菲涅尔式太阳能热发电
太阳能光热发电技术特点及应用前景
21%
23%
31%
20%
系统年平均效率
10%-15%
10%-16%
16%-18%
9%-11%
适宜规模（MW）
30–200
30–400
0.005–0.5
30-150
用地（Ha/MW）
2.5–3
2–2.5
2
2.5–3.5
水耗（m3/MWh）
水冷 3.03 空冷 0.30
水冷 1.89-2.84 空冷 0.34
区。从所采用的发电技术来看，槽式和塔式分别占49.2%和42.5%，塔式系统的应用
比例有所提高。
混合, 7.0% 其它, 0.6% 塔式, 4.5%
混合, 7.0%
菲涅耳式, 1.3%
槽式, 87.9%
塔式, 42.5%
槽式, 49.2%
已运行光热发电站中不同技术形式的应用比例
在建光热发电站中不同技术形式的应用比例 18
65%。因此，相对经济的储热技术是光热发电与光伏发电等其它可再生能源发电竞争 的一个关键要素。利用长时间储热系统，光热发电可以更好的满足系统负荷需求。
美国加州50MWCSP/50MWPV实测
带储热装置的槽式热发电系统
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2.具有电网友好性
不同于其他波动电源，是一种电网友好型电源。 带有储热和补燃装置的太阳能热发电站可提高电网的灵活性，提高电
光热发电的规模化发展不仅能够作为调峰电源，为风电等间歇性电源提供辅助服务， 而且随着未来技术的优化提升，大型光热电站完全有可能承担电力系统基础负荷。
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（五）光热发电经济成本
初始投资。根据电站规模、储热系统规模、光照条件、土地和人工费用的不同，电站 造价不同。一般来说，碟式光热电站单位造价最高，约为塔式光热电站的两倍；槽式 光热电站单位造价略低于塔式光热电站，略高于菲涅尔式光热电站。
一文看懂太阳能光热发电原理及分类
一文看懂太阳能光热发电原理及分类什么是太阳能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。
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。
光热发电简介
光热发电简介一、聚光光热技术简介聚光光热（CSP：Concentrated Solar Power）技术是太阳能开发利用的一种主要方式，聚光方式包括了槽式、塔式、碟式和菲涅尔式。
槽式太阳能聚光光热技术是当前发展最热和最具商业化前景的聚光光热技术，它采用槽式抛物面聚光器对太阳光汇集吸收，可直接将传热工质加热到300-500℃的一项技术，该技术主要核心是聚光技术和光热转换技术。
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，聚焦太阳直射光，加热真空集热管里面的工质，产生高温，再通过换热设备加热水产生高温高压的蒸汽，驱动汽轮机发电机组发电。
二、槽式太阳能热发电系统工作原理聚光太阳能集热器由聚光器与接收器组成，成像聚光太阳能集热器通过聚光器将太阳辐射聚焦在接收器上形成焦点（或焦线），以获得高强度太阳能。
聚光集热器是一套光学系统，聚光器一般由反射镜或透镜构成，主要有抛物面反射镜、菲涅耳透镜、菲涅耳反射镜三种。
槽式聚光集热器由抛物线沿轴线旋转形成的面称为旋转抛物面，由抛物线向纵向延伸形成的面称为抛物柱面（槽式抛物面），在工业应用中称槽式聚光镜。
在凹面覆上反光层就构成抛物面聚光器。
根据光学原理，与抛物镜面轴线平行的光将会聚到焦点上，焦点在镜面的轴线上，见下图（a）。
把接收器安装在反射镜的焦点上，当太阳光与镜面轴线平行时，反射的光辐射全部会聚到接收器，见下图（b）。
槽式聚光镜反射的光线是会聚到一条线（带）上，故集热器的接收器是长条形的，一般由管状的接收器安装在柱状抛物面的焦线上组成。
槽式聚光集热器的聚光比范围约20至80，最高聚热温度约300度至400度。
槽式太阳能聚光集热器的结构主要由槽型抛物面反射镜、集热管、跟踪机构组成。
反射镜一般由玻璃制造，背面镀银并涂保护层，也可用反光铝板制造反射镜，反射镜安装在反光镜托架上。
槽型抛物面反射镜将入射太阳光聚焦到焦点的一条线上，在该条线上装有接收器的集热管，见图1。
实验二菲涅尔透镜聚光对电池组件特性参数的影响
我们还可以画出不同高度下，组件的 P-R 曲线，如图 2-7 所示，从图中可以清楚地看到， 不同情况下最大功率点所对应的负载电阻大小非常接近，从而也印证了实验二中我们提到的 理论。 菲涅尔透镜的角度对太阳能电池组件特性的影响
6.80 8.56 0.638 96.09
23cm 40.640
7.49 8.60 0.631 114.38
25cm 37.172
6.77 8.55 0.642 96.09
由表中数据画出最大功率曲线（图 2-5）、开路电压和短路电流的曲线（图 2-6），两 图中横坐标 0 点表示不加菲涅尔透镜的情况
在最佳位置确定之后，我们便可以在此位置进行相关实验的探究。从图 2-4 就可以发 现，在 23cm 处加上菲涅尔透镜之后，组件的 I-U 曲线明显处于为加透镜时 I-U 曲线的上方， 经过计算，不同高度下组件的最大功率、开路电压、短路电流、填充因子和功率增幅，记录 在表 2.3 中。
高度 最大功率（Biblioteka W） 短路电流（mA） 开路电压（V）
（1）实验证明，本套菲涅尔透镜聚光与太阳能电池板输出特性关系的实验仪器和实验 方法是切实可行的；
（2）菲涅尔透镜确实可以提高太阳能电池组件对光能的利用率，大幅提高组件的输出 功率；
（3）入射角度对太阳能电池板伏安特性、转换效率影响极大； （4）当光源垂直菲涅尔透镜表面入射时，系统的功率最大，随着入射角度的增大而递 减，且在一定入射角度范围内，功率损失较小； （5）在聚光太阳能电池组件的设计中，逐日系统的加入很有必要。 对于太阳能本身密度低、间歇性、空间分布不断变化的特点, 聚光太阳能电池组件可 以有效地提高太阳能的光能利用率，而精确追踪太阳光的智能装置对于聚光太阳能电池来说 就格外重要。通常的自动追光装置是将传感器安装在太阳能电池板上，与电池板同步转动。 光线方向一旦发生细微改变，系统输出信号就发生偏差，当偏差达到一定幅度时，传感器输 出相应更正信号。执行中枢开始进行矫正，使光电传感器重新达到平衡--太阳能电池板与光 线垂直时停止转动，完成一次调整周期。如此反复调整，太阳电池板时刻随着太阳光照方向 的改变进行调整，实现“自动追光”功能。目前，应用较多的是太阳能双轴跟踪系统，其中 光电检测追踪方式属于闭环控制, 精度高，但受天气与周围环境影响较大。所以研究出一种 更加先进的追光系统，对进一步提高太阳能电池组件的发电功率有很大的实用意义。
太阳能光热发电
龙腾太阳能内蒙古乌拉特中旗600米1.6MWth槽式回路
该项目为常州龙腾太阳能热电设备有限 公司建设的槽式示范回路；2013年6月， 该示范回路实现了商业电站典型工况下的 稳定运行。
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光热发电项目造价：
地理位置、气候条件、融资模式、技术选择，系统设计 等不同，都会影响太阳能热发电站的初始投资成本。
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根据国家可再生能源信息中心的数字： 截至2014年底，我国已经建成6座光热电站，总 装机容量13.88MW。除了中控德令哈一期10MW 项目为商业示范项目外，其余并网项目均为科学 试验项目，装机容量都在1MW以下。 几个国内建成光热发电案例：
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中科院电工所1MW塔式光热示范电站
发电装机容量1.5MW；定日镜场采光面积10,000平米；
太阳能发电技术
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光热发电技术
一、 太阳能光热发电
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。
太阳能发电政策规划中的地位开始显著提升。伴 随光热发电在中国能源结构中的战略地位的提升， 光热发电行业有望获得更多政策倾斜，随之而来 的是光热发电产业化进程加快。
主要参考资料“智汇光伏”王淑娟2016.07
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系统组成：
（1）集热部分 定日镜（聚光系统）的作用是提高功率密度。 集热器的作用是将聚焦后的太阳能辐射吸收，并转换为热能 提供给工质。 （2）热能传输部分 把集热器收集起来的热能传输给蓄热部分。 （3）蓄热与热交换部分 蓄热装置保证发电系统的热源稳定。热能通过热交换装置， 转化为高温高压蒸汽。 （4）汽轮发电部分
太阳能光热发电蒸汽发生系统技术浅析
太阳能光热发电蒸汽发生系统技术浅析摘要：随着世界能源需求不断增长，太阳能清洁能源的发展成为热门话题。
太阳能发电技术分为光伏发电和光热发电。
光热发电即依靠各种聚光镜聚集太阳的辐射能，通过载热工质（导热油或熔盐等）将能量传送到蒸汽发生系统，使蒸汽发生系统产生的高温蒸汽来驱动汽轮机（或燃气轮机）作功转换为电能的一种高新技术。
光热发电主要分为塔式、槽式、碟式和菲涅尔式。
目前，槽式和塔式太阳能光热发电站已实现商业化示范运行模式。
关键词：太阳能；光热发电；蒸汽发生系统；技术1蒸汽发生系统简介蒸汽发生系统一般划分在传热/蓄热子系统中，作为换热设备，其作用是将高温流体的热量传递给来自除氧器的给水并将其加热成蒸汽。
常采用管壳式换热器作为蒸汽发生器的类型。
整个系统包括给水预热器、蒸发器、过热器和再热器。
给水预热器将回热系统的给水进行加热，蒸发器将饱和水转换成饱和蒸汽，过热器将饱和蒸汽加热到汽轮机需要的温度，再热器将汽轮机高压缸排出的蒸汽进行再次加热。
整个系统的高温介质全部为熔盐。
2太阳能光热发电系统针对努奥三期150MW塔式太阳能光热发电系统（熔盐载热工质）。
低温熔盐先通过泵从冷熔盐罐直接输送到吸热器，吸收太阳辐射能，转化成高温熔盐，再输送到热熔盐罐。
最后，高温熔盐通过蒸汽发生系统加热给水，从而产生高温蒸汽。
蒸汽发生系统主要包括预热器，蒸发器，过热器和再热器。
从图1可看出，蒸汽发生系统中有两个蒸汽流进入汽轮机，其中包括主流蒸汽和再热蒸汽。
图 1 塔式太阳能光热发电熔盐换热系统2.1主流蒸汽设备的工作流程1）过热器：高温熔盐加热从蒸发器产生的蒸汽，蒸汽在进入到高压缸前在过热器内转变为过热蒸汽。
2）蒸发器：从过热器出来的熔盐将水加热产生饱和蒸汽。
通常熔盐走管侧，水走壳程，便于利用自然循环原理形成汽相空间。
3）预热器：对给水进行预热，加热到接近饱和温度。
各设备间的逐级加热有利于设备的安全稳定运行。
2.2再热蒸汽设备的工作流程再热器：通过再热器将汽轮机高压缸排汽与高温熔盐换热后进入汽轮机中压缸或低压缸。
光热发电的类别
光热发电的类别
光热发电（Concentrated Solar Power，CSP）是一种利用太阳能将热能转化为电能的技术。
根据聚光方式和接收器的不同，光热发电技术可以分为以下几种类型：
1. 槽式光热发电（Trough CSP）：槽式光热发电技术是最早的商业化光热发电技术之一。
它采用抛物线槽式光学系统，将太阳光聚焦到一个集热器上，产生高温高压的蒸汽，驱动汽轮机发电。
2. 碟式光热发电（Dish Stirling CSP）：碟式光热发电技术采用圆盘形反射镜，将太阳光聚焦到一个中央吸热器上，产生高温高压的蒸汽，驱动汽轮机发电。
3. 塔式光热发电（Tower CSP）：塔式光热发电技术采用多面镜或抛物面镜将太阳光聚焦到一个中央吸热器上，产生高温高压的蒸汽，驱动汽轮机发电。
塔式光热发电技术的优点是可以实现更高的能量密度和更长的运行时间。
4. 线性菲涅尔光热发电（Linear Fresnel CSP）：线性菲涅尔光热发电技术采用平面反射镜将太阳光聚焦到一个集热器上，产生高温高压的蒸汽，驱动汽轮机发电。
线性菲涅尔光热发电技术的优点是成本较低，但效率较低。
以上是光热发电技术的主要分类，每种类型都有其优缺点和适用场景。
随着科技的进步和技术的不断改进，光热发
电技术将会越来越成熟和广泛应用。
菲涅尔透镜最高温度
菲涅尔透镜最高温度摘要：I.菲涅尔透镜介绍- 定义- 作用II.菲涅尔透镜的原理- 聚焦原理- 能量传递III.菲涅尔透镜的应用- 太阳能收集- 聚光发电- 照明IV.菲涅尔透镜的局限性- 温度限制- 精度限制V.菲涅尔透镜的未来发展- 技术创新- 应用拓展正文：菲涅尔透镜（Fresnel lens）是一种特殊的透镜，具有较高的折射率和较小的曲率，可以将平行光线聚焦在一点上。
它是由法国物理学家奥古斯丁·让·菲涅尔（Augustin-Jean Fresnel）在19 世纪初期发明的，因此得名。
菲涅尔透镜具有重量轻、成本低、易于制造和安装等优点，广泛应用于太阳能收集、聚光发电、照明等领域。
菲涅尔透镜的工作原理是利用透镜对光线的折射作用，将来自不同方向的光线聚焦在一点上。
它由一系列同心圆环构成，每个环的折射率不同，光线在透镜中经过多次折射后聚焦在焦点上。
菲涅尔透镜的聚焦效果取决于其曲率和材质，可以精确地将光线聚焦在所需的点上，从而实现高能量密度的聚集。
菲涅尔透镜在太阳能收集和聚光发电领域具有显著的优势。
由于其重量轻、成本低，可以制成大面积的收集器，从而提高能量转换效率。
此外，菲涅尔透镜还可以用于照明，通过将光线聚焦，可以产生高亮度的光源，适用于需要高亮度照明的场合，如舞台灯光、影视拍摄等。
然而，菲涅尔透镜也存在一定的局限性。
首先，由于其材质和制造工艺的限制，菲涅尔透镜的耐温性较差，一般最高只能承受200 摄氏度左右的温度。
其次，菲涅尔透镜的精度有限，聚焦效果受到一定的限制。
因此，在需要高精度聚焦的场合，菲涅尔透镜可能无法满足需求。
未来，随着科技的进步和材料科学的发展，菲涅尔透镜的局限性将逐渐得到改善，其应用领域也将进一步拓展。
例如，通过采用新型材料和制造工艺，可以提高菲涅尔透镜的耐温性，从而扩大其在太阳能收集和聚光发电等领域的应用。
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菲涅尔式太阳能热发电
菲涅尔式太阳能热发电是一种利用太阳能进行热发电的技术，它采用了菲涅尔透镜来集中太阳光线，将其转化为热能，进而产生电力。
这项技术在传统光伏发电中的应用有所不同，它主要利用了太阳的热能，而非光能。
菲涅尔透镜是一种具有特殊设计的透光镜片，它能够对太阳光进行聚焦，将光线集中在一个小区域内。
这种透镜的设计灵感来源于法国物理学家奥古斯丁·菲涅尔，他在19世纪初期发现了透镜的聚焦效应。
菲涅尔式太阳能热发电就是利用了这种透镜的聚焦效应，将太阳光线集中到一个小区域内，从而产生高温热能。
菲涅尔式太阳能热发电的工作原理如下：首先，太阳能收集器将太阳光线聚焦到一个小区域内。
这个小区域内放置了一个吸收热能的材料，通常是液体。
当太阳光线聚焦到这个小区域时，材料会吸收光线的热能，温度会迅速升高。
接着，这个热能会被传导到一种工作介质中，如水或油，产生蒸汽。
最后，蒸汽会驱动一个涡轮机或发电机，将热能转化为电能。
菲涅尔式太阳能热发电相比传统光伏发电有一些优势。
首先，它可以在较小的面积上集中太阳光线，从而提高能量利用效率。
其次，由于采用了菲涅尔透镜，该技术可以在不直接接触太阳的情况下收集太阳能，降低了设备的损耗和维护成本。
此外，菲涅尔式太阳能热发电还可以与其他能源系统结合使用，如储能系统或传统发电系
统，提高能源供应的稳定性和可靠性。
然而，菲涅尔式太阳能热发电也存在一些挑战和限制。
首先，由于透镜的设计和制造成本较高，该技术的投资成本相对较高。
其次，菲涅尔透镜对太阳光的追踪要求较高，需要配备精确的追踪系统，以确保透镜始终正确定位于太阳光的轨迹上。
此外，菲涅尔式太阳能热发电还受到天气条件的影响，如云层和雨水等会降低太阳光的强度，从而影响发电效果。
尽管如此，菲涅尔式太阳能热发电作为一种利用太阳能进行热发电的新技术，具有广阔的应用前景。
它可以应用于工业生产、城市供暖、海水淡化等领域，为人类提供更清洁、可持续的能源解决方案。
通过不断的技术创新和研发投入，相信菲涅尔式太阳能热发电将在未来发挥更重要的作用，为人类创造更美好的生活。