光热发电考查卷(光热发电)及答案

一、填空题（每空1分，共20分）
1、典型光热发电技术可分为槽式槽式太阳能热发电、塔式太阳能热发电、菲尼尔式太阳能热发电和碟式太阳能热发电四种方式。

2、抛物面槽式光热发电系统主要由聚光集热系统、蓄热储能系统、发电系统和辅助能源系统组成。

3、采用弯钢化玻璃反射镜的更换成本上大约是采用热弯玻璃反射镜的1%。

4、常见的槽式光热发电反光镜支架有三种形式，分别是：扭矩盒式、扭矩管式和拉伸冲压成型式。

5、槽式槽式定日镜支架跟踪控制系统有液压缸驱动和电机驱动两种。

6、显示蓄热的常用蓄热介质有砂—石—矿物油、混凝土、导热油、液态金属等。

7、集热塔式太阳能热发电技术简称塔式光热发电，是面聚焦方式，定日镜是塔式太阳能热发电系统中最基本的光学单元体，它由反射镜、镜架和跟踪机构三部分组成，是一个二维运动机构。

8、碟式太阳能热发电系统属于点聚焦，其主要特征是采用盘状抛物面镜聚光集热器。

9、斯特林发动机主要由压缩腔、加热器、回热器、冷却器和膨胀腔组成，根据工作空间和回热器的配置方式，可以分为α、β和γ三种基本类型。

二、简答题（每题5分，共30分）
1、什么叫槽式抛物面光热发电？
槽式光热发电全称槽式抛物面反射镜太阳能热发电系统，又称槽式太阳能热发电。

它是利用抛物线的光学原理，将多个槽型抛物面聚光集热器经过串并联的排列，聚集太阳辐射能，加热工质，产生高温蒸汽，驱动汽轮机发电机组发电的一种太阳能光热发电技术。

2、光热发电与光伏发电在原理上有什么区别？
光伏发电是指利用半导体界面的光生伏特效应原理，通过太阳能电池将太阳光能直接转化成电能的一种技术。

而太阳能光热发电（也称聚光太阳能发电CSP)，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。

3、简述直通式金属—玻璃真空集热管的结构？
直通式金属—玻璃真空集热管，其外为玻璃套管，内管为涂覆选择性吸收膜的不锈钢管，内管内为流动的加热工质。

玻璃套管内外壁都涂有减反膜的涂层来减少玻璃管表面的光线反射损失，玻璃套管与不锈钢之间抽真空减少热损失和防止选择性吸收膜氧化。

4、光热发电系统的蓄热储能系统作用和组成是什么？目前研究和已经商业化的主要蓄热技术与方法有哪几种蓄热技术与方法？
（1）蓄热储能系统的作用是调节负荷、降低设备容量和投资成本，进一步提高太阳能利用效率和设备利用率，提高太阳能热发电系统的可靠性
和经济性。

（2）蓄热系统包括蓄热材料、高温传热流体和嵌入固体材料的圆管式换热管组成。

（3）目前研究和已经商业化的主要蓄热技术与方法可分为潜热蓄热、化学反应蓄热和显热蓄热三种方式。

5、塔式太阳能热交换系统的吸热工质主要有哪几种？简述中央接收器的分类。

吸热器的吸热工质主要有熔盐、空气和水蒸汽三种形式。

中央接收器（又称吸热器或太阳能锅炉）按结构形式，分为管式吸热器和容积式吸热器。

管式吸热器有实际应用只有两类管式吸热器：以西班牙CESA-Ⅰ太阳能吸热器为典型、目前世界上绝大多数塔式太阳能热发电站采用的直接照射式，和以美国技术为代表的间接照射式两种。

直接照射式吸热器也称腔体式吸热器，间接照射式也称外露式吸热器。

6、光热发电的扶持政策一般都从哪些方面进行？
投资补助、税赋抵减、可再生能源配比、上网电价、固定补贴价格、竞标系统和可交易绿色凭证系统。

三、论述题（每题15分，共30分）
1、试述抛物面槽式与线性菲涅尔式光热发电技术的比较。

线性菲涅尔反射聚光技术与抛物槽式反射聚光技术的不同之处在于；抛物槽式系统的镜面是曲面且面积很大，不易加工。

线性菲涅尔式系统的镜面是平面，铰面相对较小，容易加工，成本较低。

线性非涅尔式系统的协每面镜条都自动跟踪太阳，相互之间可用联动控制，控制成本比槽式系统要低。

线性菲涅尔式系统镜场之间的光线遮挡较小，场地利用率高。

线性非涅尔式系统的聚光比比相同场地的槽式系统要高，一般在50~100之间。

主反射镜采用平直或微弯的条形镜面，二次反射镜与抛物槽式反射镜类似，生产工艺较成熟。

主反射镜较平整，可采用紧凑型的布置方式，土地利用率较高，且反射镜近地安装，大大降低了风阻，具有较优的抗风性能，选址更为灵活。

集热器固定，不随主反射镜跟踪太阳而运动，避免了高温高压管路的密封和连接问题以及由此带来的成本增加。

由于采用的是平直镜面，易于清洗，耗水少，维护成本低。

固定式的集热管可以更好地适应不同类型的传热介质（水、导热油、熔融盐传热介质的），对传热介质的选择更加灵活，特别是当使用熔融盐时，可与后面的熔盐储热系统搭配应用。

传统上，一个水冷紧凑型菲涅尔式光热发电站的用水量要高于槽式光热发电站，但通过新的改进技术，可以完全避免。

2、碟式太阳能热发电系统与其他几种典型太阳能热发电系统在聚焦性式和结构
上的显著区别是什么？试述斯特林发动机的概念及其工作原理？
碟式太阳能热发电系统与其他几种典型太阳能热发电系统在结构上的显著区别是点聚焦、采用斯特林发动机发电而非传统的汽轮机发电。

与蒸汽机类似，斯特林发动机在传统上归类为一种外燃机，。

与蒸汽机（或更为广泛意义上的兰金循环发动机）在其液相和气相阶段使用同一种工作流体的方式不同，斯特林发动机内含一个固定数量的永久性气态流体。

在碟式系统的接收器位置上，通常可直接装备斯特林发动机。

太阳辐射经聚光反射镜反射，集中透过透明石英窗，照到黑色多孔吸收面上；当位移活塞及再生器进入动力活塞而向外产生机械功；当飞轮在动力活塞下止点时，又将动力活塞向上推动，把膨胀气体压回位移活塞及再生器中；动力活塞向上，则位移活塞向下，使大部分气体在位移活塞的上方气缸中准备吸热；然后重复上述循环。

斯特林发动机按正向循环工作时可以作原动机，对外输出功；按逆向循环工作时，可以作热泵。

其结构型式可以有多种多样，但循环原理基本相同。

以双缸活塞式热气发动机为例，它由两个带活塞的气缸及加热器、冷却器和回热器组成。

两个活塞连在同一轴上，通过特殊的曲轴机构使它们的移动规律符合一定的要求。

气缸内充有一定的工质(如氦气、氮气等)，由于两个活塞的相互作用，使工质在热气室和冷气室之间来回流动。

循环由等温压缩、等容吸热、等温膨胀、等容放热四个过程组成。