太阳能超高温热利用技术

太阳能超高温热利用技术

【摘要】：能源危机已成为现在最大的危机，而取之不尽，用之不竭的太阳能并没有被我们充分利用。现在还只是在中高温热利用阶段，主要用来烧水、发电。如何实现太阳能超高温热利用是迫切需要解决的问题，也具有重要的意义。超高温太阳能聚光技术，就是利用很小的投资可以获取1000度----3000度以上的太阳能高温光斑。这个光斑的意义非比寻常，不仅在太阳能聚光光伏、光热发电体现其重要价值，而且高温太阳能制氢，太阳能发电制氢方面都有重要意义。

【关键词】：太阳能超高温利用贮存

1、太阳能超高温利用发展状况

目前太阳能利用还局限在中高温阶段，最高1000度左右，没有实现超高温利用，因而利用效率不是很高。而且，主要用于烧水（太阳能热水器）、发电（光伏发电）等等。虽然很多国家都在研究超高温利用，但还处于试验阶段，一旦实现了太阳能的超高温利用，将便有划时代的意义。

2、如何实现超高温聚光

1、聚光技术：将一定面积的的太阳光,通过聚光系统照射到太阳能

电池板上,通常形成一个狭小的区域，增加照射到太阳能电池板

上的光强,减小太阳能电池板使用量又提高了效率。对常规太阳

电池进行聚光,提高单位面积太阳电池的输出功率的同时,在一定

程度上克服了太阳能量的分散性和太阳光的不均匀性,避免因此

产生的太阳能电池板的局部过热、温度过高的缺点。

2、目前投入使用的聚光技术

A、平面反射聚光：就是平面反射聚光,即是在太阳能电池板四周

布置反光材料,增加电池板的入射光强。原理如图：

B、塔式聚光技术：用定日镜将阳光反射到位于高塔上的电池板

上,实现大容量的光电转换。

C、槽式聚光技术：通过抛物面槽式聚光镜面将太阳光汇聚在焦

线上,安装在焦线上太阳能电池板,吸收聚焦后的太阳辐射能,进行光电转换。

D、蝶式聚光技术：采用多块平面反光材料如平面镜,并通过巧妙

的结构设计,使得太阳光经反射后均匀的照射到太阳能电池板上,大大提高了单位电池板的发电效率。

E、太阳能集热管：两根玻璃管内涂有磁控溅射吸收涂存同轴安

装制作而成，太阳能透过外玻璃照射到内管外表面吸热体上转换为热能，然后加热内玻璃管内的传热流体，由于夹层

之间被抽真空，有效降低了向周围环境散失的热损失，使

集热效率得以提高。

F、菲涅尔透镜：是由聚烯烃材料注压而成的薄片，也有玻璃制

作的，镜片表面一面为光面，另一面刻录了由小到大的同

心圆，它的纹理是利用光的干涉及扰射和根据相对灵敏度

和接收角度要求来设计的，透镜的要求很高。主要有聚焦

作用和将探测区域内分为若干个明区和暗区，使进入探测

区域的移动物体能以温度变化的形式在PIR上产生变化热释

入红外信号。

3、自行设计：用一圈透镜排成一个圆，光通过每个透镜都会聚成一个光

斑，让所有一圈的光斑重合到一点，看看能否达到1000度以上。

3、超高温聚光技术的利用

由于还没有研究出太阳能超高温技术，所以具体应用还不清楚，猜想可以应用于以下几个方面：

1、切割金属：像一把光刀直接把需要切开的地方迅速切断

2、熔融金属：照在需要熔融的金属上，光斑温度稍高于金属的

熔点

3、太阳能制氢

4、超高温太阳能的贮存

超高温难以贮存，因而必须把它转化为其他的能量形式以再利用，可以利用光伏发电把它转化为电的形式，或用一个耐高温的绝热容器盛装高沸点物体，用超高温太阳能使其温度升高而将能量贮存在其中，待需要用时再让它凝固放热。