太阳能光热发电基础知识学习ppt课件
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太阳能光热系统43页PPT
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❖ 知识就是财富 ❖ 丰富你的人生
71、既然我已经踏上这条道路，那么，任何东西都不应妨碍我沿着这条路走下去。——康德 72、家庭成为快乐的种子在外也不致成为障碍物但在旅行之际却是夜间的伴侣。——西塞罗 73、坚持意志伟大的事业需要始终不渝的精神。——伏尔泰 74、路漫漫其修道远，吾将上下而求索。——屈原 75、内外相应，言行相称。——韩非
太阳能光热系统
1、纪律是管理关系的形式。——不是通过语言影响 ，而是 让儿童 练习良 好道德 行为， 克服懒 惰、轻 率、不 守纪律 、颓废 等不良 行为。 4、学校没有纪律便如磨房里没有水。 ——夸 美纽斯
5、教导儿童服从真理、服从集体，养 成儿童 自觉的 纪律性 ，这是 儿童道 德教育 最重要 的部分 。—— 陈鹤琴
太阳能光热发电ppt课件
28
.
全球CSP 电站规模及各种技术类型 所占比例
29
.
抛物面槽式CSP 电站成本下降路径
30
.
带7小时储热容量的50MW槽式CSP 电站的建设成本结构
31
至2050 年全球CSP 发电量趋. 势展望 （TWh/年）
32
至2050
年全球CSP
.
电站累计装机容
量预测（单位：GW）
33
.
全球直射阳光资源分布情况
• 有望真正替代火电：CSP电站的光热发电特性使以热量的形式进行储能成为可能。以大 规模的融盐储能装置，配合一定比例的后备化石燃料供应，形成所谓的混合动力CSP电 站，将是未来大型CSP电站的发展趋势。这样的配置，使CSP电站能够实现24小时持续 供电和输出功率高度可调节的特性，使其具备了作为基础支撑电源与传统火电厂竞争 的潜力。
• 塔式：待规模化以后，定日镜等用量较大的组件将有比较大的成本下降空间；另外， 由于管道结构相对槽式系统要简单得多，对其进行融盐化导热介质改造的难度也较低 。
• 碟式：从技术的角度看，抛物面碟式CSP系统优势明显：高效率和模块化部署的特点使 该技术有足够的理由被看好，实现大规模生产后，如果零部件供应链的配套能够及时 跟上，成本也有明显的下降空间。同时斯特林发动机并非抛物面碟式CSP系统唯一的能 量转换解决方案，目前有些碟式系统开发商也正研究采用微型蒸汽轮机作为热电转换 单元，同样能够发挥碟式系统高聚光效率的优势。模块化部署能力是除碟式系统外的 另三种技术路线所不具备的，因此碟式CSP系统是唯一具有“大小通吃”能力的CSP技 术，然而由于其本身没有任何储热能力，因此百兆瓦级大型电站的运行效率和经济性 仍有待观察。
34
中国年平均太阳法向直射辐射. DNI
太阳能光伏发电技术培训课件
能 太阳能既是一次能源，又是可再生能
概
源。它资源丰富，既可免费使用，又 无需运输，对环境无任何污染。
述
5
2-1
太 太阳能特点 阳 太阳能利用历史 能 太阳能利用方式
太阳能发电的方式
概 太阳能光伏发电历史和现状 述 太阳能光伏发电的优缺点
6
一、太阳能特点
2-1
太
1.太阳的构造
阳 太阳的结构共分七层：
部的Haza湖岸
24
2-1 1.太阳的构造
太
阳
从太阳的构造可见，太阳并不是一 个温度恒定的黑体，而是一个多层
能 的有不同波长发射和吸收的辐射体。
概 不过在太阳能利用中通常将它视为
述
一个温度为6000K，发射波长为 0.3～3μm的黑体。
25
2-1 2.太阳辐射的特性
太
阳
太阳常数
昼夜是由于地球自转而产生的，而
从0.23～0.7R的区域称为“辐射输能区”，
能 温度降到1.3×105K，密度下降为0.079g/ 概 cm3。
（3）对流区
述 0.7～1.0R之间称为“对流区”，温度下
降到5×103K，密度下降到10-8g/cm3。
12
2-1 1.太阳的构造
太 阳 （4）光球层
太阳的外部是一个光球层，它就是人们肉眼
1
本章提要
太阳能概述 太阳能电池的基本原理 太阳能光伏发电系统
2
2-1太阳能概述
太阳能是太阳内部连续不断的核聚变反应 过程产生的能量。地球轨道上的平均太阳 辐射强度为1367kW/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1.73×1014kW。
太阳每秒钟照射到地球上的能量相当 于500万吨标准煤。
光伏发电基础PPT课件
其他 《光伏并网发电专用逆变器技术要求和试验方法》 《光伏系统并网性能测试方法》 《光伏系统并网安全要求》
•30
5光伏逆变器并网相关的国内外标准
国外标准
1.IEEE Std 929-2000 IEEE Recommended Practice for Utility Interface of Photovoltaic (PV) Systems
•39
6 最大功率点跟踪技术
6.3 扰动观测法 2. 仿真和实验
MATLA/ Simulink 干扰观测法MPPT控制仿真模型
•40
6 最大功率点跟踪技术
6.4 MPPT技术在应用中存在的问题 1.误跟踪现象 2.缺乏统一的定量评价标准 3.试验验证困难 4.对实际状态的考虑不足 5.多峰值问题
与入射光谱辐射照度的对数成正比，与光伏电池 的面积无关。在每平方厘米100MW太阳光谱辐照度，空 载电压约为450~600mV,最大可达690mV。
•7
2.光伏电池数学模型
２.2单体光伏电的电量方程
等效电路中各变量的方程式如下：
q UD
ID I0(e AkT 1)
（２－1）
ILIp hI0(eqAU kDT1)U RsDh
（２－4）
式中,
C1
I0 I SC
; 。 C2
ln(
1 1
1)
C1
•9
２光伏电池的数学模型
２.3实用方程 在最大功率点处，有IL=Im ,U=Um ，可解出C1
Um
C1
(1
Im )e IS C
C.2UOC
（２－5）
开路时，有IL=0 ,U=UOC ，可解出C2
( U m 1)
•30
5光伏逆变器并网相关的国内外标准
国外标准
1.IEEE Std 929-2000 IEEE Recommended Practice for Utility Interface of Photovoltaic (PV) Systems
•39
6 最大功率点跟踪技术
6.3 扰动观测法 2. 仿真和实验
MATLA/ Simulink 干扰观测法MPPT控制仿真模型
•40
6 最大功率点跟踪技术
6.4 MPPT技术在应用中存在的问题 1.误跟踪现象 2.缺乏统一的定量评价标准 3.试验验证困难 4.对实际状态的考虑不足 5.多峰值问题
与入射光谱辐射照度的对数成正比，与光伏电池 的面积无关。在每平方厘米100MW太阳光谱辐照度，空 载电压约为450~600mV,最大可达690mV。
•7
2.光伏电池数学模型
２.2单体光伏电的电量方程
等效电路中各变量的方程式如下：
q UD
ID I0(e AkT 1)
（２－1）
ILIp hI0(eqAU kDT1)U RsDh
（２－4）
式中,
C1
I0 I SC
; 。 C2
ln(
1 1
1)
C1
•9
２光伏电池的数学模型
２.3实用方程 在最大功率点处，有IL=Im ,U=Um ，可解出C1
Um
C1
(1
Im )e IS C
C.2UOC
（２－5）
开路时，有IL=0 ,U=UOC ，可解出C2
( U m 1)
太阳能光伏发电工作原理课件PPT
太阳能 电池 方阵
控制器 蓄电池组
DC-AC 逆变器
k1
直流 负载
k2
交流 负载
(c) 交直流光伏系统
二、太阳能光伏发电系统的组成
气象条件
太阳能 电池方阵
过充电 放电器
控制器
蓄电池组
后备能源
逆变器
交流负载
(d) 有后备能源和放电器的光伏系统
二、太阳能光伏发电系统的组成
1、独立太阳能光伏发电系统
1.1 太阳能电池方阵
太阳能光伏发电技术及其应用
太阳能光伏发电工作原理、运行方式及系统组成
1.太阳能光伏发电的运行方式
一、太阳能光伏发电的运行方式
1）按供电类型分：
直流供电系统 交直流供电系统
2）按供电特点分：
独立光伏发电系统 并网光伏发电系统
葡萄牙南部阿马雷莱雅拍摄的莫拉太阳能发电厂安装的太阳能电池板。
二、太阳能光伏发电系统的组成
2、并网太阳能光伏发电系统
住宅用并网光伏系统
根据联网光伏系统是否配置储能装置，分为有储能装置和无储能装置 联网光伏发电系统。
二、太阳能光伏发电系统的组成
2、并网太阳能光伏发电系统
住宅用并网光伏系统
太阳能电池方阵 防雷系统 控制器
联网逆变器
蓄电池
有储能（带蓄电池）系统
交流电网
二、太阳能光伏发电系统的组成
1、独立太阳能光伏发电系统
1.3 蓄电池组
其作用是贮存太阳能电池方阵受光照时所发出的电能并可随时向负载供电。
基本要求：
①自放电率低 ③深放电能力强 ⑤少维护或免维护 ⑦价格低廉
②使用寿命长 ④充电效率高 ⑥工作温度范围宽
二、太阳能光伏发电系统的组成
控制器 蓄电池组
DC-AC 逆变器
k1
直流 负载
k2
交流 负载
(c) 交直流光伏系统
二、太阳能光伏发电系统的组成
气象条件
太阳能 电池方阵
过充电 放电器
控制器
蓄电池组
后备能源
逆变器
交流负载
(d) 有后备能源和放电器的光伏系统
二、太阳能光伏发电系统的组成
1、独立太阳能光伏发电系统
1.1 太阳能电池方阵
太阳能光伏发电技术及其应用
太阳能光伏发电工作原理、运行方式及系统组成
1.太阳能光伏发电的运行方式
一、太阳能光伏发电的运行方式
1）按供电类型分：
直流供电系统 交直流供电系统
2）按供电特点分：
独立光伏发电系统 并网光伏发电系统
葡萄牙南部阿马雷莱雅拍摄的莫拉太阳能发电厂安装的太阳能电池板。
二、太阳能光伏发电系统的组成
2、并网太阳能光伏发电系统
住宅用并网光伏系统
根据联网光伏系统是否配置储能装置，分为有储能装置和无储能装置 联网光伏发电系统。
二、太阳能光伏发电系统的组成
2、并网太阳能光伏发电系统
住宅用并网光伏系统
太阳能电池方阵 防雷系统 控制器
联网逆变器
蓄电池
有储能（带蓄电池）系统
交流电网
二、太阳能光伏发电系统的组成
1、独立太阳能光伏发电系统
1.3 蓄电池组
其作用是贮存太阳能电池方阵受光照时所发出的电能并可随时向负载供电。
基本要求：
①自放电率低 ③深放电能力强 ⑤少维护或免维护 ⑦价格低廉
②使用寿命长 ④充电效率高 ⑥工作温度范围宽
二、太阳能光伏发电系统的组成
太阳能科普知识ppt-课件(68页)
生 物 质 能 源
12:41:53
25
12:41:532603太阳光热利用12:41:53
27
太阳能利用
12:41:53
28
12:41:53
29
02
光热利用
12:41:53
30
12:41:53
31
12:41:53
32
晒谷物
12:41:53
33
12:41:53
太 阳 能 热 水 器
34
槽式聚光太阳能热水工程
12:41:53
35
12:41:53
36
04
太阳能光电利用
12:41:54
37
卫星电力供应
12:41:54
38
太阳光照射到一些特殊材料上：会产生电
硅 纯度极高的“ ”
经过特殊加工后 就可以做成：
太阳能电池
12:41:54
39
硅石和水晶矿石
12:41:54
40
把矿石冶炼提纯为：99.999999%硅料
12:41:54
64
保护地球
使
用
12:41:53
21
12:41:53
风能
22
潮汐发电
12:41:53
23
12:41:53
24
夜晚：各种电灯为我们照明（电能） 夜晚：各种电灯为我们照明（电能） 汽车、摩托车：要加油才能行驶 – 油也是一种“能源” 纯度极高的“硅” 经过特殊加工后 就可以做成： 然后按照一定的生产工艺，制成太阳能电池板 把矿石冶炼提纯为：99. 然后按照一定的生产工艺，制成太阳能电池板 能源就是向自然界提供能量转化的物质。 太阳光照射到一些特殊材料上：会产生电 把矿石冶炼提纯为：99. 太阳光照射到一些特殊材料上：会产生电 家用太阳能光伏发电原理图 能源就是向自然界提供能量转化的物质。 汽车、摩托车：要加油才能行驶 – 油也是一种“能源” 太阳光照射到一些特殊材料上：会产生电 能源是人类活动的物质基础。 能源就是向自然界提供能量转化的物质。 能源是人类活动的物质基础。 纯度极高的“硅” 经过特殊加工后 就可以做成： 太阳光照射到一些特殊材料上：会产生电 装在飞机上：不用加油就能飞 太阳光照射到一些特殊材料上：会产生电
《太阳能》课件
《太阳能》课件ppt xx年xx月xx日contents •太阳能概述•太阳能技术及其应用•太阳能技术的基本原理•太阳能技术的优势与局限性•发展前景与趋势•结语目录01太阳能概述太阳能是指从太阳辐射到地球上的能量，是一种清洁、可再生的能源。
太阳能定义太阳能资源丰富，分布广泛，利用形式多样，具有环保、节能、安全可靠等优点。
太阳能特点太阳能的定义与特点1太阳能的利用形式23利用太阳能电池板将太阳能转换成电能，包括光伏发电、光热发电等。
太阳能发电利用太阳能将水或空气加热，用于热水、供暖、干燥、制冷等领域。
太阳能热利用利用太阳能电池板的光伏效应，将太阳能转换成电能并网供电。
太阳能光伏发电太阳能发展现状目前太阳能技术已经得到广泛应用，全球太阳能发电装机容量不断增加，太阳能产业成为全球能源领域的重要力量。
太阳能发展趋势未来太阳能技术将得到更加广泛的应用，包括大型光伏电站建设、分布式光伏发电系统、储能技术、智能电网等方面。
同时，太阳能与其他能源的融合技术也将得到进一步发展。
太阳能发展的现状与趋势02太阳能技术及其应用03有机太阳能电池以有机物为材料的太阳能电池，具有制造成本低、可弯曲、可打印等优点，但稳定性和效率相对较低。
01硅基太阳能电池是最常用的太阳能电池板，转换效率高，可靠性强，寿命长，但制造成本也较高。
02多元化合物太阳能电池以三五族化合物为基材的太阳能电池，具有较高的开路电压和填充因子，制造工艺也相对简单。
通过建筑设计和材料选择，利用太阳辐射实现热能转换，不需要额外的动力设备。
主动型太阳能热利用使用特制的集热器、蓄热装置和控制系统，对太阳能进行采集、储存和控制使用。
不依赖电网而独立运行的太阳能发电系统，适用于偏远地区和野外作业。
离网型光伏发电系统与电网连接的光伏发电系统，适用于大型电站和分布式电站。
并网型光伏发电系统太阳能光伏发电系统太阳能技术在各领域的应用太阳能被广泛应用于建筑采暖、通风、照明和热水供应等领域，既节能环保又降低运行成本。
新能源概论-PPT1-太阳能热发电技术
太阳能热发电技术
12能源 何博
太阳能转变为电能可以有两种基本途径：
其一，是把太阳辐射能变为热能，然后将热能再转变 为电能，这叫热发电。另一种是通过光电器件，将太 阳能直接变换为电能，这叫光发电。
热发电又有两种类型，一种是将聚集的热能按常规的 方法（与一般热机一样）先转变为机械能，再由发电 机转变为电能，这种发电类型称为太阳能热力发电。 还有一种类型是将太阳能转变的热能直接变为电能， 如利用Seebeck效应发电，称为太阳能温差发电。
太阳能塔热气流发电
结构：
太阳能塔热气流发电系统包括三个主要部分:太阳能集热器、太阳能塔 和涡轮发电机组。
原理：
其基本原理是利用了温室效应、烟囱效应和涡轮旋转发电这三项人们早 已熟悉并且是成熟的技术组合形成了一个全新的发电方式，它的结构并 不复杂。在地面上设置了一个庞大的太阳能集热器大棚，在太阳能集热 器的中央竖立一个高大的太阳能塔，集热器顶棚与塔的底部紧密封接， 在塔的底部安装涡轮机。运行原理也不复杂。由于太阳的照射，太阳能 集热器大棚下的空气被加热，加热后的空气形成上升气流，通过中部的 太阳能塔排出，热气流驱动设置在太阳能塔底部的涡轮机旋转带动发电 机发电，大棚外的冷空气则通过四周不断被吸入补充。
菲涅尔式 工作原理类似槽式光热发电，只是采用菲涅耳结 构的聚光镜来替代抛面镜。这使得它的成本相对 来说低廉，但效率也相应降低。 此类系统由于聚光倍数只有数十倍，因此加热的 水蒸气质量不高，使整个系统的年发电效率仅能 达到10%左右；但由于系统结构简单、直接使用 导热介质产生蒸汽等特点，其建设和维护成本也 相对较低。
烟囱效应，是指户内空气沿着有垂直坡度的空间向上升或下降，造成空 气加强对流的现象。
特点：
（1）大容量清洁的可再生能源发电技术。可以大规模开发建成大容 量机组，对缓解日益严重的能源危机有重要的意义。 （2）连续运行，稳定发电。对天气的依赖性较小，夜间也有电能输 出，有条件成为能源体系中的主力能源，扮演中心电站的角色。 （3）充分利用太阳能。可开发利用全部太阳辐射能，包括直射辐射 和散射辐射。 （4）结构简单，技术成熟。大量使用的是钢材、混凝土、玻璃等常 规材料。 （5）寿命长、运行维护简便。无需冷却水。 （6）占地面积大。在集热器大棚下面可以进行蔬菜、水果、花卉种 植等农业活动，是一特大温室。 （7）超高建筑，可开发旅游观光。这将带来巨大的社会效益和经济 效益。 有效规划上述（7）、（8）两点，则可以变缺点为优点，达到太阳 能规模化综合利用的目的。
12能源 何博
太阳能转变为电能可以有两种基本途径：
其一，是把太阳辐射能变为热能，然后将热能再转变 为电能，这叫热发电。另一种是通过光电器件，将太 阳能直接变换为电能，这叫光发电。
热发电又有两种类型，一种是将聚集的热能按常规的 方法（与一般热机一样）先转变为机械能，再由发电 机转变为电能，这种发电类型称为太阳能热力发电。 还有一种类型是将太阳能转变的热能直接变为电能， 如利用Seebeck效应发电，称为太阳能温差发电。
太阳能塔热气流发电
结构：
太阳能塔热气流发电系统包括三个主要部分:太阳能集热器、太阳能塔 和涡轮发电机组。
原理：
其基本原理是利用了温室效应、烟囱效应和涡轮旋转发电这三项人们早 已熟悉并且是成熟的技术组合形成了一个全新的发电方式，它的结构并 不复杂。在地面上设置了一个庞大的太阳能集热器大棚，在太阳能集热 器的中央竖立一个高大的太阳能塔，集热器顶棚与塔的底部紧密封接， 在塔的底部安装涡轮机。运行原理也不复杂。由于太阳的照射，太阳能 集热器大棚下的空气被加热，加热后的空气形成上升气流，通过中部的 太阳能塔排出，热气流驱动设置在太阳能塔底部的涡轮机旋转带动发电 机发电，大棚外的冷空气则通过四周不断被吸入补充。
菲涅尔式 工作原理类似槽式光热发电，只是采用菲涅耳结 构的聚光镜来替代抛面镜。这使得它的成本相对 来说低廉，但效率也相应降低。 此类系统由于聚光倍数只有数十倍，因此加热的 水蒸气质量不高，使整个系统的年发电效率仅能 达到10%左右；但由于系统结构简单、直接使用 导热介质产生蒸汽等特点，其建设和维护成本也 相对较低。
烟囱效应，是指户内空气沿着有垂直坡度的空间向上升或下降，造成空 气加强对流的现象。
特点：
（1）大容量清洁的可再生能源发电技术。可以大规模开发建成大容 量机组，对缓解日益严重的能源危机有重要的意义。 （2）连续运行，稳定发电。对天气的依赖性较小，夜间也有电能输 出，有条件成为能源体系中的主力能源，扮演中心电站的角色。 （3）充分利用太阳能。可开发利用全部太阳辐射能，包括直射辐射 和散射辐射。 （4）结构简单，技术成熟。大量使用的是钢材、混凝土、玻璃等常 规材料。 （5）寿命长、运行维护简便。无需冷却水。 （6）占地面积大。在集热器大棚下面可以进行蔬菜、水果、花卉种 植等农业活动，是一特大温室。 （7）超高建筑，可开发旅游观光。这将带来巨大的社会效益和经济 效益。 有效规划上述（7）、（8）两点，则可以变缺点为优点，达到太阳 能规模化综合利用的目的。
太阳能光热技术课程31页PPT
25、学习是劳动，是充满思想的劳动。——乌申斯基
谢谢！
21、要知道对好事的称颂过于夸大，也会招来人们的反感轻蔑和嫉妒。——培根 22、业精于勤，荒于嬉；行成于思，毁于随。——韩愈
23、一切节省，归根到底都归结为时间的节省。——马克思 24、意志命运往往背道而驰，决心到最后会全部推倒。——莎士比亚
1、不要轻言放弃，否则对不起自己。
2、要冒一次险!整个生命就是一场冒险。走得最远的人，常走远。-戴尔．卡耐基。
梦 境
3、人生就像一杯没有加糖的咖啡，喝起来是苦涩的，回味起来却有 久久不会退去的余香。
太阳能光热技术课程4、守业的最好办法就是不断的发展。 5、当爱不能完美，我宁愿选择无悔，不管来生多么美丽，我不愿失 去今生对你的记忆，我不求天长地久的美景，我只要生生世世的轮 回里有你。
谢谢！
21、要知道对好事的称颂过于夸大，也会招来人们的反感轻蔑和嫉妒。——培根 22、业精于勤，荒于嬉；行成于思，毁于随。——韩愈
23、一切节省，归根到底都归结为时间的节省。——马克思 24、意志命运往往背道而驰，决心到最后会全部推倒。——莎士比亚
1、不要轻言放弃，否则对不起自己。
2、要冒一次险!整个生命就是一场冒险。走得最远的人，常走远。-戴尔．卡耐基。
梦 境
3、人生就像一杯没有加糖的咖啡，喝起来是苦涩的，回味起来却有 久久不会退去的余香。
太阳能光热技术课程4、守业的最好办法就是不断的发展。 5、当爱不能完美，我宁愿选择无悔，不管来生多么美丽，我不愿失 去今生对你的记忆，我不求天长地久的美景，我只要生生世世的轮 回里有你。
太阳能光热发电基础知识学习ppt-课件
斯特林发电机
Schematic of a Stirling system
Schematic of a Dish/Stirling system
高温（>500 ℃ ） 这使得它的成本相对来说低廉，但效率也相应降低。 储热介质为饱和蒸汽和导热油； 管道系统比塔式复杂得多，热量及阻力损失大，真空管破损更换增加成本。 全场共设置定日镜217440面，每个镜场设置36240面，每面镜子2平米； 塔式、槽式和碟式三种电站技术比较 SES公司拥有将太阳能转换为商业网络电力31. 该项目由首航光热公司在天津市建设完成，展示了首航光热公司具有槽式电站项目的设计、制造、采购、建设、测试、运行维护等能 力。 ★浙大中控德令哈50MW 塔式光热电站 跟踪装置简单，投资成本低，有商业化运行的经验。 太阳能塔式电站的总体效率可以达到20%。 SES公司拥有将太阳能转换为商业网络电力31. 高温（>500 ℃ ） ★龙腾太阳能内蒙古乌拉特中旗600米1. 集热管固定，连接简单，反射镜为平面镜，便于制造与清洗，同时近地安装，风阻小； 项目一期10MW工程于2013年7月5日成功上网发电，并实现连续、稳定运行。 ★兰州大成200kW槽式光热发电示范项目
Schematic of a Dish/Stirling system 塔式、槽式和碟式三种电站技术比较 SES公司拥有将太阳能转换为商业网络电力31. ★中控太阳能德令哈10MW塔式光热电站投资数据 槽式电站是线聚焦，聚光倍数小于100。 槽式电站是线聚焦，聚光倍数小于100。 蒸汽驱动汽轮发电机组发电。 处于实验示范阶段，最大容量10MW 塔式电站的优点是聚光倍数高，容易达到较高的工作温度； 太阳能热发电系统与火力发电系统的工作原理基本上相同的。 但由于系统结构简单、直接使用导热介质产生蒸汽等特点，其建设和维护成本也相对较低。 太阳能热发电系统工作原理
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目前世界上较大的太阳能塔式电站功率已达到10MW， 太阳能辐射通过多个反射镜聚集到放置在高塔顶的中心吸收 器上。计算机控制每块反射镜都能独立的根据太阳的位置来 调整各自的方位和倾角，这保障了每块反射镜都能随时把太 阳能反射到吸收器上，但这无疑增加了成本。
塔式电站的致命缺点是太阳能电站规模越大，反射镜阵列 的占的面积越大，吸收塔的高度也要提升。例如，一个计划 中的1MW的塔式电站，要用2.93万块反射镜，单镜面积为 30m2 。 这 些 反 射 镜 布 置 在 3km2 的 场 地 上 ， 塔 的 高 度 为
此类系统由于聚光倍数只有数十倍，因此加热的 水蒸汽质量不高，使整个系统的年发电效率仅能 达到10%左右；但由于系统结构简单、直接使用 导热介质产生蒸汽等特点，其建设和维护成本也 相对较低。
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斯特林发电机
Schematic of a Stirling system
Schematic of a Dish/Stirling system
汽轮机和空冷岛
塔式、槽式和碟式三种电站技术比较
塔式电站和碟式抛物镜集热器分散布置式电站均为点聚 焦，聚光倍数高达500以上。
但塔式电站的跟踪代价高，碟式电站的能量集中代价大， 二者受到了目前技术水准的限制，实现商业化尚需时日。
槽式电站是线聚焦，聚光倍数小于100。但槽式电站跟 踪精度低，导致控制代价小，同时采用管状吸收器，工 作介质受热流动同时集中能量。槽式电站的总体代价相 对小，经济效益相对提高，所以目前槽式电站发展迅速。
光热发电技术比较
槽式
优点
缺点
同步跟踪降低跟踪控制代价，成本低；具 管道系统比塔式复杂得多，
有商业化运行经验。中、高温过程，可以 热量及阻力损失大，真空管
蓄热储能、联网发电运行。
破损更换增加成本。
塔式
采用高温熔融盐蓄热储能，聚光比高，易 达到较高工作温度；接收器散热面积相对 较小。
技术复杂，投资较大，发电 成本高，配套设备还不成熟。
一种是将太阳热能直接转化成电能，如半导体或金属材料 的温差发电，真空器件中的热电子和热电离子发电，碱金 属热电转换，以及磁流体发电等。（不是光伏）
另一种方式是将太阳热能通过热机（如汽轮机）带动发电 机发电，与常规热力发电类似，只不过是其热能不是来自 燃料，而是来自太阳能。 聚 光 太 阳 能 发 电 （ Concentrating Solar Power ， 缩 写 CSP），准确表述应是“聚光太阳能热发电”，俗称“光热 发电”，指使用辐射能汇聚装置，聚焦太阳的辐射能，加 热工质，通过工质输送热能做功推动发电机的发电方式。
斯特林发动机
聚焦到太阳能接收器的 太阳能，转换为25kW 的电力，其峰值转换效 率约为31.25%。SES 公司拥有将太阳能转换 为商业网络电力31.25 ％的世界转换效率纪录
碟式斯特林系统 在中国商业化推 广的主要瓶颈在 于斯特林发动机 的开发
聚焦到太阳能接收器的太阳能，其峰值转换效率为 31.25%。SES公司拥有将太阳能转换为商业网络电力 31.25%的世界转换效率纪录。
塔式电站的聚光倍数高(1000～3000Байду номын сангаас，其介质工作温度通常大 于350℃，因此通常被称为高温太阳能热发电。
塔式电站的优点是聚光倍数高，容易达到较高的工作温度；能量 集中过程由反射光一次完成，方法简捷有效；吸收器散热器面积相 对较小，光热转换效率高。
但塔式电站建设费用高，其中反射镜的费用占50%以上。太阳能 塔式电站的总体效率可以达到20%。
305m。
IVANPAH （美国）392MW
延庆1MW光热电站集热塔
延庆1MW光热电站反射镜
延庆1MW 光热电站效果图
碟式光热发电
碟式斯特林
36
菲涅尔式光热发电
线性菲涅尔式 49
线性菲涅尔式光热发电工作原理类似槽式光热发
电，只是采用菲涅尔结构的聚光镜来替代抛面镜。 这使得它的成本相对来说低廉，但效率也相应降 低。
太阳能光热发电（CSP） 基础知识学习
2020年5月1日星期五
1
光热发电概述
2
槽式光热发电
3
塔式光热发电
目
录
4
碟式光热发电
5 6
菲涅尔式光热发电 总结讨论
概述
目前利用太阳能发电的两种基本方式
太阳能热发电
太阳能热动力发电 太阳能热能发电
太阳能光伏发电 3
概述
太阳能热发电是先将太阳能转化为热能，再将热能转化成 电能，它有两种转化方式：
太阳能热发电系统工作原理
集热器收集太阳能 转变为热能
直接转变为电能 转化为蒸汽驱动发电机
太阳能热发电系统与火力发电系统的工作原理基本上 相同的。根本区别在于热源不同。
太阳能热发电系统组成
典型的太阳能热发电系统由4部分组成： 集热子系统 热传输子系统 蓄热与热交换子系统 发电子系统
➢ 蓄热子系统：由于太阳能受季节、昼夜和气象条件的 影响，为保证发电系统的热源稳定，需设置蓄热装置。
蝶式
热力发电效率高，单台装置可独立运行， 也可进行模块化组合，自动化控制性好， 维护量少；建设周期短，运行成本低。
造价昂贵，商业化可行性需 要证实。
菲涅尔式 集便直热于接管制产固造生定与蒸，清汽连洗，接，参简同数单时高，近；反地造射安价镜装相为，对平风便面阻宜镜小。，；投储运能机 时组间少较，小效。率不够高，
蓄热 低温（<100℃） 中温（100~500 ℃ ） 高温（>500 ℃ ） 极高温(1000 ℃左右)
蓄热材料 水化盐 导热油 熔化盐 氧化锆耐火球
7
槽式光热发电
抛物面槽式
9
88
塔式光热发电
塔式
17
塔式
18
塔式电站 Power Towers
塔式电站用一个中心吸收器取代火力发电站的锅炉。吸收器利用 由许多反射镜聚集的阳光把其中的介质(如水)加热，并产生温度和 压力都相当高的蒸汽。蒸汽驱动汽轮发电机组发电。
发电方式 规模
运行温度/℃ 聚光方式 跟踪方式 聚光倍数
光热转换效率/% 年净效率/%
发展状态
优点
缺点
太阳能聚光热发电技术比较
塔式
槽式
碟式
10MW～20MW 500～1000
平凹面反射镜
30KW～320KW 260～400
抛物面反射镜
5KW～25kW 500～1500 旋转对称的抛物面反射镜