塔式太阳能热发电技术
塔式光热电站的原理
塔式光热电站的原理塔式光热电站的工作原理可以分为几个步骤。
首先，该系统利用大面积的反射镜（也称为聚光器）将太阳能聚焦到一个集热器上。
这个集热器位于塔顶部，是一个中空的结构，内部涂有吸热涂层。
当太阳光经过反射镜聚焦到集热器上时，集热器吸收光能，并将其转化为热能。
接下来，集热器中的工作介质（通常是水或油）会被加热，形成高温高压的蒸汽。
这个高温高压的蒸汽会被输送到塔底部的蒸汽发电机中。
在蒸汽发电机中，蒸汽的能量被转化为机械能，驱动发电机产生电能。
与传统的光伏发电技术相比，塔式光热电站具有许多优势。
首先，塔式光热电站可以实现集中式发电，通过将大面积的太阳能聚焦到一个集热器上，可以获得更高的温度和更高的能量密度。
这使得塔式光热电站比分散式的光伏发电系统能够更高效地利用太阳能资源。
塔式光热电站可以实现可储存性。
由于集热器可以将太阳能转化为热能，并将其储存为蒸汽的形式，因此塔式光热电站可以在夜间或阴雨天等无法直接利用太阳能的情况下仍然进行发电。
这种储存性使得塔式光热电站可以实现可靠的24小时不间断供电。
塔式光热电站还具有较低的环境影响。
与传统的化石燃料发电厂相比，塔式光热电站不会产生任何二氧化碳等温室气体排放。
它是一种清洁的能源选择，有助于减少对环境的污染和气候变化的影响。
然而，塔式光热电站也存在一些挑战和限制。
首先，塔式光热电站的建设成本相对较高。
由于需要大面积的反射镜和集热器，以及复杂的输送系统和发电设备，塔式光热电站的建设成本较高。
此外，塔式光热电站对地理位置的要求较高，需要充足的日照和足够的空间来安置反射镜和集热器。
在未来，随着技术的不断进步和成本的降低，塔式光热电站有望成为一种重要的可再生能源发电技术。
它可以为我们提供可靠的清洁能源，并有助于减少对化石燃料的依赖，减少温室气体的排放。
塔式光热电站是一种利用太阳能进行发电的技术。
它通过将太阳能转化为热能，并利用热能驱动发电机来产生电能。
塔式光热电站具有集中式发电、可储存性和较低的环境影响等优势，但也面临着建设成本高和对地理位置要求高的挑战。
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。
塔式与槽式太阳能热发电技术
１．聚光倍数高，容易达到较高的工作温度，阵列中的定日镜数目越多，其聚光比越大，接收器的集热温度也就愈高；
２．能量集中过程是靠反射光线一次完成的，方法简捷有效；
３．接收器散热面积相对较小，因而可得到较高的光热转换效率。
塔式太阳能热发电的参数可与高温、高压火电站一致，这样不仅使太阳能电站有较高的热效率，而且也容易获得配套设备。虽然这种电站的建设费用十分昂贵，美国的ＳｏｌａｒＯｎｅ电站初次投资为１．４２亿美元，成本比例为：定日镜５２％、发电机组、电气设备１８％、蓄热装置１０％、接收器５％、塔３％、管道及换热器８％、其它设备４％。但随着制镜技术的提高和规模的增大，定日镜成本将大幅度降低。以美国Ｓｕｎｌａｂ为代表的研究部门以及Ｓａｒｇｅｎｔ＆Ｌｕｎｄｙ评估机构对塔式太阳能热发电的成本作出了预测 图１ 。Ｓｕｎｌａｂ基于８．７ＧＷ规模预计到２０２０年塔式太阳能热发电的成本最终可达到约３０～４０＄ ＭＷｈ，即每度电３～４美分；Ｓａｒｇｅｎｔ＆Ｌｕｎｄｙ基于２．６ＧＷ规模预计到２０２０年塔式太阳能热发电的成本最终可达到５０～６０＄ ＭＷｈ，即每度电５～６美分。与常规化石能源发电相比，如果算上环境污染的成本，那么塔式太阳能热发电的前景将更加广阔。美国能源部主持的研究结果表明；在大规模发电方面，塔式太阳能热发电将是所有太阳能发电技术中成本最低的一种方式。
典型的槽式太阳能热发电系统工作原理如图３（略）所示。
国际槽式太阳能热发电技术现状
西方国家对太阳能利用研究起步较早，可以追溯到１８世纪８０年代，２０世纪初已开始在工业中应用。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３５３．８ＭＷ，是世界上规模最大、成效最高的太阳能发电工程。
塔式太阳能光热发电站运行规程
塔式太阳能光热发电站运行规程一、引言太阳能光热发电技术是一种以太阳能为能源，采用光热转换技术将光能转化为热能，然后再将热能转化为电能的发电方式。
塔式太阳能光热发电站是其中的一种发电方式，本规程旨在指导塔式太阳能光热发电站的正常运行，确保发电站的效率和安全。
二、塔式太阳能光热发电站的基本原理1.系统概述：–塔式太阳能光热发电站由太阳能反射镜组成，用于集中太阳光线。
–高温工质在集中的太阳光照射下被加热，并传递给蒸汽锅炉。
–蒸汽通过汽轮机转化为动力，带动发电机发电。
2.基本工作原理：–反射镜根据太阳位置实时调整，确保光线始终集中在接收器上。
–高温工质通过接收器流动，受热后进入蒸汽锅炉，产生高压高温蒸汽。
–高压高温蒸汽通过汽轮机转动涡轮，带动发电机发电。
三、塔式太阳能光热发电站运行策略1.日常运行策略：–确保反射镜清洁度，定期进行清洗和维护。
–检查并保持接收器的正常工作状态。
–准确调整反射镜，使其能够跟随太阳运动。
–定期检查和维护蒸汽锅炉和汽轮机系统。
2.太阳能资源利用策略：–根据太阳能资源的变化，调整反射镜的角度和位置，最大限度地利用太阳能。
–根据天气预报和太阳角度预测，调整塔式太阳能光热发电站的工作模式。
3.安全策略：–设置安全阀，避免发生爆炸等安全事故。
–定期进行安全演练，提高应急处理能力。
–定期检查线路和设备的绝缘性能，确保电气安全。
四、塔式太阳能光热发电站运行管理1.运行监测：–使用监测设备对发电站的温度、压力、能量产生等参数进行实时监测。
–建立运行数据记录和分析系统，定期对数据进行分析和评估。
2.运行维护：–定期进行设备巡检和维护，确保发电站的正常运行。
–根据设备检查结果制定维护计划，在保证安全的前提下进行设备维修和更换。
3.运行升级：–根据技术发展和设备更新要求，定期进行发电站的技术升级和设备更新。
4.应急预案：–制定塔式太阳能光热发电站的应急预案，包括火灾、地震等各种安全事故应急处理措施。
塔式太阳能热发电技术
塔式太阳能热发电技术浅析14121330 彭启1. 前言太阳能热发电是利用聚光器将太阳辐射能汇聚，生成高密度的能量，通过热功循环来发电的技术［1］。
我国太阳能热发电技术的研究开发工作始于70年代末，一些高等院校和科研所等单位和机构，对太阳能热发电技术做了不少应用性基础实验研究，并在天津建造了一套功率为IkW的塔式太阳能热发电模拟实验装置，在上海建造了一套功率为IKW的平板式低沸点工质太阳能热发电模拟实验装置［2~3］。
目前主流的太阳能热发电技术主要有4种方式：塔式、槽式、碟式和线性菲涅尔式［4］，这4种太阳能光热发电技术各有优缺点。
塔式太阳能聚光比高、运行温度高、热转换效率高，但其跟踪系统复杂、一次性投入大，随着技术的改进，可能会大幅度降低成本，并且能够实现大规模地应用，所以是今后的发展方向。
槽式技术较为成熟，系统相对简单，是第一个进入商业化生产的热发电方式，但其工作温度较低，光热转换效率低，参数受到限制。
碟式光热转换效率高，单机可标准化生产、既可作分布式系统单独供电，也可并网发电，但发电成本较高、单机规模很难做大。
线性菲涅尔式结构简单、发电成本低、具有较好的抗风性能，但工作效率偏低、且由于发展历史较短，技术尚未完全成熟，目前处于示范工程研究阶段。
2. 发电原理与系统塔式太阳能热发电系统的基本形式是利用独立跟踪太阳的定日镜群，将阳光聚集到固定在塔顶部的接收器上产生高温，加热工质产生过热蒸汽或高温气体，驱动汽轮机发电机组或燃气轮机发电机组发电，从而将太阳能转换为电能［5］。
塔式太阳能热发电系统，也称集中型太阳能热发电系统，主要由定日镜阵列、高塔、吸热器、传热介质、换热器、蓄热系统、控制系统及汽轮发电机组等部分组成，基本原理是利用太阳能集热装置将太阳热能转换并储存在传热介质中，再利用高温介质加热水产生蒸汽，驱动汽轮发电机组发电。
塔式太阳能热发电系统中，吸热器位于高塔上，定日镜群以高塔为中心，呈圆周状分布，将太阳光聚焦到吸热器上，集中加热吸热器中的传热介质，介质温度上升，存入高温蓄热罐，然后用泵送入蒸汽发生器加热水产生蒸汽，利用蒸汽驱动汽轮机组发电，汽轮机乏汽经冷凝器冷凝后送入蒸汽发生器循环使用。
三种太阳能热发电原理
三种太阳能热发电原理随着环保意识的不断提升，太阳能热发电技术得到了越来越广泛的应用和关注。
太阳能热发电是一种利用太阳辐射热能转换为电能的技术，相比于传统的化石能源，具有环保、可再生、无污染等优点。
本文将介绍三种主要的太阳能热发电原理。
一、塔式太阳能热发电原理塔式太阳能热发电是一种利用太阳能热量发电的技术，主要包括太阳能集热器、储热系统、蒸汽发生器、汽轮机和发电机等组成部分。
其原理是将太阳辐射能通过反射镜或聚光镜集中到一个点上，使集热器内的工质受热，产生高温高压的蒸汽，驱动汽轮机发电。
该技术具有集热效率高、发电效率高、功率密度大等优点，但制造成本高、维护难度大等缺点。
二、槽式太阳能热发电原理槽式太阳能热发电是一种将太阳能转化为电能的技术，主要包括太阳能集热器、储热系统、蒸汽发生器、汽轮机和发电机等组成部分。
其原理是将太阳辐射能通过槽式集热器集中到一条管道内，使工质受热，产生高温高压的蒸汽，驱动汽轮机发电。
该技术具有产能稳定、制造成本低、维护难度小等优点，但集热效率低、占地面积大等缺点。
三、抛物面膜式太阳能热发电原理抛物面膜式太阳能热发电是一种利用太阳能热量发电的技术，主要包括太阳能集热器、储热系统、蒸汽发生器、汽轮机和发电机等组成部分。
其原理是将太阳辐射能通过抛物面膜反射到集热管内，使工质受热，产生高温高压的蒸汽，驱动汽轮机发电。
该技术具有集热效率高、制造成本低、占地面积小等优点，但抛物面膜制造难度大、维护成本高等缺点。
总之，太阳能热发电技术是一种非常有前途的发电方式，具有环保、可再生、无污染等优点。
随着技术的不断进步和应用的不断推广，相信太阳能热发电技术将会在未来的能源结构中扮演越来越重要的角色。
2023塔式及槽式光热发电技术分析及设计参考资料
研究如何做到布局紧凑、合理，管线连接短捷、整齐。
8
7. 编写光热发电技术方案主要内容
7. 光热发电储热系统设计 光热储热系统的系统组成、储热形式、关键技术、性能参数和技术指标进行设计研究，一方面对熔融盐储 热系统进行分析，主要包括熔融盐泵、熔融盐蒸汽发生器、熔融盐系统伴热等，另一方面对熔融盐储热系 统的相关计算进行研究，确定设计方案。 8. 光热工艺系统集成设计
《太阳能熔盐(硝基型)国家标准》（GB∕T 36376-2018 ）
《太阳能光热发电站调度命名规则》（GB/T 40866-2021）
《太阳能热发电厂储热系统设计规范》（DL∕T 5622-2021）
《光热发电站性能评估技术规范》（GB/T 40614-2021）
《太阳能热发电站储热系统性能评价导则》（GB/T 41308-2022）
《太阳能热发电厂蒸汽发生系统设计规范》（DL/T 5605—2021）
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9. 世界部分大型光热电站汇总
项目名称 Noor Energy I
Ivanpah Solana Ashalim Cerro Dominador 乌拉特中旗 敦煌 Xina Solar One
项目地 阿联酋
美国 美国 以色列 智利 中国 中国 南非
➢ 为了降低安装难度，提高装配效率，大尺寸集热器必然 朝向部件标准化、轻量化、坚固化来发展。
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6. 熔盐储热
光热发电在发电稳定性优于光伏发电，靠的就是拥有储热系 统。储热系统用的储热介质多为熔盐，常见的光热熔盐品种 有 二 元 盐 （ 40%KNO3+60%NaNO3 ） 、 三 元 盐 （53%KNO3+7%NaNO3+40%NaNO2）和低熔点熔盐产 品等。对于光热发电而言，二元熔盐的应用较为广泛及成熟。 技术优势
塔式太阳能热发电原理
塔式太阳能热发电原理
塔式太阳能热发电是一种利用太阳能转化为热能然后进一步转化为电能的发电技术。
其原理可以分为三个步骤：集热、蓄热和发电。
首先，太阳能通过反射板或镜面等器件集中到一个集热器中。
集热器通常由聚光器组成，可以将太阳光线集中到一个焦点上。
这个焦点通常是一个集热器的中心，也可以是一个小的接收器。
接下来，集热器中的热能被吸收并转化为热量。
通常使用的是聚光器将太阳光线集中在一个小面积上，使得集热器能够高效地转化太阳能为热能。
集热器中的工作介质（如水或油）被加热并转化为高温蒸汽。
然后，高温蒸汽被导入一个蓄热器中，蓄热器的作用是将热能暂时保存起来，使得发电可以在需要的时候进行。
蓄热器通常是一个储存热能的设备，如蓄热器罐或熔盐储存器。
蓄热器可将热能保存数小时，以应对夜间或阴天等太阳能不可用的情况。
最后，从蓄热器中释放出来的高温蒸汽被导入一个发电机中，利用蒸汽的压力将涡轮转动，激活发电机产生电能。
发电机可以是蒸汽涡轮发电机，也可以是通过热发电技术产生电能。
总的来说，塔式太阳能热发电利用太阳能将工作介质加热并转化为蒸汽，然后通过蓄热和发电过程将蒸汽转化为电能。
这种技术可以实现太阳能的高效利用，并具有潜力成为一种可再生的清洁能源发电方式。
塔式太阳能热发电站吸热器技术要求
塔式太阳能热发电站吸热器技术要求
塔式太阳能热发电站是一种重要的清洁能源发电设备，其吸热器是整
个设备中的关键部件之一，直接影响到太阳能热能的吸收和利用效率。
因此，塔式太阳能热发电站吸热器的技术要求也非常高。
首先，塔式太阳能热发电站吸热器需要具备较高的吸收率和透过率。
其吸收率指的是吸热器对太阳辐射的吸收能力，透过率则指吸热器对
太阳辐射的透过能力。
高吸收率和透过率可以提高吸热器对太阳辐射
的利用效率，从而提高整个设备的发电效率。
其次，吸热器还需要具备较好的耐高温性能和耐腐蚀性能。
由于塔式
太阳能热发电站常常工作在高温高压环境下，吸热器需要能够承受较
高的温度和压力，并保持稳定的性能。
同时，由于热发电设备往往位
于沙漠等潮湿度较低、气候干燥的地区，吸热器还需要具备防腐蚀的
性能。
除此之外，吸热器还需要具备可靠的密封性能和灵活的设计。
密封性
能指的是吸热器内部不能有漏风，以保证太阳能热能能够完全被吸收。
而灵活的设计则可以根据设备的具体情况进行调整，比如可以增加吸
热器的面积来提高吸收效率。
总之，塔式太阳能热发电站吸热器的技术要求非常高，需要具备高吸收率、高透过率、耐高温性、耐腐蚀性、可靠的密封性和灵活的设计等特点。
这些特点都非常关键，只有在吸热器技术得到了完美的应用和优化，才能保证整个设备能够实现高效率的发电。
塔式太阳能热发电技术
关于塔式太阳能热发电技术北京机械工业自动化研究所穆勒电气（上海）有限公司关于塔式太阳能热发电技术1.前言自从有了人类以来，随着人们对化石能源的疯狂掠取及不合理利用，目前已造成化石能源的严重短缺甚至已濒临枯竭，同时也严重危害了人类赖以生存的环境。
去年和今年两次G8峰会，都把应对气候变化作为主要议题，这背后其实主要还是能源结构问题。
当煤、天然气等化石燃料逐渐减少, 同时要求减少对大气排放污染, 发电将形成包括水力发电、核电技术、各种类型的可再生能源发电、太阳能技术等多种形式能源结构。
由干用电形式的原因, 担任基础负荷的发电形式主力是煤电、核电、水电和能够持续稳定发电的部分可再生能源, 风电、太阳能发电等由于其自身的特殊性, 不可能成为电力市场的主角。
风力发电和太阳能发电的区别在于, 风力发电为变动负荷,发电量不稳定, 发电量在电网中的比例不宜超过一定的数值, 比如5%～10%。
太阳能发电有规律, 发电量较稳定, 在电网中的比例可大于风电, 是天然的电网调峰负荷, 负荷量的形成时间, 正是电网中电量需求大的时间区段, 因此负荷量可根据电网白天和晚上的最大负荷差确定负荷比例, 一般来讲在10%～20%范围内是有可能的。
电网的负荷曲线形状, 在白天与太阳能发电自然曲线相似,上午负荷随时间上升, 下午随时间下降, 因此对于太阳能发电, 可利用这一特点, 形成被动式自然发电特点, 即白天发电, 晚上停机, 担任调峰负荷的机组。
蓄热装置在启动时和少云到多云状态时补充能量, 保证机组的稳定运行。
太阳能发电还是最清洁和环保的可用资源,太阳能发电减少了化石燃料向大气中的污染物排放, 减少了温室气体二氧化碳的排放。
表1为我国太阳能辐射资源表，太阳能发电站宜建在表中太阳能辐射的第一、第二、第三类区域,根据计算, 在第三类区域内年每平方公里的太阳能总能量, 相当于20万吨的标煤所发出的热量。
如果以太阳能热电转换平均效率17%计算, 全年相当于发电2.5亿千瓦时, 按照目前我国的环保排放标准, 相当于减少60吨的烟尘排放量, 450吨的二氧化硫排放量, 500吨的氮氧化物排放量, 18万吨的二氧化碳排放量。
塔式太阳能电站工作原理
塔式太阳能电站工作原理塔式太阳能电站是一种利用太阳能来发电的设备，其工作原理基于太阳能的光热转换。
塔式太阳能电站由一座塔式装置和若干集热器组成，每个集热器上有大量的反射镜，可以将太阳光聚焦在塔式装置顶部的接收器上。
以下将详细介绍塔式太阳能电站的工作原理。
第一部分：反射器集热塔式太阳能电站的反射器是一种特殊的镜面装置，它可以接收和反射太阳光线，将其聚焦在塔式装置的接收器上。
这些集热器的排列通常呈环状，形成一个巨大的光学系统，以确保太阳光能够被有效地集中在接收器上。
镜面反射器的形状和角度经过精确计算，以最大程度地提高反射效率，并减少光线的散失。
第二部分：接收器中的太阳能转换接收器是塔式太阳能电站的核心部分，它通常位于塔式装置的顶部。
接收器由许多小型的太阳能转换装置组成，每个装置都由光伏电池和热能转换器组成。
在接收器中，光伏电池的主要功能是将太阳光转换为直流电能。
太阳光射到光伏电池时，光子会推动中原子中的电子进入导体，从而产生电流。
这种产生的电能可以直接被用于驱动各种电力设备。
除了光伏电池之外，接收器还配备了热能转换器。
热能转换器的作用是将太阳光的热能转化为热能或蒸汽，以供其他用途，比如加热水或产生蒸汽驱动涡轮发电机发电。
第三部分：能量转化和储存在光伏电池阶段，光伏电池将太阳光转换为直流电能。
这些直流电能可以直接使用或通过逆变器转换为交流电能，以满足不同用电需求。
在热能转换器阶段，通过集热器将太阳光聚焦在接收器上，热能转换器可以将太阳能热能转化为热能或蒸汽。
热能或蒸汽可以用于驱动涡轮发电机产生电力，或用于加热水等热能需求。
塔式太阳能电站一般会使用储能系统来储存电能，以便在太阳能不可用时提供持续的能源供应。
常见的储能系统包括蓄电池和氢燃料电池。
蓄电池可以储存电能，供给电网或其他设备使用。
氢燃料电池可以将电能转化为氢气，并在太阳能不可用时将氢气与氧气反应产生电能。
综上所述，塔式太阳能电站通过集热器将太阳光聚焦在接收器上，接收器中的光伏电池将太阳能转换为电能，热能转换器将太阳能热能转化为热能或蒸汽，并通过储能系统将电能储存或转换为其他形式的能源，以满足电力需求。
塔式太阳能热发电技术的发展
塔式太阳能热发电技术的发展一、本文概述随着全球能源需求的持续增长和环境问题的日益突出，寻找清洁、可持续的能源已成为全球关注的焦点。
太阳能作为一种无穷无尽、无污染的能源，受到了广泛关注。
太阳能热发电技术，特别是塔式太阳能热发电技术，作为一种高效的太阳能利用方式，近年来得到了快速发展。
本文旨在全面概述塔式太阳能热发电技术的发展历程、现状、优势与挑战，以及未来的发展趋势，为相关领域的研究者、政策制定者和投资者提供有益的参考。
我们将首先回顾塔式太阳能热发电技术的基本原理和发展历程，包括其从概念提出到实际应用的关键节点和标志性成果。
接着，我们将分析当前塔式太阳能热发电技术的现状，包括技术成熟度、市场规模、应用领域等方面的情况。
我们还将探讨塔式太阳能热发电技术的优势和挑战，如高效率、长寿命、环境友好等优势，以及投资成本高、技术难度大等挑战。
我们将展望塔式太阳能热发电技术的未来发展趋势，包括技术创新、成本降低、市场拓展等方面的预测。
我们相信，随着技术的进步和政策的支持，塔式太阳能热发电技术将在未来的能源领域发挥更加重要的作用，为人类的可持续发展做出重要贡献。
塔式太阳能热发电技术，又称中央接收器式太阳能热发电系统，其基本原理是利用定日镜场将太阳光反射并集中到高塔顶部的集热器上，将接收到的太阳辐射能转换为热能，再通过热机将热能转换为机械能，最终驱动发电机产生电能。
大面积的定日镜场由众多反射镜组成，这些反射镜能够根据太阳的位置自动调整角度，确保太阳光能够精确地反射并集中到塔顶部的集热器上。
集热器通常采用熔融盐、液态金属或其他高温介质作为吸热工质，这些工质能够吸收并存储大量的热能。
吸热工质在集热器中被加热到高温后，通过热交换器将热能传递给工作介质，如蒸汽或气体。
这些工作介质在高温高压下推动汽轮机或燃气轮机转动，进而驱动发电机发电。
发电过程中产生的废气或蒸汽会经过冷凝器冷却并回收余热，以提高整个系统的发电效率。
冷却后的工作介质会重新循环使用，形成一个闭合的热力循环系统。
塔式太阳能热发电站工作原理
塔式太阳能热发电站工作原理塔式太阳能热发电站（Tower Solar Thermal Power Plant）是一种利用太阳能将热转换成电能的发电站。
它利用大面积的反射镜将太阳光集中到一个集热器中，从而达到高温的效果，进而驱动发电机产生电能。
其工作原理如下：1.反射镜阵列：塔式太阳能热发电站通常包括数千个或数万个反射镜，这些反射镜可以自动追踪太阳的位置，并将太阳光反射到一个集中器中。
这些反射镜通常是平面镜或折线镜，它们的设计目的是确保太阳光能高效地集中到一个固定的点。
2.集中器：集中器是一个位于地面上的大型结构，它通常位于一个高塔顶端。
集中器的作用是将反射镜反射的太阳光集中到一个焦点上，从而产生极高的温度。
集中器的形状和材料通常是经过精心设计的，以确保可以集中足够的太阳能以产生高温。
集中器的内部通常包括一个接收器，用于接收和传导聚焦的太阳光。
3.传热介质：传热介质是太阳能热发电站中的重要组成部分。
常见的传热介质有水、油和盐。
传热介质的作用是将集中器聚焦的高温转换成热能，进而带动涡轮机或发电机产生电能。
传热介质通常通过传热管或传热系统流动，将热能传递到发电站中的发电机。
4.发电机：传热介质通过传热管或传热系统将热能传递给发电机。
发电机利用传热介质的高温和压力来驱动涡轮机转动，从而产生电能。
发电机的类型和性能会根据具体的太阳能热发电站设计和要求而有所不同。
总结来说，塔式太阳能热发电站的工作原理是通过将太阳光反射到集中器上，集中器将聚焦的高温转换成热能，然后利用传热介质的高温和压力驱动发电机产生电能。
这种发电方式利用太阳能资源，减少对传统能源的需求，同时也减少对环境的影响，具有较高的可再生能源发电效率。
塔式太阳能光热发电站集热系统技术要求
塔式太阳能光热发电站集热系统技术要求塔式太阳能光热发电站是一种利用太阳能光热转化为电能的设备。
它通过集热系统将太阳能转化为热能，然后利用发电装置将热能转化为电能。
因此，塔式太阳能光热发电站的集热系统技术非常重要。
以下是塔式太阳能光热发电站集热系统技术要求。
首先，塔式太阳能光热发电站的集热系统需要具备高效集热能力。
高效集热能力可以提高太阳能的利用率，使得发电效率更高。
为了实现高效集热能力，集热系统需要具备优质的光学特性，能够将太阳能光线集中到集热介质上。
同时，集热介质也需要具备良好的吸热性能，能够将光线转化为热能。
其次，集热系统还需要具备稳定的工作性能。
太阳能光热发电站需要长时间稳定地运行，因此集热系统需要具备较高的稳定性。
在高温、高压等恶劣环境条件下，集热系统也需要能够保持稳定的工作状态，不受外界因素的影响。
第三，集热系统还需要具备可靠的自动控制能力。
太阳能光热发电站的运行需要根据实时的太阳辐射情况进行调节，以保证集热系统的最佳工作效果。
因此，集热系统需要具备自动控制功能，能够根据实际情况调整集热器的角度和方向，以最大程度地吸收太阳能。
此外，集热系统还需要具备良好的耐用性和维护性。
太阳能光热发电站通常需要长时间运行，在此期间需要完成定期的维护和保养工作。
因此，集热系统需要设计成易于维护和维修的结构，同时需要使用耐高温、耐腐蚀等材料，以延长集热器的使用寿命。
最后，集热系统还需要考虑环境保护因素。
太阳能光热发电是一种清洁能源，应该尽量减少对环境的污染。
因此，集热系统的设计应考虑尽量减少对大气的排放，减少对水资源的浪费，以及减少对土地的占用等因素。
总的来说，塔式太阳能光热发电站集热系统技术要求包括高效集热能力、稳定的工作性能、可靠的自动控制能力、良好的耐用性和维护性，以及环境保护因素。
通过满足这些技术要求，塔式太阳能光热发电站的集热系统能够实现高效、稳定、可靠、环保的发电效果。
综述(塔式太阳能热发电)
塔式太阳能热发电技术摘要：太阳能热发电是一种最新、最清洁的能源生产方式。
本文首先从宏观角度简要介绍了几种利用太阳能进行热发电的方式，对槽式、碟式、塔式太阳能热发电系统作了简要的介绍。
然后结合前期对塔式太阳能热发电能源采集子系统中的吸热器数值模拟研究做了一定的分析，结果表明在一定操作温度下吸热腔形式、开口尺寸、倾角等对腔体吸热器对流热损失将有较大的影响。
西安交通大学魏进家，方嘉宾等人的数值模拟结果表明在低温操作情况下，对流热损失约是辐射热随时的2-2.5倍，因此这对吸热器的集热效率会产生较大的影响。
另外，腔体的形式也将对吸热腔体内部热流分布的均匀性产生较大的影响。
结合这些参考结果，本文提出在未来工作需要继续解决的问题，为进一步研究明确目标。
关键字：太阳能热发电，塔式，碟式，槽式，定日镜，吸热器，腔体1. 引言太阳能作为一种清洁能源，在能源短缺及环境恶化的现代广受社会关注。
利用太阳能进行发电成为研究的核心内容。
目前，太阳能光伏发电技术成熟，但是其关键材料单晶硅的生产制备污染大，运用碳排放方法对其核算，光伏发电只有在其运行服役20年之后其碳排放量才可以与一般火电站相比拟，然而其太阳能电池板使用年限最长为15—25年，所以，就此讨论其节能但不降低碳排放污染。
因此目前研究主要方向在于利用太阳能产生热能驱动汽轮机械进行发电。
太阳能热发电形式有多种,以光学聚焦方式将太阳辐射能转换为高温热能,驱动汽轮发电机组发电是常用的形式。
主要发电方式有太阳能塔式、槽式和碟式发电系统。
而非聚光方式的太阳能热发电则有太阳池热发电和太阳热气流发电两种方式。
其简单分类见图1。
近些年,国际上太阳能热发电发展很快,技术研发和产品开发方面进步飞速,投产运行的太阳能热电站也不在少数,其中,以西班牙和美国的综合发展最为迅速。
图1 太阳能热发电简要分类其中，非聚光类热发电中太阳池热发电（图2）及太阳能热气流发电（图3），两者共同点在于将太阳能转化为较低温的热能再由热气\汽推动风机或涡轮机产生电能；他们与聚光类太阳能热发电的主要区别在于热能利用品位较低，动力小，但是系统简单而且其蓄热与集热为一体，聚光类的太阳能热发电方式需要配备专门的蓄热子系统来存储热能，而且碟式仅能储存电能。
塔式太阳能电站工作原理
塔式太阳能电站工作原理塔式太阳能电站工作原理是一种利用太阳能转换成电能的新型能源发电方式。
塔式太阳能电站由多个太阳能反射器和热发电塔组成，其中太阳能反射器负责聚焦太阳光线，将光能聚集到热发电塔的集热区域，进而转换成高温热能。
工作原理如下：第一步：太阳能反射器聚光塔式太阳能电站通常布设一系列的镜子或反射器来追踪太阳的位置，并将太阳光线反射到特定的位置。
这些反射器常常被布置成弧形，以最大程度地捕捉到太阳光线。
通过调整反射器的角度和方向来确保太阳光线准确地聚焦到塔顶的集热区域。
第二步：热发电塔接收太阳能热发电塔是塔式太阳能电站中的核心部分，它位于塔顶。
热发电塔由一系列的管道和设备组成，主要功能是接收集聚的太阳光线并将其转换成高温热能。
常见的热发电塔类型有塔式太阳炉和塔式划线发电（PHT）系统等。
第三步：热能转换为电能在热发电塔内，太阳光线聚焦在热能接收器上。
热能接收器内含有高温传热介质，如水、油或空气等，当太阳光线聚焦在热能接收器上时，介质受热迅速升温。
升温的介质能够产生高压高温的蒸汽，这些蒸汽可驱动涡轮机发电机组产生电能。
蒸汽通过涡轮机的旋转转化为机械能，然后通过发电机转换成电能。
生产的电能可以供应城市或工厂使用，以满足电力需求。
塔式太阳能电站工作原理的核心是通过反射聚焦太阳能光线到热发电塔集热区域，然后将热能转化为电能。
相比于传统的太阳能光伏电池板发电方式，塔式太阳能电站具有较高的发电效率，因为其能够集中利用太阳能，聚焦的光线比散射光更强大。
此外，热发电塔的设计还可用于储能，使得发电的能源更加可靠和稳定。
尽管塔式太阳能电站有着很高的发电效率和可靠性，但其建设和运营成本较高。
并且，塔式太阳能电站对太阳光的要求较高，在阴天或夜晚无法正常工作。
随着科技的发展，越来越多的改进和创新也正在应用于塔式太阳能电站，以进一步提高其性能和经济性。
塔式太阳能热发电关键技术与发展
塔式太阳能热发电关键技术与发展塔式太阳能热发电（CSP）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。
它可以有效地利用太阳能资源，具有可持续性和环保性，被认为是太阳能发电领域的重要发展方向。
塔式太阳能热发电的关键技术有：太阳能收集系统、热能储存系统、发电系统和电网接入系统等。
太阳能收集系统是塔式太阳能热发电的核心部分，它主要由塔式太阳能反射器（如抛物线槽型反射器）和集热器组成。
反射器可以将来自太阳的光能集中到集热器上，提高集热效果。
集热器通常采用管束式结构，可以将光能转化为热能，使得温度升高。
目前，塔式太阳能热发电主要采用集中式太阳能收集系统，但也有一些分散式图塔系统正在开发中。
热能储存系统在塔式太阳能热发电中起着重要作用，它可以解决太阳能不稳定性带来的发电问题。
目前，主要的热能储存技术包括热储罐和熔盐储能系统。
热储罐通过储存高温热能来实现连续发电，但存在能量损耗和温度衰减的问题。
熔盐储能系统采用高温熔融盐作为储能介质，具有高能量密度和较低能量损失的特点。
发电系统是将热能转化为电能的关键部分，塔式太阳能热发电主要采用蒸汽发电循环或座式发电循环。
蒸汽发电循环使用蒸汽驱动汽轮机发电，座式发电循环则采用座式发电机直接将热能转化为电能。
这些发电系统都具有高效率和可靠性的优点。
电网接入系统是将塔式太阳能热发电与电网连接的重要环节，它需要包括逆变器、变压器和输电线路等设备。
逆变器用于将发电系统输出的直流电转换为交流电，以适应电网的要求。
变压器则用于调整电压水平，使得发电系统与电网能够完美地匹配。
输电线路需要具备良好的输电能力和稳定性，以传输发电系统生成的电能。
塔式太阳能热发电在技术上还面临一些挑战。
首先，需要进一步提高太阳能收集系统的效率，增加光能的转换率和集热效果。
其次，热能储存系统需要更加先进和可靠的技术，以提高储存效率和降低能量损失。
此外，发电系统和电网接入系统也需要不断创新和改进，以提高整个发电系统的效能和可靠性。
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塔式太阳能热发电技术浅析14121330 彭启1.前言太阳能热发电是利用聚光器将太阳辐射能汇聚，生成高密度的能量，通过热功循环来发电的技术[1]。
我国太阳能热发电技术的研究开发工作始于70年代末，一些高等院校和科研所等单位和机构，对太阳能热发电技术做了不少应用性基础实验研究，并在天津建造了一套功率为lkW的塔式太阳能热发电模拟实验装置，在上海建造了一套功率为lKW的平板式低沸点工质太阳能热发电模拟实验装置[2~3]。
目前主流的太阳能热发电技术主要有4种方式：塔式、槽式、碟式和线性菲涅尔式[4]，这4种太阳能光热发电技术各有优缺点。
塔式太阳能聚光比高、运行温度高、热转换效率高，但其跟踪系统复杂、一次性投入大，随着技术的改进，可能会大幅度降低成本，并且能够实现大规模地应用，所以是今后的发展方向。
槽式技术较为成熟，系统相对简单，是第一个进入商业化生产的热发电方式，但其工作温度较低，光热转换效率低，参数受到限制。
碟式光热转换效率高，单机可标准化生产、既可作分布式系统单独供电，也可并网发电，但发电成本较高、单机规模很难做大。
线性菲涅尔式结构简单、发电成本低、具有较好的抗风性能，但工作效率偏低、且由于发展历史较短，技术尚未完全成熟，目前处于示范工程研究阶段。
2.发电原理与系统塔式太阳能热发电系统的基本形式是利用独立跟踪太阳的定日镜群，将阳光聚集到固定在塔顶部的接收器上产生高温，加热工质产生过热蒸汽或高温气体，驱动汽轮机发电机组或燃气轮机发电机组发电，从而将太阳能转换为电能[5]。
塔式太阳能热发电系统，也称集中型太阳能热发电系统，主要由定日镜阵列、高塔、吸热器、传热介质、换热器、蓄热系统、控制系统及汽轮发电机组等部分组成，基本原理是利用太阳能集热装置将太阳热能转换并储存在传热介质中，再利用高温介质加热水产生蒸汽，驱动汽轮发电机组发电。
塔式太阳能热发电系统中，吸热器位于高塔上，定日镜群以高塔为中心，呈圆周状分布，将太阳光聚焦到吸热器上，集中加热吸热器中的传热介质，介质温度上升，存入高温蓄热罐，然后用泵送入蒸汽发生器加热水产生蒸汽，利用蒸汽驱动汽轮机组发电，汽轮机乏汽经冷凝器冷凝后送入蒸汽发生器循环使用。
在蒸汽发生器中放出热量的传热介质重新回到低温蓄热罐中，再送回吸热器加热。
塔式太阳能热发电系统概念设计原理系统如图1所示。
图1 塔式太阳能电站系统流程示意图3.系统构成3.1 定日镜定日镜由刚性金属结构支撑，通过控制系统调整方位和角度，实现对太阳光线的准确跟踪接收，并聚集反射太阳光线进入塔顶的接收器内，如图2所示。
定日镜由反射镜、跟踪传动机构、镜架及基座组成，是塔式电站最关键也是最昂贵的部件，美国Solar One电站1.42亿美元投资中，定日镜占52％[5]。
目前，定日镜的控制精度、运行稳定性和安全可靠性及降低建造成本是定日镜研究开发的主要内容。
图2 美国Solar One塔式太阳能热发电站美国在塔式太阳能热发电技术方面，除建成Solar Two电站外，还开发研制了一种新型的张膜式定日镜[6]，其反射镜由镀银聚合物薄膜覆盖于薄金属箔上制成，然后张紧到金属构架上，对太阳的平均反射率约为0.92。
这种薄膜定日镜的制造成本较低，不到玻璃反射镜的1/3。
3.2 接收器除定日镜群外，塔式太阳能热发电集热系统的另一主要组成部分是太阳能接收器，也称为太阳锅炉，是光热转换的关键部件。
接收器位于定日镜群中央的高塔上，将定日镜捕捉、反射、聚焦的太阳能直接转化为可以高效利用的高温热能，加热工作介质至500℃以上，驱动发电机组产生电能。
国际上现有的塔式太阳能接收器主要分为间接照射接收器和直接照射接收器两大类。
间接照射接收器向载热工质的传热过程不发生在太阳照射面，工作时聚焦入射的太阳能先加热受热面，受热面升温后再通过壁面将热量向另一侧的载热工质传递。
管状接收器即为间接式。
直按照射接收器也称空腔式接收器，特点是接收器向载热工质的传热与入射阳光加热受热面在同一表面发生，由于特定形状的内表面具有几近黑体的特性，可有效吸收入射的太阳能，避免选择性吸收涂层的问题[7]。
按照制作材料，接收器又可分为金属和非金属两大类。
金属接收器的整体密封性、导热性、承压能力较好，但耐高温性能比非金属差。
非金属接收器的优点在于耐高温、耐腐蚀，使用寿命长，常用材料有陶瓷、石墨、玻璃及氟塑料等。
塔式太阳能热发电站Solar One采用的是管状接收器，管外壁涂有耐高温吸收涂层，能最大限度吸收太阳辐射热能，结构如图3所示。
工质介质为水/蒸汽；Solar Two仍采用管状接收器，工作介质为熔盐，在平均太阳辐射能流密度430KW／m2条件下，吸热器额定功率为42.2MW，将进口温度为288℃的熔盐加热到565℃，经管道和泵输往热盐罐储存。
图3 Solar One管状接收器空腔式接收器最早应用在PHOEBUS系统中，利用金属丝网直接吸收太阳辐射，温度可高达800℃。
后来，金属丝网逐渐被SiC或Al2O3，材料所取代。
新型空腔式接收器置于有压容器中，阳光通过抛物面状石英玻璃窗口进入容器，如图4所示[8]。
图4 压力空腔式接收器Rein Buck等人提出了一种新型的双重接收器[9]，结合了空腔式和管式接收器的特点。
研究结果表明，改进后可使接收器达到更高的热效率，更低的温度和更少的热损失，年电能产量可提高27％。
3.3 传热蓄热介质目前应用的传热蓄热介质主要有水/蒸汽、导热油、熔盐、液态金属(如液态钠)、空气等。
水/蒸汽具有热导率高、无毒、无腐蚀性等优点，如美国Solar One、西班牙PS10等电站采用水蒸汽作为传热工质，但水蒸汽在高温时有高压问题，在实际使用时蒸汽温度受到限制。
导热油既可用于蓄热又可用于传热介质，一般用于400℃以下的场合，限制了塔式系统接收器的聚焦温度。
油类在高温时的蒸汽压力非常大(400℃时大于1MPa)，使用其作为蓄热介质需要特殊的压力阀等设备，存在很大的困难，容易引发火灾，且价格昂贵。
Solar One 采用的蓄热介质是牌号为Caloria HT-43的导热油和6100t砂石，利用价格低廉的砂石作为填充材料以降低蓄热系统成本。
液态金属能应用于较高的温度，且金属材料密度大，导热率高，整体温度分布均匀，但高温下与空气接触易燃易爆，由此带来的安全问题制约了其在塔式电站蓄热系统中的应用。
西班牙的SSPS型太阳能发电系统采用液态钠作为传热蓄热工质，在运行中出现过液态钠泄露问题，1986年发生了钠燃烧事故。
常见的熔盐有碳酸盐、氯化物、氟化物和硝酸盐，其中，硝酸熔盐在太阳能热发电中的应用较为广泛。
具有代表性的三种混合硝酸熔盐分别是：Hitec(NaNO2、NaNO3、KNO3的混合物，凝固温度120℃)，Hitec XL(Ca(NO3)2、NaNO3、KNO3的混合物，凝固温度130℃)，以及NaNO3、KNO3，的混合物，凝固温度为220℃。
其中最后一种熔盐成本最低[10]。
4.结语塔式太阳能热力发电是不需要耗费化石能源，无任何污染排放的清洁发电技术，美国、西班牙等国都进行了深入的研究和应用，经过几十年的发展，该项技术日臻成熟。
我国的日照条件、土地使用情况等均适宜于塔式太阳能热电站的建设和运行，发展塔式太阳能热发电对于满足我国快速增长的能源需求和保护生态环境具有重要的战略意义。
我国在这方面的研究起步较晚，成本和技术是制约我国塔式太阳能热发电商业运作的两大瓶颈，我们应学习借鉴国外已有的研究成果，加大在塔式太阳能热发电方面的研究，尤其是所涉及的关键技术，研制出符合塔式太阳能热发电系统要求的部件并在适宜地区进行试验，尽可能降低成本，以大力推广塔式太阳能热发电技术。
美国能源部主持的研究表明，在大规模发电方面，塔式太阳能热发电将是所有太阳能发电技术中成本最低的一种方式。
随着我国能源形势和生态环境的发展，太阳能塔式热发电作为一种更适合于大规模电力供应的补充方式，将会受到越来越多的重视，也必然会得到更大的发展。
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