斯特林太阳能热发电系统
分布式 斯特林 发电机 太阳能
分布式斯特林发电机在太阳能领域中的应用随着能源需求的不断增长，人们对于可再生能源的关注度也在不断提升。
太阳能作为一种清洁、可持续的能源，在发电领域中拥有着巨大的潜力。
而分布式斯特林发电机作为一种高效、灵活的发电设备，与太阳能技术的结合，为我们提供了另一种可行的发电方案。
1. 分布式能源分布式能源是指在电网规模之外，基于可再生能源的分布式发电系统。
与传统的集中式发电不同，分布式发电系统在发电、传输和使用能电能量的过程中更加灵活、高效。
太阳能作为一种广泛分布的能源资源，能够为分布式能源提供良好的发展基础。
2. 斯特林发电机斯特林发电机是一种基于热力循环原理的发电设备，其工作原理是通过热能输入使工作物质膨胀，驱动活塞运动，从而产生机械能，再经由发电机转化为电能。
相比传统的汽轮发电机，斯特林发电机具有结构简单、可靠性高、噪音小等优点，适合在分布式能源系统中使用。
3. 太阳能与斯特林发电机的结合将太阳能热能转化为斯特林发电机的输入热源，可以实现太阳能发电系统的直接发电。
太阳能热能可以通过太阳能反射器、太阳能集热器等设备进行收集，然后输入到斯特林发电机中。
这种结合方式可以有效利用太阳能资源，实现对太阳能的高效利用。
4. 分布式斯特林发电机的优势与传统的光伏发电系统相比，分布式斯特林发电机具有以下优势：4.1 高效性：斯特林发电机在热能转化为电能的过程中能够实现高效率，充分利用太阳能资源。
4.2 灵活性：斯特林发电机可以根据需要进行调节，适应不同的发电要求。
4.3 可靠性：斯特林发电机的结构简单、稳定可靠，减少了维护和运营成本。
4.4 适应性：斯特林发电机在不同环境条件下都具有较好的适应性，适合在各种地区进行应用。
5. 分布式斯特林发电机在太阳能领域中的应用前景基于以上优势，分布式斯特林发电机在太阳能领域中具有广阔的应用前景。
在偏远地区、岛屿、山区等无电区域，采用分布式斯特林发电机可以实现对太阳能资源的有效利用，满足当地的电能需求。
击败光伏替代核电：斯特林碟式太阳能聚光发电
击败光伏替代核电：斯特林碟式太阳能聚光发电击败光伏替代核电：斯特林碟式太阳能聚光发电日本核泄漏给世界再一次敲响了警钟，能源安全问题已经成为世界的焦点，未来的希望在太阳能，太阳能最大的希望在斯特林碟式太阳能聚光发电我国每年太阳能资源可开发量折合标准煤达17000亿吨，而包括风能、水能、生物质能、地热能在内的其他可再生能源折合标准煤不到60亿吨。
未来20年，全球光热发电每年将会有164亿欧元的巨大市场。
到2025年，全球光热发电的装机总容量将达到36000兆瓦；到2040年，光热发电将满足世界上5％的电力需求。
相对于全球市场，国内光热发电市场潜力也是非常巨大。
据测算，到2015年，中国光热发电的规模将达到400到500兆瓦。
2015年以后，光热发电每年的装机规模都将达到300到500兆瓦。
从耗能和技术侧面来讲，光热更符合中国现阶段的国情和长远规划。
据统计，目前全球投入使用的太阳能光热发电电站装机容量约有700兆瓦，在建项目1200兆瓦，已经宣布建设的装机容量则为1.26万兆瓦，并且这些数字每周都在更新。
以目前的发展形势看，这个发电领域的后起之秀很有可能在不久的将来超越光伏，成为发电领域的一支重要力量。
斯特林热机应用在太阳能发电领域，成本与光伏发电比较将显著降低，并且纯转化效率比光伏发电高一倍以上。
热电联供转化效率更是高达5倍，在太阳能住宅应用领域前景广阔.大功率地搜集汇聚太阳能，用斯特林热机带动发电机发电，能够大功率地利用太阳能发电，是人类利用太阳能这种可再生能源的一种很好的方式. 用硅光电池光伏组件发电成本很高，一般只能用于小规模太阳能发电，较难进行大容量电力网供电，斯特林太阳能发电相对光伏系统太阳能发电成本要低得多，较成熟的斯特林太阳能发电，只有光伏系统发电成本的1/5—1/10。
由于斯特林太阳能发电功率较大，可以进入电力网供电。
成套斯特林太阳能发系统成本约4000元/千瓦。
进行大规模生产成本有望2000元/千瓦。
大连理工大学科技成果——太阳能碟式聚光斯特林热发电系统设计
大连理工大学科技成果——太阳能碟式聚光斯特林
热发电系统设计
一、产品和技术简介：
产品和技术简介太阳能热发电技术主要是利用聚光技术将太阳能入射辐射聚集，提高单位面积太阳能辐射的能流密度，进而对集热系统进行加热，利用热力循环完成发电技术。
目前主要的太阳能热发电技术有：槽式聚光热发电技术、塔式聚光热发电技术、碟式聚光热发电技术等。
槽式与塔式太阳能热发电系统与传统火力发电系统的工作原理基本相同，其区别主要在于热源的不同。
而碟式热发电是以斯特林机为发电部件，不在使用传统电厂的热力循环。
碟式太阳热发电技术由于其具有分散与集中发电的双重优势，在太阳能热发电中具有良好的工程应用背景。
碟式热发电采用了抛物面镜面进行聚光，单碟功率多为10~25kw，聚光直径在10~15m，可以独立运行，也可多台并联用于较大电户。
在热发电规模方面，结合目前斯特林热机，25kw碟式聚光热发电是相对经济规模，因其经济性，可以适用于大规模离网和并网应用。
二、应用范围和生产条件：
分散式小规模或集中式大规模。
具备有系统集成设计能力。
三、获得的专利等知识情况：
软件著作权2项（已批）；在申专利1个。
四、规模与投资、成本估算：
系统投资约在10美金/W
规模与投资太阳能碟式聚光斯特林热发电系统目前单机发电功率为10Kw～50Kw，整体发电场规模可以根据实际使用规模灵活制定。
五、提供技术的程度和合作方式：
碟式热发电系统集成设计，主要发电部件选型等。
六、产业化程度：中试阶段。
碟式斯特林太阳能热发电系统1
碟式斯特林太阳能热发电系统
汇报说明
一、碟式斯特林太阳能发电系统系统概述
碟式斯特林太阳能热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,从聚光器反射的太阳光聚焦在接收器上,热机的工作介质流经接收器吸收太阳光转换成的热能,使介质温度升高,即可推动热机运转,并带动发电机发电。
斯特林热发电系统的效率非常高,最高光电转换效率可达30%，其单机容量较小,一般在5～25kW之间,适合建立分布式能源系统,特别是在农村或一些偏远地区具有更强的适应性。
二、华电电科院开展的碟式斯特林太阳能发电项目介绍
华电电科院计划在青海格尔木建设一个98kWp（10台10kW）的斯特林光热电站，嵌入到在整个10MW光伏电站中。
每台斯特林发电系统都配有整流器，将输出的400V/50Hz的交流电整流成直流电，如图所示，然后10台为一组配逆变器，将输出电能逆变成符合电网要求的交流电，最后通过变压器将电压升直10kV，送入高压电网。
三、与华电电科院合作前景
碟式斯特林热发电系统的发电效率是光伏发电的2倍左右，成本约4万元/千瓦，实现国产化后，成本可降到2万元/千瓦，届时成本和光伏相当，而其发电量是光伏的2倍，按目前国家实行的1元/kWh上网电价，其利润较光伏发电高很多，应用前景广阔。
目前，华电电科院已经和瑞典厂家签订了12台斯特林发电机购买协议，其中10台用于在青海格尔木建设一个98kW的光热电站，另外2台放在其负责的国家能源局分布式能源中心研究核心部件的国产化技术。
集团公司拥有良好的机械加工基础，可以和华电电科院共同开展斯特林发电机的国产化合作，抢占国内光热发电市场。
Cleanergy碟式斯特林太阳能发电系统介绍
图 1 位于瑞典 AMAL 的斯特林发电机工厂
Cleanergy 的工厂坐落在瑞典西部的电气科技区，那里有悠久的传统电 气制造历史。该区能提供与拥有先进技术的零部件供应商的合作机会，并拥 有大批有高技术的娴熟员工。Cleanergy 的组装厂采用了最新的生产技术。在 确保斯特林发动机的高品质前提下，同时降低整体生产成本。目前，我们的 生产能力能适应管理数千台的年销量。我们的标准化工业生产方法，不仅能
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确保生产质量的一致性，也能复制于新的装配生产线，已达到快速扩张，迅 速增加生产能力，来适应日益剧增的市场需求。 此外，Cleanergy 与俄罗斯，中国，加拿大等国的市场营销和技术公司 建立了强有力的合作伙伴关系。
2. 董事会及股东简介
2.1 董事会成员（部分） （1） 董事长：Bo Dankis 目前董事会职务：瑞典贸易委员会主席 同时担任： Gunnebo AB 和瑞典-日本国际交流基金会董事会成员 经验：Perstorp 集团董事长、ASSA ABLOY AB (plc) 董事会成员、 Perstorp Group 总裁兼首席执行官、ASSA ABLOY AB (plc) 总裁兼首席 执行官、ABB Japan 国家经理兼首席执行官； （2） 董事会新成员：Pär Nuder 目前董事职务: 瑞典国家第三基金会主席 经验： 前财政部部长，政策协调部部长和首相办公室主任, Vasallen 公司董事会主席，Vin & Sprit （绝对伏特加）董事会成员； （3） 董事会新成员：Tomas Kåberger 目前：瑞典查尔姆斯科技大学教授、浙江大学客座教授 董事会职务： 日本可再生能源协会工业投资基金委员会主席、国际 可再生能源机构副主席 经验：瑞典前能源署署长、TPS-Thermal Processes 执行总裁 2.2 股东（部分）
碟式斯特林太阳能热发电系统接收器聚热技术
碟式斯特林太阳能热发电系统接收器聚热技术朱辰元;孙海英;梁伟青;杨戈尔;张建敏【摘要】接收器在碟式斯特林太阳能热发电系统的能量转换效率中起着重要的作用.介绍了接收器的一般分类和结构特点,并利用12m聚光碟进行有关接收器在不同尺寸下的内部聚热量和温度分布等相关研究.试验结果表明,在相同条件下,接收器内聚热量的大小取决于聚光碟的聚焦能力和接收器的结构尺寸,接收器的深度和聚热量成反比,深度越小,聚热量越大；接收器的深度和加热管的温差成反比,深度越大,温差越小.试验所得数据和聚热规律,可为后续的接收器设计和制造提供有效的改进依据.【期刊名称】《电力与能源》【年(卷),期】2013(034)003【总页数】6页(P270-274,277)【关键词】碟式斯特林太阳能发电系统;聚热技术;接收器【作者】朱辰元;孙海英;梁伟青;杨戈尔;张建敏【作者单位】上海齐耀动力技术有限公司,上海 201203;上海齐耀动力技术有限公司,上海 201203;上海齐耀动力技术有限公司,上海 201203;上海齐耀动力技术有限公司,上海 201203;上海齐耀动力技术有限公司,上海 201203【正文语种】中文【中图分类】TM615碟式斯特林太阳能热发电系统（下称碟式发电系统）主要由斯特林发动机、聚光碟、控制系统和接收器组成，其中接收器部件起着聚集太阳辐射热量并将该热量传递给斯特林发动机的功能，其结构和性能在碟式发电系统的能量转换效率中起着重要作用。
目前，对碟式发电系统中的一些专用技术仍需要进行研究，接收器就是其中之一。
国外使用的一些接收器，由于经聚光碟聚焦的辐射能在接收器内部分布不均匀，导致斯特林发动机的加热管管壁上出现热斑，热斑为局部高温点，该温度足以熔化加热管壁，使斯特林发动机由于加热管破裂导致工质泄漏无法继续工作，影响了碟式发电系统的可靠性。
上海齐耀动力技术有限公司通过对接收器的研究，掌握可靠的聚热技术，获得接收器内部温度场的分布规律，这对提高碟式发电系统的可靠性，尽快实现碟式产品商业化的应用具有重要意义。
碟式斯特林!!!!!
2.运行耗能比较：
方向角驱动的结构是以安装在圆形底座靠近地面的地方有一圈弧形齿条，聚光镜支撑型架上安装有驱动齿轮，由于大半径的作用，使得驱动齿轮旋转一个单位，能够获得一个微小角度的变化量，省却了精心设计的减速传动系统。【碟式斯特林太阳能热发电系统的模型构建和优化研究】
线速度=角速度*半径
斯特林光伏发电存在的问题：太阳每小时转15°，则每秒钟转0.0041667°，电机在中心，从中心驱动当半径较大时，其转动趋近于精致，且需要极大的驱动能量。为此，我们有考虑采用间歇式驱动，即每隔一段时间驱动聚光板转一定的角度。但由于聚光板较重，所以聚光板与支柱之间存在着较大的静摩擦，而电机所支持的能量无法长期间断性的克服这种静摩擦力。
针对斯特林光伏发电存在的上述问题，提出了落地式太阳能跟踪系统。相对于斯特林光伏发电装置，其优势在于：节省了材料，节约了成本，降低重心，减少风阻，增大半径，驱动控制的是线速度（该装置在聚光板圆周上装四个齿轮，其中电机和主齿轮装在一起，主齿轮带动副齿轮转动，从而驱动聚光板随太阳匀速运动）。
斯特林发电装置的聚光镜支撑架上安装有驱动齿轮，由于大半径的作用，使得驱动齿轮旋转一个单位，只能获得一个微小角度的变化量。
其中， 为能源平均成本， 为固定费率， 为总初投资， 为运行和维护费用，L为输入能源的年费用，C为 减排收益，E为年发电量。
同一时期， 固定费率不变。在此，我们假设E年发电量相同，落地式太阳能发电系统和斯特林发电系统除了跟踪装置相关部分不同外，其他的装置都相同，例如其热电转化率等都假定相同。
前面已经说过，在设计同样半径大小的碟式聚光器装置的的情况下，落地式太阳能发电系统将聚光器直接稳定于地面上，省去了聚光器较为庞大的支撑柱，并利用一个电机和四个齿轮（一个主齿轮和三个副齿轮）代替了复杂的转向机构，从而节省了大量的材料和装置，大大减小了 为总初投资。
太阳能发电斯特林热机研究应用
太阳能发电斯特林热机的研究及应用杨占营丁国红牛永贺中州分公司装备能源部摘要随着国家对可再生能源开发的日益重视，太阳能发电得到了快速发展。
目前，大多数太阳能发电站采用光伏发电（photovoltaic），然而，利用太阳能驱动斯特林热机进行发电的技术也在一些地区得到了应用，并表现出了迅速发展的势头。
太阳光经过抛物面镜聚焦后，照射到斯特林热机的接收器上，使斯特林热机内的工作气体（一般为氢气或氦气）达到700摄氏度以上，同时其压力达到20兆帕以上，从而保证了斯特林热机的稳定运行，斯特林热机拖动发电机产生电能。
关键词：太阳能，斯特林热机，发电前言采用抛物面镜-斯特林热机将太阳光的热能转变为机械能，然后再由发电机将机械能转变成电能。
这一过程和传统的热电厂将燃料燃烧产生的热能转变成电能很相似。
如图1所示，抛物面镜-斯特林热机发电系统首先采用一组抛物面镜将阳光聚焦并反射到斯特林热机的受热面上，使斯特林热机内部的工作气体（一般为氢气或氦气）产生足够的温度及压力，从而保证斯特林热机高效的运转。
由于地球不停的自转，所以抛物面镜接收的阳光入射角度也在不停的变化，因此，抛物面镜必须配备角度调整装置，有利于接收阳光。
图1 抛物面镜-斯特林热机太阳能发电站示意图抛物面镜-斯特林热机太阳能发电系统优点很多，例如，效率高、模块式设计安装、自动化程度高、可采用多种能源（即可以采用太阳能也可以采用燃料能）等。
在所有的太阳能发电技术中，有充分的证据表明，抛物面镜-斯特林热机太阳能发电是光电转变效率最高的（29.4%），所以在不久的将来，这将成为一种最廉价的太阳能发电方式。
而模块式的特点又使得其应用极为广泛，既可以单机组运行，也可多机组运行；即可以并网也可以不并网；即可以单独采用太阳能的方式，也可以采用以太阳能为主以燃料能为辅的方式。
1. 抛物面镜抛物面镜-斯特林热机太阳能发电系统中的抛物面镜必须可以根据太阳光的入射角度来调整自身的角度，不仅在水平方向可以调整，在垂直方向上同样可以调整。
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斯特林太阳能热发电系统系别：电气与电子工程学院专业班：电气自动化0901班姓名：指导教师：2012年5月斯特林太阳能热发电系统Stirling solar thermal power generationsystem摘要现代社会能源问题越来越受到大家的关注，能源问题直接关系到我们的经济、生产、生活。
然而在生活中。
能源大部分都以热能的方式散发消耗掉了，形成了很大的浪费。
太阳能是最常见，也是耗费最多的能源，如果能把太阳能利用起来发电是很有效的使用能源的方式之一。
其中利用太阳能产生的热能来发电是有效利用热能的一种方法，但目前并未得到广泛的应用。
而传统的内燃机是化学能的形式转换成热能做功，环境代价较高，故高温外热驱动式的斯特林（Stirling）发电机是一种比较环保的模拟自然界温差动力的系统。
基于此我们可以建立一个小型的温差发电模拟系统，采用斯特林发动机作为原动机，带动发动机发电，测试其发电系统的性能及效率。
如果条件允许的话，斯特林发动机的高温部分由太阳能聚焦光热产生。
以此来说明温差发电的可行性。
关键词: 能源太阳能发电机StirlingAbstractModern society, energy issues are getting more and more attention, energy issues directly related to our economy, production and daily life. However, in life. Most of the energy distributed as heat consumed, a lot of waste. Solar energy is the most common, is also the most energy-consuming, if we can utilization of solar energy power generation is one of the very effective use of energy. Which use solar thermal power generation is an effective use of heat, but has not been widely used. Conventional internal combustion engine is in the form of chemical energy converted into heat acting, high environmental costs, so the high-temperature external heat driven Stirling generator is a more environmentally friendly and simulate the natural temperature difference power system. Based on this we can build a small temperature difference power generation analog systems, the Stirling engine as a prime mover driven by engine power, test its performance and efficiency of power generation systems. If conditions allow, the high temperature part of the Stirling engine is focused by the solar light and heat generated. In order to illustrate the feasibility of thermal energyKey words: Energy Solar Generator Stirling目录摘要 ................................................................................................................................................ I I Abstract.......................................................................................................................................... I I 绪论 ..................................................................................................................................................1 现代能源使用现状 ................................................................................................................1.1 能源的分类 ..........................................................................................................................1.2 可再生能源的分类.............................................................................................................1.3 太阳能在斯特林发电机上的应用 .................................................................................2 斯特林太阳能热发电系统 ..................................................................................................2.1 斯特林发电机原理及历史 ...............................................................................................2.1.1 斯特林发电机的原理.....................................................................................................2.1.2 斯特林发电机的历史.....................................................................................................2.1.3 斯特林发电机的发展.....................................................................................................2.2 斯特林太阳能热发电系统 ...............................................................................................2.2.1 系统总体框图 ..................................................................................................................2.2.2 发电机部分.......................................................................................................................2.2.3 发动机部分 .........................................................................................................................2.2.4 太阳能聚热部分 ................................................................................................................2.3 其他部分...............................................................................................................................3 系统软件程序的设计............................................................................................................3.1 太阳能跟踪系统软件程序 ...............................................................................................3.2 系统流程图 ..........................................................................................................................4 外文文献翻译....................................................................................................................... 结论 .................................................................................................................................................. 致谢 .................................................................................................................................................. 参考文献 .........................................................................................................................................绪论随着石油资源的日益短缺，石油价格逐渐上涨，传统的内燃机使用石油资源而引起的环境污染、能源使用极不平衡等社会问题日见突出。