太阳能光热发电技术
太阳能光热发电利用太阳能的多种方式发电
太阳能光热发电利用太阳能的多种方式发电引言太阳能是一种广泛可利用的可再生能源，具有清洁、安全和可持续的特点。
太阳能光热发电是利用太阳能将其转化为电能的一种方式。
本文将介绍太阳能光热发电的原理和多种利用太阳能发电的方式。
太阳能光热发电的原理太阳能光热发电的原理基于太阳辐射的热能转换为电能。
当太阳光射到反射镜或光学透镜聚焦在一个小面积上时，该小面积的温度会迅速升高。
升高的温度会导致工作介质（如水或油）中的液体变为蒸汽。
蒸汽经过传热管传递热能到发电机，发电机将热能转化为电能。
太阳能光热发电的利用方式太阳能光热发电有多种利用方式，下面将分别介绍。
1. 太阳能塔式发电站太阳能塔式发电站是一种利用反射镜将太阳光聚焦在一个高耸的塔上的发电设施。
反射镜将太阳光聚焦的热能传递到塔顶的传热管中，产生高温蒸汽驱动发电机产生电能。
太阳能塔式发电站具有高效、可持续和环保的优点，已在一些地区大规模应用。
2. 太阳能槽式发电站太阳能槽式发电站是利用一系列的平行排列的反射镜将太阳光反射到管道上，管道内的工作介质受热后转化为蒸汽，驱动发电机发电。
太阳能槽式发电站适用于大规模利用太阳能进行发电的地区，具有较高的发电效率和经济性。
3. 太阳能抛物线槽式发电站太阳能抛物线槽式发电站是一种利用抛物线形状反射镜集中太阳光到集热管上的发电设施。
抛物线形状的反射镜能够聚集太阳光并将其反射到集热管上，工作介质在集热管中受热后转化为蒸汽，驱动发电机发电。
太阳能抛物线槽式发电站具有较高的集光效果和较高的发电效率，适用于中等规模的太阳能发电项目。
4. 太阳能分布式发电系统太阳能分布式发电系统是一种将太阳能电池板安装在建筑物屋顶或其他合适的位置上，将太阳能直接转化为电能的方式。
太阳能电池板将太阳光转化为直流电，经过逆变器转化为交流电供应给建筑物或社区使用。
太阳能分布式发电系统具有简便、灵活和可扩展的特点，适用于小规模的太阳能发电项目。
结论太阳能光热发电利用太阳能的多种方式发电，包括太阳能塔式发电站、太阳能槽式发电站、太阳能抛物线槽式发电站和太阳能分布式发电系统。
太阳能光热发电技术介绍
太阳能光热发电（CSP）技术介绍
一、太阳能光热发电的原理
通过反射镜将太阳光汇聚到太阳能收集装置，利用太阳能加热收集装置内的传热介质（液体或气体），再加热水形成蒸汽带动或者直接带动发电机发电。
光热发电有抛物面槽式、集热塔式、线性菲涅尔式和抛物面碟式四种系统。
二、太阳能光热发电系统
典型的太阳能热发电站由五个子系统组成：聚光集热子系统、蓄热子系统、辅助能源子系统、监控子系统和热动力发电子系统。
主要零部件：定日镜阵列、吸热器、传热介质、换热器、储热系统、
三、我国在建和规划太阳能光热发电项目采用技术方案
四、全球CSP电站规模及各种技术类型所占比例。
太阳能发电技术
太阳能发电技术太阳能发电是一种利用太阳辐射能直接或间接转化为电能的技术。
随着人类对可再生能源需求的不断增加，太阳能发电技术作为一种清洁、可持续的能源解决方案，正受到越来越多的关注和应用。
一、太阳能发电原理太阳能发电的原理是利用光伏效应将太阳能转化为电能。
光伏效应是指当太阳光照射到半导体材料上时，光子激发半导体中的电子，使其从价带跃迁到导带，形成电子空穴对。
通过导线将这些电子空穴对转移到外部电路中，就可以产生电流，实现太阳能发电。
二、光伏发电技术光伏发电技术是太阳能发电中最常见的一种技术，主要由太阳能电池组件、光伏电池阵列和逆变器组成。
太阳能电池组件是太阳能发电的关键部件，它将光能转化为电能。
光伏电池阵列是由多个太阳能电池组件组成，通过并联或串联的方式提高电压或电流的输出。
逆变器将直流电转化为交流电，以满足电网接入的要求。
三、光热发电技术光热发电技术是利用太阳能的热能转化为电能。
光热电站通常由太阳能反射器、集热器和蒸汽发电机组成。
太阳能反射器通过反射和聚焦太阳光照射到集热器上，集热器将太阳光转化为热能，再将热能传递给工质（如水或油），使其产生蒸汽驱动蒸汽发电机发电。
四、太阳能发电的应用前景太阳能发电具有广阔的应用前景。
首先，在电力供应方面，太阳能发电可以成为一种替代传统化石燃料的能源解决方案，降低对煤炭、油气等能源的依赖程度，减少温室气体排放。
其次，太阳能发电可以为偏远地区提供电力，解决能源供应不足的问题。
此外，太阳能发电还可以应用于建筑物、交通工具等领域，实现可持续发展。
总结：太阳能发电技术作为一种清洁、可持续的能源解决方案，正逐渐应用于各个领域。
无论是光伏发电技术还是光热发电技术，都有着广泛的应用前景。
随着技术的不断发展和成本的降低，相信太阳能发电将为人类提供更加可靠、经济、环保的能源选择。
太阳能光热发电技术
太阳能光热发电技术太阳能光热发电技术是一种利用太阳能将光能转化为热能，再将热能转化为电能的技术。
它是一种可再生能源的形式，对于改善环境污染和解决能源危机具有重要意义。
本文将介绍太阳能光热发电技术的原理、应用以及未来发展前景。
一、原理太阳能光热发电技术借助太阳能热量产生高温蒸汽，进而驱动涡轮机产生机械能，最终通过发电机将机械能转化为电能。
这个过程主要包含三个步骤：集热、热能转化和发电。
集热是将太阳能光线聚焦到一个小区域，使得光能被集中并转化为热能。
这通常通过反射镜或聚光器来实现。
集热器通常采用高温耐热材料，如镜面反射层和高温管道。
热能转化是将集热器中产生的高温热量转化为高压蒸汽。
一个常用的方法是将水通过集热器中的管道加热至沸腾，生成高温高压的蒸汽。
这个过程需要高效的热交换器和节能装置来提高能量转化率。
发电是将高温高压的蒸汽传入涡轮机，利用机械能驱动涡轮旋转，再通过发电机将机械能转化为电能。
这个过程需要高效的涡轮机和发电机来提供稳定和可靠的电能产出。
二、应用太阳能光热发电技术在能源领域有广泛应用。
它可以用于发电厂的建设，为城市和乡村提供稳定的电力供应。
此外，它还可以应用于工业制造过程中的热量需求，比如锅炉供暖、工业生产等领域。
在家庭和商业建筑领域，太阳能光热发电技术可以用于供暖和热水供应。
通过安装太阳能集热器，可以将太阳能转化为热能，提供给家庭和商业建筑的供暖系统和热水系统。
这种应用不仅降低了能源消耗，还减少了碳排放，对环境保护有积极作用。
三、未来发展前景太阳能光热发电技术在未来的发展前景非常广阔。
随着科技的不断进步和技术的不断改进，太阳能光热发电技术将会变得更加高效、稳定和可靠。
首先，在集热器方面，研究人员正在研发新型的材料和结构，以提高集热器的光吸收率和热传导效率。
这将提高太阳能的利用率，降低发电成本。
其次，在热能转化方面，研究人员正在探索新型的热交换器和节能装置，以提高能量转化的效率。
这将减少能量损失，提高系统的热效率。
光热技术路线
光热技术路线指的是太阳能光热发电的技术路线，主要有以下三种：
1.塔式光热发电技术：塔式光热发电系统通过反射镜将太阳光聚焦到集热塔上，
在塔顶安装有吸热器，吸热器将聚焦后的太阳光转化为热能，然后通过换热器将热能转化为蒸汽，驱动汽轮机发电。
塔式光热发电技术的优点是聚光比高、热效率高、储能能力强等。
2.槽式光热发电技术：槽式光热发电系统通过槽式抛物面反射镜将太阳光聚焦到
集热管上，集热管内装有吸热介质，集热管接受聚焦后的太阳光能量后加热吸热介质，将热能转化为蒸汽，驱动汽轮机发电。
槽式光热发电技术的优点是聚光比相对较高、运行温度高、可靠性好等。
3.线性菲涅尔式光热发电技术：线性菲涅尔式光热发电系统通过大面积的线性反
射镜将太阳光聚焦到接收器上，接收器接受聚焦后的太阳光能量后加热内部的工质，将热能转化为蒸汽，驱动汽轮机发电。
线性菲涅尔式光热发电技术的优点是聚光比和运行温度相对较高、系统集成度高、易于维护等。
以上是三种主流的光热技术路线，每种路线都有其自身的优缺点和适用场景。
在实际应用中，可以根据具体需求选择合适的技术路线。
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 光伏发电
光热发电光伏发电光热发电和光伏发电是两种利用太阳能进行发电的技术。
光热发电是通过将太阳光转化为热能，再利用热能产生蒸汽驱动发电机发电；而光伏发电则是通过太阳能电池将光能直接转化为电能。
光热发电是利用太阳能进行发电的一种方式，它主要依靠太阳能热量的收集和转化来产生电能。
光热发电系统通常由太阳能集热器、热能储存系统和发电机组三部分组成。
太阳能集热器主要负责将太阳光转化为热能，而热能储存系统则用于储存热能，以便在需要的时候发电。
发电机组则是将热能转化为电能的关键部分，常见的发电机组有蒸汽发电机组和燃气发电机组。
光伏发电则是利用太阳能电池将光能直接转化为电能的一种方式。
太阳能电池是由多个光伏电池组成的，当阳光照射到光伏电池上时，光伏电池内的半导体材料会产生光生电效应，将光能转化为电能。
光伏电池通常由硅材料制成，硅材料具有良好的光电转换性能，能够高效地将太阳能转化为电能。
光伏发电系统除了太阳能电池组成的光伏板外，还包括逆变器、电池组和电网连接设备等。
光热发电和光伏发电各有优势和应用场景。
光热发电主要适用于大规模发电，可以利用太阳能集热器收集大量的太阳能热量，通过蒸汽发电机组产生大量电能。
光热发电技术具有储热能力强、发电稳定可靠等优点，但是由于需要大规模的设备和较高的运营成本，目前在商业应用中相对较少。
光伏发电则适用于分布式发电和小规模应用，由于太阳能电池的制造工艺不断改进，光伏板的成本逐渐降低，使得光伏发电技术得到了广泛应用。
光伏发电系统可以灵活布局，可以分布在各个建筑物的屋顶、墙面等位置，利用太阳能发电，满足建筑物的电力需求。
此外，光伏发电系统还可以与电网连接，多余的电能可以注入电网，实现对电网的支持和补充。
光热发电和光伏发电是可再生能源发电的重要方式，它们可以减少对化石燃料的依赖，降低温室气体排放，对于应对气候变化具有重要意义。
目前，光热发电和光伏发电技术在全球范围内得到了广泛应用和推广，许多国家也制定了相应的政策和法规，鼓励和支持可再生能源的开发和利用。
太阳能光热发电
微电网控制系统架构图
（一）最优控制
微电网中的风电系统、光伏系统，由于风能和光能的不稳定性，会对微电网功 率造成较大的波动，可能影响导致频率电压的大幅度波动甚至脱网。微电网应充分利用 光热发电系统的功率调节能力以及分布式电源、储能、负荷的互补特性，保持整个微电 网对外网输出的稳定，在正常发电的情况下，对电网的输出功率不超过15MW，风力发 电量与光热发电量的比例控制在3∶1以上，控制目标是风电输出的最大化。 在满足系统稳定性、电压波动和设备耐受能力等约束前提下，以分布式电源合 理分配出力，减少储能系统运行损耗、网损最小、系统运行经济性最优等作为目标，进 行微电网内部能量综合优化管理。
基本类型
碟式
与槽式太阳能聚光 发电方式相比，碟 式聚光发电方式几 乎还没投入到商业 应用，暂时处在示 范实施阶段。国外 已有多座碟式太阳 能热发电站或示范 系统建成并成功运 行。
碟式发电系统在20世纪70 时 代末到80年代初，首先由瑞典 US-AB和美国的Advanco、 MDAC、NASA和DOE开始研 发，大部分都采用silver/glass 聚光镜、管状直接照射式集热 管及USAB4-95型热机。 美国亚利桑那州的皮奥瑞亚镇 有功率为1.5MW的碟式发电 站，单机功率为25 kW。
太阳能光热发电热力循环原理图
发展历程
全球光热发电装机容量（1984-2014）
2014年各国装机容量
1973年爆发世界石油危机，一些发达国家将太阳能光热发电技术作为国家研发重点项目，1991年开 始全球光热发展进入停滞状态，直至2006年西班牙启动首个光热发电项目，国际光热发电开始复苏， 全球光热发电产业进入新一轮快速发展期。 截至2014底，西班牙在运光热电站总装机容量为2362ＭＷ，约占全球总装机容量的1/2，位居世界 第一，美国第二，总装机量为1720MW，中国约为17MW。
太阳能光热发电控制技术
主动冷却
通过强制对流、液体冷却 等方式将电池板温度降至 安全范围。
被动冷却
利用自然对流、辐射等散 热方式将电池板温度降至 安全范围。
温度补偿
根据温度变化对电池板输 出功率进行补偿，以保持 稳定的电力输出。
压力控制策略
压力保持
通过调节流体压力或气体 压力，保持太阳能光热发 电系统的稳定运行。
压力平衡
预测控制算法是一种基于模型预测的控制 算法，其通过预测模型对未来一段时间内 的系统行为进行预测，并优化性能指标来 获得最优的控制策略。在太阳能光热发电 系统中，预测控制算法可以应用于电力生 产环节，具有优化性能、鲁棒性高和适应 性广的特点。
05
太阳能光热发电控制系统的实现 与优化
控制系统的硬件实现
并上传至上级控制系统。
控制系统的软件实现
控制算法
采用PID、模糊控制、神经网络等控制算法，根据实时监测的数据 和预设的控制目标，计算出控制指令。
软件开发工具
使用如LabVIEW、CodeSys、MATLAB等软件开发工具，根据实际 需求开发出适合太阳能光热发电控制系统的应用软件。
软件架构
包括数据输入、数据处理、控制输出等模块，实现控制系统的数据采 集、处理和控制输出功能。
太阳能光热发电控制技术
汇报人： 日期:
• 太阳能光热发电技术概述 • 太阳能光热发电控制系统 • 太阳能光热发电控制策略 • 太阳能光热发电控制算法 • 太阳能光热发电控制系统的实现
与优化 • 太阳能光热发电控制技术的工程
述
太阳能光热发电的基本原理
太阳能光热发电原理
传感器设备
包括温度、压力、液位等传感器 ，用于监测太阳能光热发电系统 的运行状态，为控制系统提供实
什么是太阳能光热发电
什么是太阳能光热发电？
这种技术是把太阳光聚焦到一个集热器上，把一种液体加热到几百摄氏度，产生蒸汽供发电机发电用。
最常见的使用这种技术的是抛物柱面镜，做成这种形状的大型镜子可以把照射到它们上面的太阳光聚集到置于曲面中心的一根管子上，在那里加热循环流动的液体。
基于这种技术的市场项目竞争激烈，然而在技术层面仍有待研究和改进。
美国加利福尼亚州有一些使用抛物柱面镜的大型发电厂(输出功率350兆瓦)在运行。
西班牙打算立即启动两家此类发电厂，总输出功率为100兆瓦，还有输出功率为1000兆瓦以上的设施处于最后的设计阶段。
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。
28
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：
29
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
1
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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2
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
太阳能光热发电原理
太阳能光热发电原理
太阳能光热发电原理
太阳能光热发电技术是把太阳能转换成电能的一种新型的可再
生能源发电技术，是利用太阳辐射热量或光能热能的发电方式，可以将太阳辐射的热量转换成电能。
太阳能光热发电技术分为两大类：太阳辐射热发电技术和太阳光热发电技术。
一、太阳辐射热发电技术
太阳辐射热发电技术是指将太阳辐射热量或者潜热转换成电能
的技术，它可以将热能的温度差转换成电能。
1、热电联热发电技术：是把太阳辐射的热能或潜热转换成电能，通过采用热电联合作用的原理，从一定温度差的物质中获得电能。
2、热发电技术：利用太阳辐射热能，通过热发电工艺，可以将太阳辐射的热能转换成电能，热发电机可以运行在恒定的温度差中，从而获得更多的电能。
二、太阳光热发电技术
太阳光热发电技术是指利用太阳辐射和温差变化进行转换的技术，使用太阳辐射能够将太阳辐射的热能转换成电能。
1、太阳能光热发电技术：利用太阳能辐射热量，经过有效的收集，再经过热利用、储存和转换，最终可以将太阳能辐射热量转换成电能。
2、太阳能热泵利用技术：利用太阳辐射的热量，经过利用热泵
将太阳辐射的热量转换成电能，这种技术的优点在于它可以收集热量，也可以利用太阳能辐射的热能。
以上就是太阳能光热发电技术的原理。
大家在利用太阳能发电的时候，可以根据自己的需求，选择适合自己的技术。
太阳能光热发电技术解析
太阳能光热发电技术解析太阳能光热发电技术是一种利用太阳能将光能转化为热能，再将热能转化为电能的可再生能源技术。
它不仅对环境友好，而且具有广泛的应用前景。
本文将对太阳能光热发电技术进行详细解析，介绍其原理、发展现状以及未来的发展趋势。
一、太阳能光热发电原理太阳能光热发电技术的原理非常简单，主要分为两个步骤：光能转化为热能，热能转化为电能。
在光能转化为热能的步骤中，太阳光通过太阳能集热器聚焦在热工质上，使其温度升高。
这个过程中，太阳光中的光子能量被吸收，导致热工质分子的热运动增强，从而使得温度升高。
一般来说，常用的热工质包括水、石油、盐等。
在热能转化为电能的步骤中，热工质通过热交换器传递热量给工作介质，使工作介质的温度升高，产生蒸汽。
蒸汽驱动汽轮机运转，进而驱动发电机发电。
发电机通过感应原理将机械能转化为电能，从而实现太阳能光热发电。
二、太阳能光热发电技术的发展现状目前，太阳能光热发电技术已经有了长足的发展。
世界各地都有大量的太阳能光热发电项目正在建设中或者已经投入使用。
在光热发电技术中，最常见和成熟的技术为槽式集热器技术和塔式集热器技术。
槽式集热器技术通过平面镜反射太阳光，将光能集中到集热管上，使得热工质升温。
塔式集热器技术则通过高大的中央塔将太阳光聚焦在塔顶的热工质中，实现高温高压的蒸汽发电。
这两种技术在实际应用中都取得了不错的成果，目前已经被广泛采用。
另外，太阳能光热发电技术还有其他的发展路径，如风云一号-05/06A星，它是中国自主研制的太阳能光热发电技术卫星，通过太阳能电池板将太阳能转化为电能，并通过微型太阳炉将太阳能转化为热能，为地面用户提供电力供应。
三、太阳能光热发电技术的未来发展趋势太阳能光热发电技术具有巨大的潜力和广阔的前景，未来的发展趋势将集中在以下几个方面：1. 提高效率：目前太阳能光热发电技术的效率还有提升的空间。
科研人员可以通过改进反射镜、改良集热器材料等方式，提高能量的转化效率，从而实现更高效的光热发电。
太阳能光热发电技术介绍(三)
单弧面次反射镜
双弧面反光镜结构的聚光比单弧面有所改善，比较好的弧面是复合抛物面聚光CPC反射镜， 由对称的两段抛物线与渐开线组成。在CPC反射镜内设一较粗的集热管，管外壁涂覆有吸热 体涂层。
双弧面次反射镜
5 线性菲涅尔光热发电系统
线性菲涅尔聚光装置的聚光倍数只有数十倍，因此 对介质的加热温度不太高，可直接用水作介质，也 就是说直接把水加热成蒸汽推动蒸汽机。这样系统 很简单，除了线性菲涅尔聚光装置外，只需蒸汽轮 机、发电机、冷凝器、水泵配套即可，称为一次通 过式菲涅尔聚光太阳能发电系统。 由于接收器不具备汽水分离能力，输出的蒸汽中会 有液态水存在，这样的蒸汽不利于汽轮机运行，必 须进行汽水分离，把分离出来的蒸汽进一步加热成 过热蒸汽去推动汽轮机，把分离出来的水送回接收 器加热。
线性菲涅尔光热电站工作原理图示
2 线性菲涅尔聚光反射镜
线性菲涅耳主聚光镜为条形平面玻璃反射镜，每条反射镜两端有转轴，其轴线与条反射镜中 轴线平行，贴近条形平面玻璃反射镜反面，每个反射镜可绕转轴转动，有独立的驱动装置， 是一个单轴太阳跟踪反射镜。每个条形反射镜通过自身的驱动装置转动，跟踪阳光使照在条 形反射镜上的阳光反射到上方的接收器（集热器）。多个条形反射镜共同把阳光反射到接收 器，达到聚光效果。若干个条形平面玻璃反射镜组成整套的单轴太阳跟踪聚光反射镜系统。 由于条形平面玻璃反射镜不具备聚焦能力，故该线性菲涅尔反射镜属非成像聚光装置。 线性菲涅尔聚光装置结构相对简单、风载荷较低、接收器固定安装，整个结构较稳定。反射 镜除了采用平面镜外，也可以采用略带弧形的反射镜，犹如槽镜一般，只是略带弧面而已， 可以起到一定的聚光效果，这样可以采用较宽的条形反射镜，较窄的接收器，条形反射镜的 数目也可少一些，减化结构与控制机构。略带弧面的反射镜无需专门制作，利用框架的作用 使镜片略作弹性形变即可。
太阳能光热发电技术在工业领域中的应用
太阳能光热发电技术在工业领域中的应用1. 介绍太阳能光热发电技术的背景：太阳能光热发电技术是一种利用太阳能直接或间接转化为电能的技术，其优势在于光热发电系统的稳定性高、发电量可控、使用寿命长等特点。
2. 工业领域对能源的需求：工业领域是能源消耗的重要领域，特别是一些高能耗的行业如钢铁、水泥、化工等，对能源的需求量巨大，传统的煤炭、石油等化石能源已经不能完全满足工业发展的需求。
3. 太阳能光热发电技术在工业领域中的应用：随着技术的发展和成本的下降，太阳能光热发电技术正逐渐应用于工业领域，为工业提供清洁、可再生的能源解决方案。
4. 太阳能光热发电技术在钢铁行业中的应用：钢铁行业是一个典型的高能耗行业，传统上对煤炭的依赖较高。
借助太阳能光热发电技术，钢铁企业可以减少碳排放，降低生产成本。
5. 太阳能光热发电技术在水泥行业中的应用：水泥行业是另一个高能耗行业，对电力的需求也很大。
利用太阳能光热发电技术，水泥企业可以将清洁能源引入到生产过程中，减少对传统能源的依赖。
6. 太阳能光热发电技术在化工行业中的应用：化工行业的生产过程中往往伴随着高温高压的反应条件，消耗大量能源。
太阳能光热发电技术可以为化工企业提供清洁的能源来源，减少对传统燃料的使用。
7. 太阳能光热发电技术在其他工业领域中的应用：除了上述几个高能耗行业，太阳能光热发电技术还可以应用于其他工业领域，如玻璃制造、金属加工、制药等，为这些行业提供清洁能源解决方案。
8. 太阳能光热发电技术的优势和挑战：太阳能光热发电技术具有清洁、可再生、稳定等优势，但在应用过程中也面临一些挑战，如成本较高、对地理环境要求苛刻等。
9. 未来太阳能光热发电技术的发展方向：随着技术的进步和成本的降低，太阳能光热发电技术在工业领域中的应用将会更加广泛。
未来，我们可以预见，太阳能光热发电技术将成为工业领域的主流能源之一，为工业的可持续发展贡献力量。
光热发电
光热发电（一）光热发电技术概述：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。
太阳能热发电理论优势在于：热能占太阳能能量60%以上，光热发电直接输出交流电力，光热发电成本较硅电池的光伏发电低，光热发电适合大功率发展。
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。
由于采用汽轮机发电，电流稳定，加之系统可以采用熔盐技术储热，白天将盐从固态变成液态，晚间再用400多度的熔盐将水变成蒸汽发电，这样一来，这样发电的稳定性就解决了其他新能源如风电与光伏发电无法解决的短板――调峰问题。
熔融盐能够加热到600℃，这个温度能使水蒸发，使油爆炸，只有低于238℃时，它才会凝固。
熔融盐能持续保持一个温度很久，由于其有这样的特性，所以它能保存足够的热量，整夜制造蒸汽，从而驱动蒸汽轮机，进行发电。
太阳能热发电发电运行成本低，并可以与化石燃料形成混合发电系统。
无噪音,无污染,无需燃料,不受地域限制,规模大小灵活,故障率低,建站周期短，这些优势都是用其它能源发电所无法比拟的，对中国等太阳能资源丰富的国家来说是一个很大的机遇。
根据集热方式不同，太阳能热发电分为点聚焦和线聚焦两种方式。
点聚焦以塔式和碟式为代表，是将大量反射镜排列成矩阵，把太阳光聚集到一个点上，使温度提升至近1000摄氏度；线聚焦以槽式和菲涅尔式为代表，是将大量反射镜排列为一行，把太阳光聚集到一条直线上，使温度提升至300—400摄氏度。
槽式光热发电技术的可靠性已经经受住了时间的考验，技术最为成熟；而塔式发电系统发电效率较高，但占地面积较大，目前主要用于边远地区的小型独立供电；碟式发电效率最高，但存在反射镜局部容易过热等问题；菲涅尔式发电优势明显，比如投资比槽式发电低45%，占地面积仅为塔式的1/4。
太阳能光热发电工作原理
太阳能光热发电工作原理
太阳能光热发电是一种利用太阳能将光能转化为热能，再利用热能产生蒸汽驱动涡轮发电的方式。
其工作原理主要包括太阳能聚焦、蒸汽发电和储能三个步骤。
一、太阳能聚焦
太阳能光热发电系统通常使用反射器将太阳光聚焦到一个集热管或反射镜上。
这些反射器可以是抛物面反射器、折叠面反射器等不同类型。
聚焦后的太阳光能量被集中在一个小的区域内，提高了光热转换效率。
二、蒸汽发电
集热管内装有工作介质（常见的是液态盐或水）在接收到太阳光能后产生热量，通过热交换器将介质加热至一定温度，形成高温高压的蒸汽。
这些高温高压的蒸汽会驱动涡轮机旋转，涡轮机再带动发电机产生电能。
三、储能
有些太阳能光热发电系统会配备储能装置，将白天通过光热转换收集到的能量储存起来，以便在夜间或阴天使用。
常见的储能装置包括蓄热罐、蓄热水箱、热储盐等，它们可以将热能储存起来并在需要时释放出来供发电使用。
总的来说，太阳能光热发电系统是一种环保、可再生的能源利用方式。
通过对太阳能进行高效利用，不仅可以减少对传统能源的依赖，
还能减少对环境的污染，为可持续发展做出积极贡献。
希望随着科技
的不断进步，太阳能光热发电系统的效率和稳定性能得到进一步提升，推动其在能源领域的广泛应用。
光热发电 光伏发电
光热发电光伏发电
光热发电是利用太阳光的热能来产生电能的一种方法。
它通过将太阳光聚焦在反射镜或透镜上，使得光能转化为热能，然后利用热能产生蒸汽驱动涡轮发电机组。
光伏发电是利用光生电效应将太阳光直接转化为电能的一种方法。
光伏发电系统由太阳能电池板组成，光照到太阳能电池板上时，光能被太阳能电池板中的半导体材料吸收并产生电荷分离，产生直流电。
光热发电和光伏发电都是利用太阳能资源来发电，但是原理和技术上有所不同。
光热发电主要利用太阳光的热能来产生电能，而光伏发电则利用太阳光的光能直接转化为电能。
两者都属于太阳能发电的一种形式，具有环保、可再生的特点，对于解决能源问题和减少环境污染有着重要意义。
光热发电的原理
光热发电的原理
光热发电是一种利用太阳能将光能转化为热能，并将热能转化为电能的技术。
它基于光-热转换和热-电转换的原理来实现能量的转换。
光-热转换：
1.光吸收：太阳光进入光热发电系统后被吸收。
通常，发电
设备中会使用材料具有很好的光吸收性质，例如太阳光辐射能被吸收的高效率吸收体。
2.光-热转换：当太阳光被吸收后，能量转化为热能。
这个
过程发生在吸收体内，随后导热传递到传热介质，通常是水或其他流体。
热-电转换： 3. 传热媒介：传热介质将吸收的热能带到热发电器件，这可以是热媒体循环系统中的流体。
4.热发电器件：热发电器件，通常是热电材料，将热转化为
电能。
这些器件基于热电效应，即通过温差驱动材料中的电荷运动，产生电流。
5.发电输出：通过将热发电器件连接到电路，产生电流和电
压输出，将热能转化为可用的电能。
光热发电技术可以应用于不同的系统和规模，包括集热器和聚光光伏系统等。
它具有较高的能量转换效率和可再生能源的优势，可以用于发电和供热等领域。
因此，光热发电是太阳能利用和可再生能源开发的重要技术之一。
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太阳能光热发电技术的应用与发展####################摘要：太阳能是一种用之不尽、取之不竭的清洁能源，在能源与环境问题日趋严峻的今天，很多国家都对太阳能发电技术进行了研究和实践，并取得了一些成果。
太阳能光热发电是太阳能利用的一种有效方式，目前有槽式、碟式和塔式三种典型的太阳能光热发电方式。
比之传统的火力发电方式，太阳能有其环保的优势，但是也存在一些问题需要去克服。
随着人类对清洁能源的需求太阳能发电技术将会得到更加深入的发展。
关键词：太阳能光热发电CPS应用发展趋势1.太阳能热发电技术概述能源与环境问题是当今世界面临的两个重要问题，随着化石能源的日趋枯竭，一次能源的利用成本也不断增加，由于大量的燃烧矿石燃料，使环境问题日益严重，温室效应、空气污染越来越引起人们的重视。
近年来一些可再生能源受到了人们的推崇，为各国所重视。
太阳能是一种取之不尽、用之不竭的清洁能源，利用太阳能直接发电是缓解甚至解决能源问题的一种有效方式，世界各国也都在做积极的努力，已经有很多太阳能发电项目投入运行，太阳能发电技术在未来有着广阔的发展前景。
太阳能是太阳通过辐射的方式想宇宙空间释放的能量，人类所需能量的绝大部分都直接或间接地来自太阳。
正是各种植物通过光合作用把太阳能转变成化学能在植物体内贮存下来。
煤炭、石油、天然气等化石燃料也是由古代埋在地下的动植物经过漫长的地质年代形成的。
它们实质上是由古代生物固定下来的太阳能。
此外，水能、风能、等也都是由太阳能转换来的。
地球轨道上的平均太阳辐射强度为1369W/ m2。
地球赤道的周长为40000km，从而可计算出，地球获得的能量可达173000TW。
在海平面上的标准峰值强度为1kW/m2，地球表面某一点24h的年平均辐射强度为0.20kW/m2，相当于有102000TW的能量，人类依赖这些能量维持生存，其中包括所有其他形式的可再生能源（地热能资源除外），虽然太阳能资源总量相当于现在人类所利用的能源的一万多倍，但太阳能的能量密度低，而且它因地而异，因时而变，这是开发利用太阳能面临的主要问题。
太阳能的这图 1 世界各国太阳能发电装机容量些特点会使它在整个综合能源体系中的作用受到一定的限制。
2.太阳能光热发电方式的类型和应用作为一种广泛的清洁能源，太阳能有很多利用方式。
太阳能发电、太阳能热水器、太阳能采光采暖、太阳能干燥等，其中太阳能光热发电也叫聚焦型太阳能热发电（Concentrating Solar Power，简称CSP），可以大规模集中利用太阳能的方式，是一种解决能源问题的有效途径。
太阳能热发电技术就是利用光学系统聚集太阳辐射能，用以加热工质，生产高温蒸汽。
驱动汽轮机组发电，简称光热发电技术。
他与光伏发电相比，具有效率高、结构紧凑、运行成本低等优点。
根据聚光方式的不同，光热发电技术可分为三种方式：塔式太阳能热发电、槽式太阳能热发电和碟式太阳能热发电技术。
三种聚光集热方式的不同在数量上的直接体现就是聚光比的不同。
聚光比即吸收体的平均能流密度和入射能流密度之比。
这三种方式都可以大致地分为太阳能集热系统、热传输和交换系统、发电系统三个基本系统。
但是因为他们各自聚光比不同，导致能够达到的集热温度也不同，所以三种聚光方式对应的三个组成系统也有不同程度的差异。
2.1 槽式聚光发电系统槽式聚光是利用抛物线的光学原理，聚集太阳辐射能。
抛物线纵向延伸形成的平面称为抛物面，它能将平行于自身轴线的太阳辐射汇聚到一条线（带）上，提高能量密度，易于利用。
在这条太阳辐射汇集带上布置有集热管，用来吸收太阳能，并将其转化为热能。
目前的集热管一般为真空式玻璃集热管。
集热管由外部的玻璃管和内部的西热管构成，两管之间空隙抽真空阻止热量损失。
吸热管有不锈钢制成，内部有工质流动，在不锈钢管的表面涂有黑色的吸热薄膜，薄膜对太阳光有较高的吸率，同时在红外波普段有较低的发射率，这样就能够有效地吸收太阳能。
这种聚光系统还需要设置控制系统来适应太阳能光在一天中角度的变化。
槽式聚光吸热系统将太阳能转化为集热管内导热流体的热能，燃后用高温工质去加热给水产生蒸汽去冲转汽轮机发电。
槽式太阳能聚光系统的聚光比为20到80，以油为导热流体的聚热温度最高为300到400℃，以混合硝酸盐为导热流体最高能使集热温度达到550℃，后者对于提高发电效率而言更具有优势，但是总的发电效率还是较低。
另外，为了克服太阳能在时间上分布不均的特点，还要设置蓄热系统，或者是用其他燃料作为补充调整。
从20世纪八十年代开始，世界上很多国家都开展了槽式太阳能聚光发电系统的研究和建设。
表1列出了一些著名的槽式太阳能发电站。
目前，美国、以色列、澳大利亚、德国等国家是太阳能利用大国，也是槽式太阳能热发电技术强国。
其中美国鲁兹LUZ公司是槽式太阳能热发电技术应用的典范，在1985~1991年间，美国在南加州先后建成9座槽式太阳能热发电站，总装机容量353.8 MW。
2010年10月，美国政府批准在加利福尼亚州南部沙漠地区建设一个名为“布莱斯太阳能项目”的新能源项目,这是在美国公共土地上实施的规模最大的太阳能发电项目。
“布莱斯太阳能项目”规划建设地点位于加州布莱斯地区附近的莫哈韦沙漠内,项目占地2833公顷,耗资60亿美元,建成后将拥有1 000兆瓦发电能力。
预计2011年底到2012年投入发电。
表 1 国际上已投产的著名槽式太阳能发电站地点年份装机容量（MW）热力循环西班牙阿尔梅里亚1981 0.5 蒸汽循环日本香川县1981 1 蒸汽循环美国加州SEGS1985-1991 354 蒸汽循环西班牙DISS1996-1999 2 直接产生蒸汽发电希腊克里达1997 50 蒸汽循环以色列2001 100 蒸汽循环美国内达华2006 64 争气循环和发达国家相比较，目前我国在这方面还相对落后，直到2010年初，槽式太阳能热发电系统成套设备核心技术，由北京中航通用公司与中科院工程热物理研究所、华北电力大学合作研发成功，实现了曲面聚光镜从技术到生产的完全国产化。
2010年8月10日，我国首个太阳能槽式发电项目首个生产基地奠基仪式在沅陵县城郊举行。
该项目突破了聚光镜片、跟踪驱动装置、线聚焦集热管3项核心技术，我国是继美国、德国、以色列之后的全部技术国产化的国家。
2.2 碟式太阳能发电系统碟式太阳能热动力发电系统的采用碟式聚光这种形式，碟式聚光系统的太阳辐射反射面布置成碟（盘）形，聚光比可以达到3000以上，因此能在焦点处产生很高的温度，比其它两种热发电方式的聚光温度都要高，运行温度能够达到750-1500℃，因此它可以达到最高的热机效率。
碟式太阳能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，从聚光器反射的太图2麦道公司开发的玻璃小镜面聚光器阳光聚焦在接收器上，太阳能被热机转化为热机内部工作介质的内能，使介质温度升高，即可推动热机运转，并带动发电机发电。
不同于槽式发电系统，碟式太阳能发电系统的热电转化装置主要采用斯特林机作为原动机。
自由活塞斯特林机时一种活塞式外燃机，在汽缸内有一个配齐活塞和一个动力活塞。
汽缸侧壁连接配齐活塞上下室的旁路，循环工质通过旁路交替运动到配气活塞的上室和下室。
上室和热源交换器耦合，将吸热其的热量传递给工质，工质受热膨胀推动动力活塞做工，输出功率。
下室通过中间介质回路把余热传递给回热器，工质通过旁路往复流动完成循环。
斯特林热机最高的热电转换效率可达40%。
太阳能辐射随天气变化很大，所以热点转换装置发出的电力不是很稳定，不能直接提供给用户，需要经过一系列处理之后才能输出220V的工频电。
和槽式太阳能发电系统一样，也需要有储能装置、蓄电池和补充能源。
与槽式太阳能聚光发电方式相比，碟式聚光发电方式还没用投入到商业应用，暂时处在示范实施阶段。
国外已有多座碟式太阳能热发电站或示范系统建成并成功运行。
美国、西班牙、德国等国家分别建立了从9~25 kW的发电系统并且成功运行。
我国太阳能资源丰富 ,从上世纪70年代末就已经开始对太阳能的热利用进行研究 ,但主要研究方向为太阳能供热。
中国科学院电工研究所针对碟式太阳能热发电系统中的聚光器和跟踪控制系统进行了研究,并且建立了碟式太阳能热发电试验系统;中国科学院工程热物理所对用于碟式太阳能热发电系统的直接照射式接收器进行了一些模拟试验研究 ,分析了其热性能的影响因素。
总的来说碟式集热发电方式还处在初期阶段，但是因为其效率较高，所以很多国家都比较重视，积极开展相应的研究活动。
2.3 塔式太阳能发电系统塔式太阳能发电系统由定日镜群、接收器、蓄热槽、主控系统和发电系统5个部分组成。
在地面上布置大量的定日镜,一种自动跟踪太阳的球面镜群.在这一群定日镜中的适当位置建立一座高塔,高塔顶上安装接收器.各定日镜均使太阳光聚集成点状,集中射到锅炉上,使接收器的传热介质达到高温,并通过管道传到地面上的蒸汽发生器,产生高温蒸汽,由蒸汽驱动汽轮发电机组发电.接受器是塔式太阳能发电系统的重要组成部分，根据采用的导热介质的不同，目前可以分为外部受光型和空腔型。
外部受光型接受器的一些技术类似于太阳能集热管，但是它的工作温度非常高，体积也很庞大。
，这种接收器可四周受光，多用在大型太阳能系统中，其缺点是热管直接暴露而产生热量散失。
能否像普通集热器那样加上玻璃外套，事实上很困难，因为接收器体积太大。
空腔型即腔体式接收器，用耐高温材料制成的空腔，空腔一面开口装有透光好、耐高温的石英玻璃，腔内壁有金属网以增大吸热与交换面积。
封闭的内腔似绝对黑体，吸热性能很好，会聚的阳光透过石英玻璃窗口能在腔内产生很高温度，传热的工作介质（一般用高压空气）通过腔内被加热成1000多度的高温气体输出。
由于腔体有保温层，故热损失小，空气价格又便宜，但空气热容量小、导热系数低，如何高效传热是主要的技术问题。
腔体式接收器多是只有一面开窗的，故接受阳光的角度是有限的，一般不超过120度。
Google投资了一个世界上最大的塔式太阳能发电站项目。
这个太阳能塔建在美国加州东南部的莫哈韦(Mojave)沙漠，占地3600英亩（14.6平方公里）。
艾文帕太阳能电力采图3 美国加州南部的塔式太阳能发电站集系统（ISEGS）将放置173000个反光镜，将阳光聚焦到一个大约137米高的太阳能塔上。
这个发电厂在2010年10月开始建造，预计在2013年竣工后装机容量39.2万千瓦。
我国在太阳能塔式发电项目上也有所发展。
北京延庆八达岭兴建的亚洲第一座塔式太阳能热发电站，是中科院太阳能热发电技术及系统示范项目，是国家科技部“十一五”863重点项目，于2006年立项、2008年获得发改委批准，主要目标是研究太阳能塔式热发电关键技术，建立太阳能热发电实验系统和实验平台，探索高效能、大规模、低成本商业化电站的技术途径，为我国太阳能热发电技术的研究和发展奠定基础。