太阳能光热发电基础知识学习
第三章-太阳能光热介绍课件讲解学习
1、槽式太阳能热发电系统 太阳能聚光集热器
抛物面聚光集热器
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。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，见图（b）。
储能系统的存在，光热发电的年发电小时数可接近传统热电的发电小时数。
四、太阳能热发电系统基本 类型
1、槽式太阳能热发电系统
聚光镜面从几何上看是将抛物线平移而 形成的槽式抛物面，它将太阳光聚焦在 一条直线上，形成太阳光焦线。
在这条焦线上安装管状太阳能集热器， 以吸收聚焦后的太阳辐射能，对传热工 质加热，在热交换器内产生蒸汽，推动 汽轮机带动发电机发电。其特点是聚光 集热器是由许多分散布置的槽形抛物面 镜聚光集热器串、并联组成。
科技有限公司自主研发。
• 过去一年多，有不同企业在四川、青海、甘肃、宁夏等多个地区提出了数个 太阳能光热发电项目，规模从１００ＭＷ（兆瓦）到５００ＭＷ不等，各大 电力集团已开始谋划太阳能光热发电项目。
三、太阳能热发电系统工作 原理
太阳能热发电技术是利用 聚光设备将太阳光聚集后，通 过超白玻璃、吸热膜层材料、 高温储热材料等转化为足够温 度的热能进行储存，然后接入 类似火力发电厂的汽轮机系统， 产生高温高压蒸气的驱动发电 机发电。由于整个发电过程中 的热源来自于太阳能，因此称 为太阳能热发电系统。
1、槽式太阳能热发电系统 成像聚光太阳能集热器
旋转抛物面集热器的立体图，由旋转抛物面构 成的聚光器与安装在焦点上的点状接收器组成。 旋转抛物面聚光集热器的聚光比范围非常高， 约500至3000，最高聚热温度500度至3000度。
太阳能发电基础知识
太阳能发电基础知识太阳能发电是指通过太阳能将光能转化为电能的一种方式，是一种可再生能源的利用形式。
太阳能发电的过程主要包括光照吸收、光电转换和电能输出三个关键步骤。
本文将介绍太阳能发电的基础知识，包括太阳能的来源、太阳能光伏发电原理、主要的太阳能发电技术以及太阳能发电的优势和局限性。
一、太阳能的来源太阳是地球上最重要的能源来源之一，它以恒定不变的方式向地球释放出大量的能量。
太阳能的源头是核聚变反应，太阳核心中的氢原子核发生反应，释放出大量的能量，形成太阳辐射。
这些辐射以电磁波的形式传播到地球，为太阳能发电提供了无尽的能量。
二、太阳能光伏发电原理太阳能光伏发电是通过光电效应将太阳能转化为电能的一种技术。
太阳光中的光子进入太阳能电池板的半导体材料中，与材料中的原子碰撞后，电子得到激发并跳出原子束缚，形成电流。
这个过程中，太阳光的能量被转化为电子的动能，从而实现了光能到电能的转化。
三、太阳能发电技术目前，主要的太阳能发电技术包括晶体硅太阳能电池技术、薄膜太阳能电池技术以及集成光伏发电技术。
1. 晶体硅太阳能电池技术晶体硅太阳能电池是目前最主流的太阳能发电技术之一。
它采用单晶硅或多晶硅制成的太阳能电池片，具有较高的转换效率和较长的寿命。
晶体硅太阳能电池的制造成本相对较高，但其稳定性和可靠性较好，广泛应用于太阳能发电领域。
2. 薄膜太阳能电池技术薄膜太阳能电池采用非晶硅材料或其他半导体材料制成的薄膜电池片，具有较低的制造成本和灵活性。
它的转换效率相对较低，但适用于大面积的太阳能发电应用，例如建筑物外墙、屋顶等。
3. 集成光伏发电技术集成光伏发电技术是将太阳能电池板整合到建筑物、车辆或其他设备上，通过优化设计和布局，实现太阳能的最大化利用。
这种技术将太阳能发电与建筑、交通等领域的需求紧密结合，最大限度地提高了太阳能的利用效率。
四、太阳能发电的优势和局限性太阳能发电具有众多的优势，例如无噪音、零排放、可持续等，因此备受关注。
太阳能发电技术基本常识介绍
系统可分为：
直流供电系统和交直流供电系统两种。
直流供电系统
图5 直流供电系统
控制器作用： 控制蓄电池组的放电、充电过程，防止过冲和过放； 最优化能量管理（最佳工作点跟踪、温度补偿等）； 光伏系统工作状态显示； 光伏系统信息存储等。
交直流供电系统
图6 交直流供电系统
应用实例
太阳能广告牌
2.2 离网光伏系统
太阳能电池发电，蓄电池贮能，独立为负载供电， 不联接公网。
广泛应用于太阳能建筑、微波通讯、基站、电台、 野外活动、高速公路等。也可用于无电山区、村 庄、海岛。
太阳能供电系统的特点
不必拉设电线，不必挖开马路，安装使用方便；
一次性投资，可保证二十年不间断供电（蓄电池 一般为5年需更换）； 免维护，无污染。
槽式太阳能热电厂
图11 加利福尼亚州KramerJunctionSEGSIII太阳能热发电项目
3.2 塔式太阳能热电系统
塔式太阳能热发 电系统的基本型式是 利用一组独立跟踪太 阳的定日镜，将阳光 聚焦到一个固定在塔 顶部的接收器上，用 以产生高温，进而产 生水蒸气或高温气体 ，推动汽轮发电机发 电。
图8（a） 有储能（带蓄电池）系统
图8（b） 无储能系统
徐州光伏电站
徐州光伏电站
徐州光伏电站
德国巴伐利亚太阳公园6.3MW太阳能发电站
美国Tucson地区4.59MW太阳能电站
住宅并网光伏系统示意图
“零”能耗建筑
深圳园博会屋顶太阳能电源
主要内容
一、太阳能
二、太阳能光伏发电
太阳能电池
对于人类来讲，太阳能取之不尽，用之不竭，无污染。
太阳能主要利用方式
太阳能光热发电原理
太阳能光热发电原理
太阳能光热发电是利用太阳能将光能转化为热能，再将热能转化为电能的过程。
其原理基于热力学和光电转换原理。
首先，太阳能光热发电利用太阳辐射的光能，通过太阳能集热器（如太阳能平板集热器、抛物槽集热器）将光能吸收并转化为热能。
太阳能集热器通过黑色吸热涂层或反射镜技术，最大限度地吸收和集中太阳光能。
集热器内的工作流体（如水、油）被加热至高温。
其次，将被加热的工作流体传递给热能转换装置，如蒸汽发生器。
高温工作流体通过热交换，将热能传递给工作介质（如水）使其发生相变，产生高压高温的蒸汽。
蒸汽通过蒸汽涡轮机驱动发电机运转，从而将热能转化为机械能。
最后，通过发电机将机械能转化为电能。
机械能驱动发电机转动，产生交流电。
发电机内的导线在磁场作用下，通过电磁感应原理产生电流，从而将机械能转化为电能。
太阳能光热发电的原理就是通过太阳能的光能转化为热能，再将热能转化为电能的过程。
这种发电方式具有可再生、清洁、无污染的特点，在可再生能源领域具有广泛的应用前景。
太阳能光伏发电必须掌握的基础知识
太阳能光伏发电必须掌握的基础知识1、太阳能光伏系统的组成和原理太阳能光伏系统由以下三部分组成：太阳电池组件；充、放电控制器、逆变器、测试仪表和计算机监控等电力电子设备和蓄电池或其它蓄能和辅助发电设备。
太阳能光伏系统具有以下的特点：- 没有转动部件，不产生噪音；- 没有空气污染、不排放废水；- 没有燃烧过程，不需要燃料；- 维修保养简单，维护费用低；- 运行可靠性、稳定性好；- 作为关键部件的太阳电池使用寿命长，晶体硅太阳电池寿命可达到25年以上;根据需要很容易扩大发电规模。
光伏系统应用非常广泛，光伏系统应用的基本形式可分为两大类：独立发电系统和并网发电系统。
应用主要领域主要在太空航空器、通信系统、微波中继站、电视差转台、光伏水泵和无电缺电地区户用供电。
随着技术发展和世界经济可持续发展的需要，发达国家已经开始有计划地推广城市光伏并网发电,主要是建设户用屋顶光伏发电系统和MW级集中型大型并网发电系统等，同时在交通工具和城市照明等方面大力推广太阳能光伏系统的应用。
光伏系统的规模和应用形式各异,如系统规模跨度很大，小到0。
3～2W的太阳能庭院灯，大到MW级的太阳能光伏电站，如3。
75kWp家用型屋顶发电设备、敦煌10MW 项目。
其应用形式也多种多样，在家用、交通、通信、空间应用等诸多领域都能得到广泛的应用.尽管光伏系统规模大小不一,但其组成结构和工作原理基本相同.图4—1是一个典型的供应直流负载的光伏系统示意图。
其中包含了光伏系统中的几个主要部件：光伏组件方阵:由太阳电池组件（也称光伏电池组件）按照系统需求串、并联而成，在太阳光照射下将太阳能转换成电能输出，它是太阳能光伏系统的核心部件。
蓄电池：将太阳电池组件产生的电能储存起来,当光照不足或晚上、或者负载需求大于太阳电池组件所发的电量时，将储存的电能释放以满足负载的能量需求，它是太阳能光伏系统的储能部件。
目前太阳能光伏系统常用的是铅酸蓄电池，对于较高要求的系统,通常采用深放电阀控式密封铅酸蓄电池、深放电吸液式铅酸蓄电池等。
太阳能光热培训演示文稿
外瓶
内瓶
抽真空
吸收涂层 工质
弹簧支架
全玻璃真空管集热器
2）平板集热器 平板集热器 • 国外成熟的集热器 多是平板集热器， 平板集热器具有寿 命长、稳定性高、 可回收的优点， • 缺点是较真空管集 热器成本稍高；散 热快。 • 国内生产的很多价 格低廉的平板集热 器性能不理想，但 是平板集热器在太 阳能行业的发展势 不可挡。
2、热水用量的确定 、
1）热水用水定额法： ）热水用水定额法： 日用水量＝最高日用水定额 人 ×使用单位（ 日用水量＝最高日用水定额(L/人)×使用单位（人）
国家热水用水定额标准（附表一） 国家热水用水定额标准（附表一）
序号
1
建筑物名称
住宅 有自备热水供应和沐浴设备 有集中热水供应和沐浴设备
单位
每人 每日 每人每日
2.太阳能热水工程系统组成
太阳能热水系统由集热器、管道循环系统、贮水箱、 自动控制系统和辅助加热系统五部分组成。 系统图如下：
太阳能热水工程原理及结构
1.太阳能集热器 太阳能集热器
主要有真空玻璃管和平板太阳能集热器 1）真空玻璃管集热器 真空玻璃管集热器 真空玻璃管是目前吸热效率较高的集热器，它 的优点在于，不需要在集热部分再增加保温层，而 且现在的真空玻璃管无论在抗高温，抗冻和保温上， 性能都是一流的，也被绝大部分太阳能热水器生产 厂家所采用。其缺点在于体积比较庞大，管中容易 集结水垢。
2
简介
1.太阳能热水工程概述
社会在不断的发展，热水文明的呼声日渐高涨。人 们的生活在不断提高，对生活质量有了更高的要求，热 水使人们健康生活不可缺少的部分，但是能源的大量消 耗与人们对热水的需求产生了矛盾，而太阳能工程的诞 生解决了这一矛盾，太阳能工程投资相对成本低，对环 境不会造成污染，是人们使用能源的的最佳选择，太阳 能工程将给人们带来健康的生活，推动时代文明的进步。 太阳能是取之不尽、用之不竭的自然能源，使用安全， 方便无污染，人们越来越多的重视研究和使用清洁卫生 的太阳能源，太阳能必将成为“未来能源结构的基础。
太阳能光热应用技术-第一章
经济性挑战
投资回报期长
01
太阳能光热系统的投资回报期较长，投资者难以在短期内获得
预期的回报。运营维护成本高 Nhomakorabea02
太阳能光热设备的运营维护成本较高，增加了长期使用的经济
负担。
补贴政策调整
03
政府补贴政策的不稳定性对太阳能光热产业的发展带来了一定
的经济风险。
政策与法规挑战
政策支持不足
政府对太阳能光热产业的政策支持力度不够，缺乏长期稳定 的政策导向。
促进经济发展
太阳能光热应用技术的推广和应用， 可以带动相关产业链的发展，创造 更多的就业机会和经济效益。
太阳能光热应用的历史与发展
早期发展
早在古代，人们就利用太阳能进行供暖、晒盐等简单应用。随着科技的发展，太阳能光热 应用技术逐渐得到重视和发展。
当前进展
目前，太阳能光热应用技术已经取得了长足的进步，各种高效、低成本的光热转换技术和 装置不断涌现。同时，政府支持和市场需求也是推动太阳能光热应用技术发展的重要因素 。
加强技术研发与创新
建立完善的产业标准体系
通过加大科研投入，推动太阳能 光热转换技术的改进和提升。
制定和完善太阳能光热产业标准 体系，推动产业的规范化发展。
THANKS
感谢观看
集中供暖
利用太阳能光热技术，将太阳辐射转化为热能， 通过集中供暖系统为建筑物提供温暖。
分户供暖
采用太阳能热水器等设备，为家庭提供热水和采 暖，满足日常生活的需求。
空调系统
利用太阳能光热技术，结合空调系统，实现夏季 制冷和冬季采暖的功能。
工业用热
工业热水
利用太阳能光热技术，为工业生 产提供热水，如纺织、印染、造 纸等行业的热水需求。
太阳能发电知识Microsoft Word 文档
太阳能发电知识目前世界上正在大量开发利用太阳能，而利用太阳能发电最主要的方式有两种：一是用太阳能电池板，即光伏电池，直接将光能变为电能；二是利用聚光装置，将太阳光聚焦后，得到高温，即太阳能锅炉，再用传统的机械方式发电。
一、太阳能光伏发电原理1．光伏效应光伏发电是利用半导体界面的光生伏特效应而将光能直接转变为电能的一种技术。
这种技术的关键元件是太阳能电池。
太阳能电池经过串联后进行封装保护可形成大面积的太阳电池组件，再配合上功率控制器等部件就形成了光伏发电装置。
光生伏特效应简称为光伏效应，如果光线照射在太阳能电池上并且光在界面层被吸收，具有足够能量的光子能够在P型硅和N型硅中将电子从共价键中激发，以致产生电子－空穴对。
界面层附近的电子和空穴在复合之前，将通过空间电荷的电场作用被相互分离。
电子向带正电的N区和空穴向带负电的P区运动。
通过界面层的电荷分离，将在P区和N区之间产生一个向外的可测试的电压。
此时可在硅片的两边加上电极并接入电压表。
对晶体硅太阳能电池来说，开路电压的典型数值为0.5～0.6V。
通过光照在界面层产生的电子－空穴对越多，电流越大。
界面层吸收的光能越多，界面层即电池面积越大，在太阳能电池中形成的电流也越大。
2.太阳能发电系统太阳能发电系统主要包括：太阳能电池组件(阵列)、控制器、蓄电池、逆变器、用户即照明负载等组成。
其中，太阳能电池组件和蓄电池为电源系统，控制器和逆变器为控制保护系统，负载为系统终端。
(1) 电池单元由于技术和材料原因，单一电池的发电量是十分有限的，实用中的太阳能电池是单一电池经串、并联组成的电池系统，称为电池组件(阵列)。
单一电池是一只硅晶体二极管，根据半导体材料的电子学特性，当太阳光照射到由P型和N型两种不同导电类型的同质半导体材料构成的P-N结上时，在一定的条件下，太阳能辐射被半导体材料吸收，在导带和价带中产生非平衡载流子即电子和空穴。
同于P-N结势垒区存在着较强的内建静电场，因而能在光照下形成电流密度J，短路电流Isc，开路电压Uoc。
太阳能热发电知识普及
太阳能热发电知识普及●概念太阳能热发电，全称为聚焦型太阳能热发电（英文全称：Concentrating Solar Power，简称CSP），是通过大量反射镜以聚焦的方式将太阳能直射光聚集起来，加热工质，产生高温高压的蒸汽，蒸汽驱动汽轮机发电。
●太阳能利用概述其实人类利用太阳能已有3000多年的历史，非常悠久。
但真正把太阳能作为一种能源和动力加以利用，其历史却只有不到400年。
自17世纪初以来可以按照太阳能利用发展和应用的状况，把现代世界太阳能利用的发展过程大致划分为以下8个阶段。
初始阶段：近代太阳能利用的历史，一般从1615年法国工程师所罗门，德·考克斯发明世界上第一台利用太阳能驱动的抽水泵算起；第二阶段：1901～1920年这一阶段世界太阳能研究的重点，仍然是太阳能动力装置。
但采用的聚光方式多样化，并开始采用平板式集热器和低沸点工质；第三阶段：1921～1945年由于化石燃料的大量开采应用及爆发了第二次世界大战的影响，此阶段太阳能利用的研究开发处于低潮，参加研究工作的人数和研究项目及研究资金大为减少；第四阶段：1946～1965年，太阳能利用的研究开始复苏，加强了太阳能基础理论和基础材料的研究，在太阳能利用的各个方面都有较大进展；第五阶段：1966～1973年此阶段由于太阳能利用技术还不成熟，尚处于成长阶段，世界太阳能利用工作停滞不前，发展缓慢；第六阶段：1973～1980年这一时期爆发的中东战争引发了西方国家的“石油危机”，使得越来越多的国家和有识之士意识到，现时的能源结构必须改变，应加速向新的能源结构过渡，客观上使这一阶段成了太阳能利用前所未有的大发展时期；第七阶段：1981～1991年由于世界石油价格大幅度回落，而太阳能产品价格居高不下，缺乏竞争力，太阳能利用技术无重大突破；第八阶段：1992年至今，1992年6月联合国“世界环境与发展大会”在巴西召开之后，世界各国加强了对清洁能源技术的研究开发，使太阳能的开发利用工作走出低谷，得到越来越多国家的重视和加强。
太阳能光热发电原理 太阳能光热发电的主要形式有哪些
太阳能光热发电原理太阳能光热发电的主要形式有哪些光热发电技术，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。
关于“太阳能光热发电原理太阳能光热发电的主要形式有哪些”的详细说明。
1.太阳能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。
蓄热系统中对储热介质的要求为：储能密度大，来源丰富且价格低廉，性能稳定，无腐蚀性，安全性好，传热面积大，热交换器导热性能好，储热介质具有较好的黏性。
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：
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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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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
光热发电基础知识
光热发电基础知识光热发电是一种利用太阳光照射在物体上产生的热能进行发电的技术。
它是一种可再生能源，具有清洁、高效、可持续等优点。
下面将介绍光热发电的一些基础知识。
一、光热发电原理光热发电的基本原理是利用太阳光照射在物体上，使物体吸收光能并转化为热能。
这个热能可以用于发电，或者直接用于供暖、制冷等。
光热发电的效率取决于太阳能的收集和利用效率，以及系统的设计和运行方式。
二、光热发电技术1. 槽式太阳能集热器：这是一种利用抛物面反射镜将太阳光反射到接收器上的集热器。
它具有高效、稳定、寿命长等优点，是光热发电领域应用最广泛的技术之一。
2. 抛物面反射镜：这是一种利用抛物面反射镜将太阳光反射到接收器上的技术。
它具有结构简单、成本低廉等优点，是光热发电领域的重要技术之一。
3. 线性菲涅尔反射镜：这是一种利用线性菲涅尔反射镜将太阳光反射到接收器上的技术。
它具有结构简单、成本低廉等优点，是光热发电领域的重要技术之一。
4. 抛物面反射镜与线性菲涅尔反射镜的组合：这是一种将抛物面反射镜和线性菲涅尔反射镜组合在一起的技术。
它具有结构简单、成本低廉等优点，是光热发电领域的重要技术之一。
三、光热发电的应用1. 太阳能电站：光热发电可以用于建设大型太阳能电站，为电网提供清洁、可再生的电力。
2. 分布式能源系统：光热发电可以用于建设分布式能源系统，为家庭、学校、医院等提供清洁、可靠的电力和热水供应。
3. 工业供暖：光热发电可以用于工业供暖，为企业提供清洁、高效的供暖方式。
4. 海水淡化：光热发电可以用于海水淡化，为干旱地区提供清洁的饮用水。
总之，光热发电是一种具有广泛应用前景的可再生能源技术。
随着技术的不断进步和创新，光热发电将在未来发挥更加重要的作用。
太阳能光热产品基础知识
3.3、热水输出率：额定条件下的实际热水输出量同额定容量的比率。 国标要求：卧式热水器的热水输出率不低于50%，立式热水器的热水输出 率不低于60%； 将电热水器的温控器调整到使热水器的储水温度为（65±3）℃，热水器 在温控器切断后切断电源。 通过安装在出水口的阀门控制放水流量如下： 10L以下按照2L/min； 10L～50L按照5L/min； 50L～200L按照10L/min； 200L以上按照5%的额定容量/min。 从开始放水15s后记录进水和出水温度，在放水期间每间隔5s记录一次， 连续放水至出水温度低于最高放水温度20℃为止，此时停止放水，计算平 均放水温度θp和放出水的质量mp，并按照下列公式计算热水输出率： μ=mp×(θp-θc)/(50×ρ)CR×100% 式中：ρ——在平均放水温度下的水的密度； θc——冷水温度； CR——额定容量。
二、太阳能热水器的分类 家用太阳热水系统按7种特征进行分类，每种特征又分成2～3种型式。各 种特征的分类如下表所示。
特征
类型 a b c
1 2 3 4 5 6 7
只有太阳能式 直接式 敞开式 充满式 自然循环式 循环式 分离式
太阳能预热式 间接式 开口式 回流式 强迫式 直流式 紧凑式
太阳能加辅助能源式
3、几个重要参数：
3.1 热性能 当日太阳辐照量为17MJ/m²时，闷晒式太阳能热水系统的热性能要
求是：
① 试验结束时贮水温度≥45℃； ② 日有用得热量≥7.7MJ/m²
③ 平均热损因数≤80W/（m³·K）
3.2 能效系数和能效等级
家用太阳能热水系统能效系数： 在标准规定的测试条件下，家用太阳能热水系统日有用得热量实测值与 标准规定值之比及平均热损因数实测值与标准规定值之比的综合系数。 家用太阳能热水系统能效限定值： 在标准规定的测试条件下，家用太阳能热水系统所允许的能效系数的最 小值。 家用太阳能热水系统能效等级： 表示家用太阳能热水系统能效指标高低的一种分级方法，分成1、2和3 等级，1级表示能效最高。 家用太阳能热水系统节能评价值： 在标准规定的测试条件下，节能型家用太阳能热水系统所允许的最小能 效系数。
光伏发电的基本知识
/ 14 电网。 可以分为带蓄电池的和不带蓄电池的并网发电系统。带有蓄电池的并网发电系统具有可调度性，可以根据需要并入或退出电网，还具有备用电源的功能，当电网因故停电时可紧急供电。带有蓄电池的光伏并网发电系统常常安装在居民建筑；不带蓄电池的并网发电系统不具备可调度性和备用电源的功能，一般安装在较大型的系统上。 并网光伏发电有集中式大型并网光伏电站一般都是国家级电站，主要特点是将所发电能直接输送到电网，由电网统一调配向用户供电。但这种电站投资大、建设周期长、占地面积大，目前还没有太大发展。而分散式小型并网光伏，特别是光伏建筑一体化光伏发电，由于投资小、建设快、占地面积小、政策支持力度大等优点，是目前并网光伏发电的主流。 系统设备 光伏发电系统是由太阳能电池方阵，蓄电池组，充放电控制器，逆变器，交流配电柜，太阳跟踪控制系统等设备组成。其部分设备的作用是： 太阳能电池方阵 在有光照（无论是太阳光，还是其它发光体产生的光照）情况下，电池吸收光能，电池两端出现异号电荷的积累，即产生“光生电压”，这就是“光生伏特效应”。在光生伏特效应的作用下，太阳能电池的两端产生电动势，将光能转换成电能，是能量转换的器件。太阳能电池一般为硅电池，分为单晶硅太阳能电池，多晶硅太阳能电池
光热电站的原理及应用知识
光热电站的原理及应用知识1. 引言光热电站是一种利用太阳光的热量来产生电能的装置。
它通过集中太阳光的热能，将其转化为汽轮发电系统中的蒸汽，再经过涡轮机发电。
光热电站是可再生能源的一种重要形式，具有绿色、清洁的特点。
本文将介绍光热电站的工作原理及其应用知识。
2. 光热电站原理光热电站的工作原理主要分为以下几个步骤：2.1 平板式太阳能集热器光热电站的第一步是利用平板式太阳能集热器将太阳光的能量吸收并转化为热能。
太阳能集热器一般由平板式反射镜或聚光镜组成，将太阳光聚焦到集热管或集热器上，实现能量的集中。
2.2 热能储存太阳能集热器将太阳光转化为热能后，需要将热能储存起来，以便在需要时使用。
热能储存一般采用热媒油或熔盐，将热能储存到储热罐中，待需要时再将储存的热能释放出来。
2.3 蒸汽发生器热媒油或熔盐释放的热能通过热交换器与水进行热交换，将水加热为蒸汽。
蒸汽发生器起到将热能转化为蒸汽的关键作用。
2.4 涡轮机发电蒸汽经过蒸汽发生器后输入涡轮机，通过蒸汽的压力推动涡轮旋转。
涡轮机与发电机相连，旋转的涡轮带动发电机产生电能。
2.5 蒸汽冷凝涡轮机中的蒸汽在推动涡轮旋转后，会变为冷凝水。
冷凝水经过冷凝器后，可以循环再次用于发生蒸汽的过程，实现能量的高效利用。
3. 光热电站的应用光热电站主要应用于以下领域：3.1 电力供应光热电站可以作为独立的发电设施，为地区或城市提供电力供应。
利用阳光充足的地区，可以建设大型的光热电站，满足电力供应的需求。
3.2 工业制造光热电站还可以作为工业制造的能源供应方式。
工业生产需要大量的能源供应，利用光热电站可以实现清洁、绿色的能源供给，减少对化石燃料的依赖，降低对环境的污染。
3.3 热水供应光热电站在发电的过程中会产生大量的废热，这些废热可以用于供给热水。
将废热与热水供应系统相连，可以保障区域内的热水供给，提高能源的利用效率。
3.4 辅助发电光热电站可以作为传统发电方式的辅助设备。
光热发电基础知识大全
光热发电基础知识大全
光热发电是一种利用太阳能将光能转化为热能，再将热能通过热机或热工艺转化为电能的发电方式。
下面是光热发电的基础知识大全：
1. 太阳能：太阳能是地球上最主要的可再生能源之一，它是由太阳释放出来的能量，包括光能和热能。
2. 光热效应：光热效应是指当光线照射到某些材料表面时，会产生热能。
这是因为光子的能量被吸收后，会使材料内部的原子和分子振动增加，从而转化为热能。
3. 焦炉：焦炉是光热发电中的核心设备，它通常由镜面反射器组成，用于聚焦太阳光线并将其集中在一个小面积上。
4. 工作流体：工作流体是太阳能集热系统中的介质，负责接受聚焦的光热能量并转化为热能。
流体通常是水、油或其他热导介质。
5. 热机：热机是将热能转化为机械能或电能的装置。
在光热发电中，常用的热机包括蒸汽涡轮机和斯特林发动机等。
6. 储热系统：储热系统用于将白天收集到的热能储存起来，在
夜间或无阳光时使用。
常见的储热材料有岩盐、沸石等。
7. 发电效率：发电效率是衡量光热发电系统转化太阳能为电能的能力。
它通常表示为输出电能与输入太阳能之间的比值。
8. 应用场景：光热发电广泛应用于太阳能发电站、太阳能热水器、太阳能空调、太阳能热处理等领域。
以上是光热发电的基础知识大全，希望对你有所帮助！如果你有任何其他问题，请随时提问。
光热发电的基本结构
光热发电的基本结构
1.什么是光热发电？
光热发电是利用太阳能将光能转换为热能，再通过热力机械设备转换为电能的技术。
光热发电系统由大面积的太阳能电池板和集热器、传热介质、发电机等构成。
2.光热发电的基本结构
（1）太阳能集光器
光热发电系统的最核心部分是太阳能集光器，它能将太阳辐射的光线高效地聚集到特定的集光点上，使光线集中在一个小的区域内，从而产生高热度。
（2）传热介质
太阳能集光器产生高热度的区域中，将传热介质注入，例如液态钠、熔盐等，将热传递到热储存体中保存。
（3）热储存体
热储存体是光热发电系统中的重要组成部分，它能将太阳能聚焦后产生的高温热能储存下来，在需要时通过传热介质将热能转化为机械或电能。
（4）蒸汽发生器
当热储存体的热能需要转化为电能时，将传热介质从热储存体中取出并输送到蒸汽发生器中，经过加热形成高压蒸汽，驱动涡轮发电机发电。
（5）涡轮发电机
涡轮发电机通过蒸汽来驱动，将机械能转化为电能，产生电流并输出到电网中。
3.光热发电的优势
与其他可再生能源相比，由于光热发电系统具有高效的储存能力，它能够在日间产生足够的电量并在夜间或晴雨天提供可靠的稳定输出。
此外，光热发电还具有低碳、环保、持续稳定等优势，是未来替代传统能源的重要手段之一。
4.结论
近年来，随着科技的发展和环保意识的深化，光热发电技术受到越来越多的关注和重视，有望成为未来可再生能源的主流之一。
未来，科学家和工程师将努力提高光热发电系统的效率和经济性，让这项技术更加普及和应用。
太阳能光热发电原理
太阳能光热发电原理
以太阳能光热发电原理为主题，我们可以开始了解太阳能光热发电是如何工作的。
太阳能光热发电是一种直接将太阳能转化为电能的方式。
它基于太阳能电池板的原理，但使用的是一种特殊的太阳能集热器，该集热器将太阳能聚焦在一个小区域内。
太阳光线在集热器的表面上反射，并集中在一个小区域内。
这个小区域是由一个特殊的反射镜或透镜来控制的，可以将太阳光线聚焦在一个小点上。
这样，太阳能就可以集中在一个点上，形成高温区域。
在高温区域内，有一种叫做工质的物质。
当太阳光线聚焦在工质上时，工质会受热蒸发。
这个过程被称为蒸汽发生器。
蒸汽发生器中的蒸汽会流向一个涡轮机，并驱动涡轮机运转。
这个过程被称为汽轮机。
涡轮机的运转会产生电力。
这个过程被称为发电机。
发电机会将产生的电力输送到电力网中，以供人们使用。
太阳能光热发电的原理很简单，但实现起来却需要许多技术。
太阳能集热器需要非常精确地控制，以确保太阳光线聚焦在正确的地方。
此外，蒸汽发生器、涡轮机和发电机都需要精细的设计和制造，以确保它们可以在高温和高压下运行，并产生足够的电力。
太阳能光热发电是一种非常环保的能源，因为它不会产生任何污染物。
它还可以在太阳光线充足的地方产生大量的电力，例如沙漠地区。
太阳能光热发电是一种非常有前途的能源形式，它可以帮助我们减少对化石燃料的依赖，并减少对环境的损害。
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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，
塔式电站的聚光倍数高(1000～3000)，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%。
太阳能光热发电（CSP） 基础知识学习
2020年11月18日星期三
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
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：
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。
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。
单轴跟踪
两轴跟踪
600～1000
8～80
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
两轴跟踪
305m。
IVANPAH （美国）392MW
延庆1MW光热电站集热塔来自庆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
菲涅尔式光热发电
线性菲涅尔式
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。
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。
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。
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。
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
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
槽式光热发电
抛物面槽式
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塔式光热发电
塔式
塔式
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。
太阳能热发电系统工作原理
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。