1000
1000-6000
单轴、同步
双轴/方位角+ 仰角、独立
双轴/方位角 +仰角
焦距短、镜面和焦 点位置固定、效率
高
焦距长、现有跟踪方 式像散严重，效率低
焦距短、镜面和 焦点相对位置固
定，效率高
效率低
效率高
效率高
油/水
油/水
空气/水
碟式CSP比塔式、槽式发展相对较晚，但是发展 较快，由于其高效率，模块化的优势，是非常被 看好的一种利用形式。
灵活的利用形式：
➢斯特林发电机； ➢微型汽轮机； ➢现有火电厂增容。
三种不同方式主要参数对比
项目
槽式
塔式
碟式
聚焦方式
线聚焦
点聚焦
点聚焦
装机容量
30-320MW
10-200MW
5-25kW
缺点：
✓定日镜费用较高，成本较高 ✓占地面积较大，需要在装机容量和占地面积中寻求最经济的 配比。
具有代表性的塔式太阳能电站情况
北京延庆兴的塔式太阳能热发电站，聚光 镜面积为10000m2，太阳能接收塔高100ｍ， 装机容量为1.0ＭＷ。汽轮机进口温度为 390°C、压力2.35MPa。系统采用两级蓄 热，包括导热油（350℃）和蒸汽蓄热器 (2.5MPa)，能够供汽轮机在无日照的情况 下，以1MW 功率发电1h。