聚光太阳能技术
聚光光伏技术及研究进展

聚光光伏技术及研究进展作者:王敬蕊陈锐蔡晓晨蒋碧蕾来源:《电子世界》2012年第21期聚光光伏技术是指利用光学元件将太阳光汇聚后,通过高转化效率的光伏电池(GaAs 基)直接转换为电能的技术,被认为是太阳能发电未来发展趋势的第三代技术,即聚光光伏(CPV)。
1.聚光光伏技术概述GaAs基太阳能电池可分为单结和多结叠层式太阳能电池两类。
GaAs、Ge单结太阳电池理论效率27%,实验室效率达到25.8%;多结叠层太阳能电池效率理论效率能够达到63%,目前实验室效率达到43%。
CPV可以按汇聚太阳光的方式不同分为两个大类,即采用镜面聚光的反射式和采用透镜聚光的透射式,其结构可参见图1。
目前各大生产厂家的CPV系统具有多种不同的表现形式,但其结构均离不开四大部分,即:聚光模块、光电转换模块(光伏电池)、太阳追踪模块、冷却模块。
各部分的成本构成如图2所示:(1)GaAs基太阳能电池的优势①规模化潜力较大:CPV技术因其具有光电转化效率高等特点,是未来发展大型支撑电源的最理想的太阳能发电技术。
②成本下降空间巨大:与晶硅和薄膜太阳能发电技术建设成本1.6美元/瓦相比,CPV目前3~4美元/瓦的建设成本并无优势,但作为一项新兴技术,随着生产规模的扩大、电池效率的提高、聚光模块的改进等,成本有巨大的下降空间。
③占地面积小:在同等发电量的情况下,CPV电厂的土地占用面积比平板式太阳能要小得多。
CPV系统由支柱承载其主要结构体,占地面积极小,且由于系统在地面产生的阴影面积是移动的,所以对电厂所在地的生态影响也较小,面板下方的土地仍然可以用于畜牧等用途。
④能量回收期短:聚光组件的效率比晶硅和薄膜组件大大提高,建设想同规模的电站,所需的半导体材料大大减少,因而能量回收期大大缩短。
(2)GaAs基太阳能电池的劣势技术和规模化进度存在不确定性:作为一项正在由实验室走向工程化的新技术,CPV的技术路线尚未定型,产业链也未形成;材料昂贵,成本上无优势,另外CPV系统建设地区对太阳光照条件有较高的要求,不利于大规模推广。
太阳能聚光光伏发电-四川汉龙集团

¾聚光光伏太阳能简介黄忠 (1)¾专家简介 (2)¾汉龙集团聚光光伏发电技术特点及优势 (3)¾汉龙集团的聚光光伏太阳能产业规划目标 (4)¾全球首个太阳能聚光光伏产业园花落双流 (5)¾关于四川汉龙集团 (6)聚光光伏太阳能简介黄忠自工业革命以来,全球形成了以化石能源为支撑的经济体系,五分之一的人口实现了工业化,但却消耗了全球近二分之一的能源总量。
随着发展中国家的工业化进程加快,能源的消耗量还在不断增强。
目前每年消耗的化石能源约170亿吨标准煤当量,从长远看,这种以化石能源为主的能源体系是难以为继的。
为加快能源结构调整,全世界都把目光投向可再生能源。
然而,除太阳能外,没有一种能源能够填补化石能源如此大的空缺。
太阳能的总储量比其他可再生能源加起来的总量还大100倍以上,是唯一能满足人类未来发展的能量来源。
于是人们自然而然的把希望放在太阳能发电上。
光伏发电作为比太阳能热发电更直接的发电方式,拥有更少的能源转化次数和更高的转化效率,是首选的太阳能发电方式。
但是光伏发电目前仍面临诸许多问题,成本高昂就是其中最为突出的一个。
缺乏竞争力的装机成本和上网电价,制约着光伏产业的发展。
这种高昂的成本,源于太阳电池制造中高能耗、高损耗和复杂的工艺,是仅仅通过规模效应不能解决的问题。
发展光伏产业,必须从技术上解决光伏发电的成本问题。
改进多晶硅和太阳电池的生产工艺,可以在一定程度上降低成本,但却是非常有限的。
因而人们寻求一种通过减少太阳电池在光伏系统中占的比重的方式来降低成本,这就是聚光光伏技术。
聚光光伏发电技术是通过廉价的聚光器将阳光汇集后,照射在少量的太阳电池上发电的一种技术。
它主要由聚光组件、太阳跟踪器、系统支架等构成。
看起来很简单,就像用放大镜点着火柴一样。
实际上却是涉及力、热、光、电、机械、电子、自动化控制的综合性技术,它需要解决太阳跟踪、光效、散热等一些列问题,同时还要兼顾成本,在全球来讲都是一大难题。
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。
美国能源部将投资6000万美元开发聚光太阳能热发电技术

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美国 能源 部将 投 资6 0 万美 元开 发 聚光太 阳 能热 发 电技 术 0 0 美 国 能 源 部 长 Se e h tv nC u日前 透 露 , 国 能源 部 将 在 3 美 年 时 间 里 投 资60 0 美 元 用 于 先 进 前 沿 聚 光 太 阳 能 热 发 电 0 万
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自陷态激子发光型太阳能荧光聚光器

自陷态激子发光型太阳能荧光聚光器导语:在当今社会,能源问题一直是人们关注的焦点。
随着科技的不断进步,太阳能作为一种清洁、可再生的能源,受到了越来越多的重视和应用。
而自陷态激子发光型太阳能荧光聚光器作为太阳能技术的一种新型应用,引起了广泛的关注和研究。
本文将从深度和广度两个方面分析自陷态激子发光型太阳能荧光聚光器,旨在帮助读者全面了解并深入理解这一新兴技术。
一、自陷态激子发光型太阳能荧光聚光器的概念及原理自陷态激子发光型太阳能荧光聚光器是一种利用太阳能发电的新型器件。
它的工作原理是利用太阳能的辐射,通过特殊的材料和结构,将太阳能转换为荧光光子,并利用荧光光子的发光效应来产生电能。
这种荧光光子不同于一般的太阳能光子,它是由激子(即被激发的半导体材料中的电子和空穴)形成的稳定态,具有更高的能量利用效率和发光强度。
二、自陷态激子发光型太阳能荧光聚光器的优点与应用前景自陷态激子发光型太阳能荧光聚光器相较于传统太阳能光伏电池具有许多优势。
它能够有效提高太阳能的利用效率,减少能源的浪费。
由于荧光光子的发光效应,自陷态激子发光型太阳能荧光聚光器在光照不足的情况下依然能够产生稳定的电能,具有更强的适应性和稳定性。
这种新型太阳能技术还具有较长的使用寿命和更广泛的应用前景,可以应用于家庭、工业和商业领域,并为现代社会的能源革命带来新的希望。
三、对自陷态激子发光型太阳能荧光聚光器的个人看法与展望在我看来,自陷态激子发光型太阳能荧光聚光器作为一种新兴的太阳能技术,具有广阔的应用前景和发展空间。
随着能源问题的日益严重,研发和应用更高效、更稳定的太阳能技术成为当务之急。
自陷态激子发光型太阳能荧光聚光器的出现,为我们提供了一种全新的解决方案,将有望在未来的能源生产和利用中发挥重要作用。
我对这一技术的未来发展充满信心,相信它将为人类社会带来更加清洁、可持续的能源环境。
总结与回顾:自陷态激子发光型太阳能荧光聚光器作为一种新型的太阳能技术,具有许多独特的优势和应用前景。
大力推进先进“聚光+跟踪”技术是太阳能发电和太阳能供热产业应对金融危机的正确抉择

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期 面 临 市 场 需 求 旺 盛 但 价 格持 续 低
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一
度高达 4 5 0 美 元 /k g ~ ]2 0 0 8 年 1 0
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一
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个 重 要 原 因 是 各 国政 府
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1 1 月 已 下 降 N 3 3 2 美 元 /k g
电技 术 有 较 大 突 破
传统的光伏 电池是将 光 电池做成
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种 先进 技 术一一 “ 倍 聚 光+跟 踪 ” 4 的 光伏 发 电技 术 , 成 本 已下 降 到 平 其 板光 电池 的4 %、 电成 本下 降到 了 0 发 0. 元/ Wh。 是4 8 k 图1 倍聚光装置 的光 漏 斗外 形 图 , 使用 的光 漏斗 能够保 所
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电池 表面 有均 匀 的光强 分布 , 就减 这 少 了由于受 热量不均匀造成 的热应力 不均匀 。 实际上 , 如果是市场上 随便买
2023年聚光电池行业市场分析现状

2023年聚光电池行业市场分析现状聚光电池是一种利用光学透镜和反射器将太阳能光线聚焦到太阳能电池上的技术。
它的主要应用领域是太阳能发电系统,其中太阳能光线经聚光电池聚焦后,可以提高电池的发电效率。
目前,聚光电池行业市场呈现出以下几个现状:1. 市场潜力巨大:太阳能是一种清洁、可再生的能源,其发电成本逐渐降低,市场需求也在不断增加。
聚光电池作为一种提高太阳能发电效率的技术,具有巨大的市场潜力。
2. 技术发展快速:聚光电池技术在过去几年中得到了快速发展,以提高电池的发电效率为目标,不断改进光学透镜和反射器的设计,提高太阳能光线的聚焦效果。
同时,新材料和新工艺的应用也有效地提高了聚光电池的性能。
3. 市场竞争激烈:聚光电池行业市场竞争激烈,主要品牌有追日科技、通威太阳能和阿特斯太阳能等。
这些品牌在技术研发、生产规模和市场份额上享有一定的优势,市场竞争主要集中在高效性能和低成本方面。
4. 应用领域广泛:聚光电池不仅在太阳能发电系统中有应用,还广泛用于农业、建筑、交通和航空等领域。
例如,聚光电池可以用于农业温室的照明和供电,提高植物生长效率;在建筑中,可以用于采光和电力供应;在交通和航空领域,可以用于无人机和电动汽车的供电。
5. 政策支持力度大:随着全球能源环保意识的提高,政府对太阳能发电的支持力度也在增加。
许多国家都出台了相关政策,如太阳能发电补贴和税收减免,以鼓励企业和个人开展太阳能发电项目。
这些政策也有助于推动聚光电池行业的发展。
6. 投资热度增加:由于聚光电池行业发展前景广阔,吸引了众多投资者的关注。
一些投资基金和风险投资公司纷纷加大对聚光电池企业的投资力度,以期获得更高的投资回报。
总的来说,聚光电池行业市场正处于快速发展阶段,具有巨大的市场潜力。
然而,也需要解决一些技术和成本问题,如提高聚光效果、降低生产成本等。
随着技术的进步和市场需求的增长,聚光电池市场有望在未来取得更大的突破和发展。
光热发电的主要类型

光热发电的主要类型1、塔式聚光热发电吸收到的太阳光集中聚焦到塔顶,对传热工作介质加热进而发电的一种聚光太阳能发电技术,不需要管道传输系统,热损减小,系统效率高,同时便于储存热量。
塔式的工作介质可用空气、水或水蒸气以及熔盐等。
美国在20世纪80-90年代建立了10MW的Solar One,后来演化为Solar Two;2007年西班牙11MW 的PS10电站投入运行,标志着该技术进入商业化示范阶段;2009年4月,到目前为止世界最大规模的塔式电站,20MW的西班牙PS20电站并网发电。
2、槽式聚光热发电利用槽式反射镜,直接将太阳光反射到位于镜面焦点处的集热管,将内部传热工质经过换热产生高温、高压蒸气从而驱动涡轮发电。
工作介质一般在400℃,采用合成油、熔盐等作为工作介质的双回路系统技术成熟。
应用的代表案例有从上世纪80年代到90年代在美国加州莫哈维沙漠建造的由9座电站组成的354MW的SEGS系列电站、西班牙的Andasol 1号电站(50MW),和美国的Nevada Solar One电站(64MW)。
3、碟式聚光热发电碟式系统是由斯特林发电机实现由热能到机械能的转化,利用旋转抛物面反射镜,将入射阳光聚集到焦点上,放置在焦点处的太阳能接收器收集热能,加工热质,从而驱动斯特林发动机组发电。
这种系统规模小、高效、模块化、可以单独灵活或者集成使用,单机功率在5-50kW,但聚焦温度可达750-800 。
C,甚至可超过1000 。
C,光电转化率高达29%,主要缺点是单位投资成本高。
4、菲涅尔式聚光热发电通过一组平板镜来取代槽式系统抛物面型的曲面镜聚焦,调整控制平面镜的倾斜角度,将阳光反射到集热管中,为简化系统,一般采用水或水蒸气作为吸热介质。
成本相对低廉,但效率也相应降低。