太阳能发电分为光热发电和光伏发电

太阳能发电分为光热发电和光伏发电
太阳能发电分为光热发电和光伏发电

太阳能发电分为光热发电和光伏发电。通常说的太阳能发电指的是太阳能光伏发电,简称“光电”。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。

太阳能光伏发电的最基本元件是太阳能电池(片),有单晶硅、多晶硅、非晶硅和薄膜电池等。其中,单晶和多晶电池用量最大,非晶电池用于一些小系统和计算器辅助电源等。中国国产晶体硅电池效率在10至13%左右,国际上同类产品效率约12至14%。由一个或多个太阳能电池片组成的太阳能电池板称为光伏组件。、在太阳能利用上,单晶硅和多晶硅也发挥着巨大的作用。虽然从目前来讲,要使太阳能发电具有较大的市场,被广大的消费者接受,就必须提高太阳电池的光电转换效率,降低生产成本。从目前国际太阳电池的发展过程可以看出其发展趋势为单晶硅、多晶硅、带状硅、薄膜材料(包括微晶硅基薄膜、化合物基薄膜及染料薄膜)。

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”。在光生伏打效应的作用下,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,多晶硅太阳能电池和非晶硅太阳能电池三种。

蓄电池组

其作用是贮存太阳能电池方阵受光照时发出的电能并可随时向负载供电。太阳能电池发电对所用蓄电池组的基本要求是:a.自放电率低;b.使用寿命长;c.深放电能力强;d.充电效率高;e.少维护或免维护;f.工作温度范围宽;g.价格低廉。

充放电控制器

是能自动防止蓄电池过充电和过放电的设备。由于蓄电池的循环充放电次数及放电深度是决定蓄电池使用寿命的重要因素,因此能控制蓄电池组过充电或过放电的充放电控制器是必不可少的设备。

逆变器

是将直流电转换成交流电的设备。由于太阳能电池和蓄电池是直流电源,而负载是交流负载时,逆变器是必不可少的。逆变器按运行方式,可分为独立运行逆变器和并网逆变器。独立运行逆变器用于独立运行的太阳能电池发电系统,为独立负载供电。并网逆变器用于并网运行的太阳能电池发电系统。逆变器按输出波型可分为方波逆变器和正弦波逆变器。方波逆变器电路简单,造价低,但谐波分量大,一般用于几百瓦以下和对谐波要求不高的系统。正弦波逆变器成本高,但可以适用于各种负载。

光伏发电的工作原理

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。光伏发电的优点是较少受地域限制,因为阳光普照大地;光伏系统还具有安全可靠、无噪声、低污染、无需消耗燃料和架设输电线路即可就地发电供电及建设同期短的优点。

光伏发电是根据光生伏特效应原理,利用太阳能电池将太阳光能直接转化为电

能。不论是独立使用还是并网发电,光伏发电系统主要由太阳能电池板(组件)、控制器和逆变器三大部分组成,它们主要由电子元器件构成,不涉及机械部件,所以,光伏发电设备极为精炼,可靠稳定寿命长、安装维护简便。理论上讲,光伏发电技术可以用于任何需要电源的场合,上至航天器,下至家用电源,大到兆瓦级电站,小到玩具,光伏电源无处不在。太阳能光伏发电的最基本元件是太阳能电池(片),有单晶硅、多晶硅、非晶硅和薄膜电池等。目前,单晶和多晶电池用量最大,非晶电池用于一些小系统和计算器辅助电源等。

国产晶体硅电池效率在10至13%左右,国外同类产品效率约12至14%。由一个或多个太阳能电池片组成的太阳能电池板称为光伏组件。目前,光伏发电产品主要用于三大方面:一是为无电场合提供电源,主要为广大无电地区居民生活生产提供电力,还有微波中继电源、通讯电源等,另外,还包括一些移动电源和备用电源;二是太阳能日用电子产品,如各类太阳能充电器、太阳能路灯和太阳能草坪灯等;三是并网发电,这在发达国家已经大面积推广实施。我国并网发电还未起步,不过,2008年北京奥运会部分用电将会由太阳能发电和风力发电提供。

光伏太阳能已成为新城市不可或缺的能源动力,其中非晶硅薄膜太阳能技术相对于多晶硅更有发展空间。铂阳太阳能技术控股有限公司(香港股票编号:0566)是中国首家获得薄膜太阳电池TUV/IEC和UL双认证之组件生产设备及整线生产方案供应商,以北京和泉州作为研发与生产基地,过去一直致力提高其生产线的薄膜电池组件转换率,协助降低客户生产太阳能组件的发电系统成本。

由保定天威保变电气股份有限公司子公司天威薄膜光伏有限公司,自主研发建设、具有完全自主知识产权的薄膜光伏示范电站成功并网运行。该示范电站经过近一个月的严格测试和监控,电站各项技术参数皆正常,达到预期标准,处于国内领先水平。

该光伏示范电站位于天威薄膜厂区西北角,总装机容量为70.38kW,使用TW-SF90型非晶硅薄膜太阳能电池782片,分为地面电站、太阳能停车棚、地面自动跟踪系统三个区域。地面电站组件安装采用最大倾角,使太阳能光伏并网系统获得年度最大太阳辐射。太阳能停车棚棚顶安装光伏组件,造价便宜,安装便捷。地面自动跟踪系统光伏组件方阵可随太阳跟踪移动,增加了组件接受的太阳辐射量。

在国内最大规模的天威薄膜研发检测中心一楼大厅,大屏幕每天都会实时显示整个电站的当前发电功率、累积发电量、当日发电量、节能减排量,以及气温、风速、风向等相关环境参数。通

过这些参数,工作人员可以从多个角度全面掌握电站的运行情况。完成这些精确数据采集工作的则是一套完善的监控系统。

据悉,该示范电站拥有一套完全自主知识产权的监控系统,功能全面,不仅能够实时显示电站中每一片实验组件的电压、电流数据,更能对发电电能质量数据进行监测,针对每一片组件进行定时跟踪并严格记录,为后续的研究保留精确数据。电流采集电能质量是并网电站的重要技术参数,为此工作人员还设计了电能质量数据采集记录系统,实时显示和记录电站的重要电能质量参数THD等数据。

目前,天威薄膜光伏示范电站采用并网不上网的方式运行,所发电能全部供研发检测中心内部照明用电负荷使用,不对外部电网送电。该电站与电力系统电网并网运行,光伏发电系统电能优先使用,电网动态补充,运行方式非常灵活。

中美合资普乐新能源有限公司于2006年4月份在蚌埠成立,公司拥有数名以留美博士和美国项目经理级人才为核心的薄膜太阳能电池高级研发团队,他们有20年在美国半导体设备和薄膜太阳能领域研发的工作经验。掌握世界先进的非晶/微晶硅和CIGS等太阳能薄膜光伏电池技术。

https://www.360docs.net/doc/3f2588692.html,/view/09db581252d380eb62946db4.html

https://www.360docs.net/doc/3f2588692.html,/

太阳能光热发电与光伏发电对比分析

传统的火力发电是通过燃烧,把化石中储存的能量,转化为热能,再转化为电能。而太阳能光热发电则是通过数量众多的反射镜,将太阳的直射光聚焦采集,通过加热水或者其他工作介质,将太阳能转化为热能,然后利用与传统的热力循环一样的过程,即形成高温高压的水蒸气推动汽轮机工作,最终将热能转化成为电能,典型太阳能光热发电热力循环系统原理如图所示。 太阳能光热发电热力循环系统原理图 正是通过这样的环节,太阳能光热发电技术和传统技术顺利地集成在一起。由于火力发电技术早已非常成熟,从而降低了太阳能光热发电整体技术开发的风险。 中国产业信息网发布的《》指出:技术主要包括太阳能光伏发电和太阳能光热发电两种,光伏发电的原理是当太阳光照射到上时,电池吸收光能,产生光生伏打效应,在电池的两端出现异号电荷积累。若引出电极并接上负载,便有功率输出。光伏发电是目前太阳能发电产业的主流技术,较为成熟,国家已明确其上网电价(不同地

区在0.9~1 元/度范围变化),发电成本也下降至0.7 元/度左右;光热发电在我国发展时间较短,在太阳能聚光方法及设备、高温传热储热、电站设计等集成以及控制方面,已经取得实质性进展,但商业化业绩较小,上网电价政策尚未落实,发电成本也较高,约为0.9 元/度左右。但太阳能光热发电与光伏发电相比具有以下优点: 1)太阳能光热发电输出电力稳定,电力具有可调节性,易于并网 目前太阳能光热发电系统可以通过增加储热单元或通过补燃或与常规火电联合运行改善出力特性。而受日光照射强度影响较大,上网后给电网带来较大压力,其发电形式独特,和传统电厂合并难度大。 ?通过储热改善光热发电出力特性(槽式和塔式光热发电)。白天将多余热量储存,晚间再用储存的热量释放发电,这样可以实现光热发电连续供电,保证电流稳定,避免了光伏发电与风力发电难以解决的入网调峰问题。根据不同储热模式,可不同程度提高电站利用小时数和发电量,提高电站调节性能。 ?通过补燃或与常规火电联合运行改善光热发电出力特性。太阳能热可利用化石燃料补燃或与常规火电联合运行,使其可以在晚上或连续阴天时持续发电,甚至可以以稳定出力承担基荷运行,从而使年发电利用得到7000 小时左右。 2)太阳能光热发电无污染 光热发电是清洁生产过程,基本采用物理手段进行光电能量转换,对环境危害极小,太阳能光热发电站全生命周期的CO2 排放仅为13~19g/kWh。而技术存在致命弱点为在生产过程中对环境的损耗较大,是高能耗、高污染的生产过程。业内专家认为,太阳能电池在生命周期所能节约的能源与生产太阳能电池本身所要消耗的资源相比,并不经济。 和光热发电对比

太阳能电池对储能装置两种方式充电实验(实验报告)

光伏工程实验报告 实验名称:太阳能电池对储能装置两种方式充电实验学院:材料科学与工程学院 专业:应用物理 指导教师: 报告人:学号:1班级: 实验时间:2015/1/5 实验报告提交时间:2014/12/

一、实验目的 1. 了解超级电容放电的实验; 2. 了解太阳能组件直接对超级电容充电的实验; 3. 了解太阳能组件加DC-DC模块后对超级电容充电实验; 4. 熟悉恒压和恒定功率计算充电效率的方法; 5. 通过对两组实验结果进行比较,找出实现最佳充电效率的方法。 二、实验原理 1.DC-DC模块 DC-DC为直流电压变换电路,能将直流电压 转换为直流电压,相当于交流电路中的变压器,就 是相当于我们平常使用的电源充电器,最基本的 DC-DC变换电路如图1所示。 图1中,Ui为电源,T为晶体闸流管,uC为 晶闸管驱动脉冲,L为滤波电感,C为电容,D为 续流二极管,RL为负载,uo为负载电压。调节晶 闸管驱动脉冲的占空比,即驱动脉冲高电平持续时 间与脉冲周期的比值,即可调节负载端电压。 DC-DC的作用: 当电源电压与负载电压不匹配时,通过 DC-DC调节负载端电压,使负载能正常工作。本实 验的太阳能组件输出电压可以超过10V,而超级电 容器的额定电压为3V左右,因此需要用到DC-DC 模块进行电压的转换。 通过改变负载端电压,改变了折算到电源端的等效负载电阻,当等效负载电阻与电源内阻相等时,电源能最大限度输出能量。 在本实验中,DC-DC模块用于控制太阳能电池,使其始终以最大限度输出能量,保证以恒定功率输出。 2.超级电容 超级电容器是利用双电层原理的电容器。当外加电压加到超级电容器的两个极板上时,与普通电容器一样,极板的正电极存储正电荷,负极板存储负电荷,在超级电容器的两极板上电荷产生的电场作用下,在电解液与电极间的界面上形

太阳能光伏发电系统毕业设计

(BIPV)光伏发电示范项目系统设计建议书 示范项目名称:XXXXXXXXX示范项目 二〇一〇年十月

目录 第1章项目概况 (1) 1.1 项目地理情况 (1) 1.1.1 地理位置 (1) 1.1.2 供电要求 (1) 1.2 项目建筑类型(BIPV) (2) 第2章一般光伏发电系统的价格构成 .................................................... 错误!未定义书签。第3章光伏并网发电系统设计原则与原理 (2) 3.1 总体设计原则 (3) 3.1.1 视觉美观性 (3) 3.1.2 太阳辐射量 (3) 3.1.3 电缆长度 (4) 3.2 方案设计原理 (4) 第4章光伏系统监控设计 (6) 第5章效益分析 (7) 5.1 发电量计算与节能减排量分析 (8) 5.2 资金投入与效益分析 (10) 第6章某太阳能电源技术有限公司 ........................................................ 错误!未定义书签。 6.1 雄厚的集团背景................................................................................................................................ 错误!未定义书签。 6.2 超强的项目管理能力....................................................................................................................... 错误!未定义书签。 6.3 卓越的设计团队................................................................................................................................ 错误!未定义书签。 6.4 “一揽子交钥匙服务”................................................................................................................... 错误!未定义书签。 6.5 增值服务 ............................................................................................................................................. 错误!未定义书签。第7章在节能方面为万达服务过的项目 .. (20) 第8章附录《政策分析》 (21)

家用太阳能发电系统DIY(转载)

自制家用太阳能发电照明系统(转载) 太阳能发电系统由太阳能电池、太阳能充放电控制器、铅酸免维护蓄电池、逆变器和照明灯具组成。 太阳能电池(30W) 一般使用单晶硅/多晶硅太阳能电池,体积小,光电转换效率高。现在的价格平均为30元/W,封装后的成品会略贵些。建议购买成品,质量和稳定性有保证。本人使用30W单晶硅太阳能电池,设计寿命为25年,使用不锈钢支架安装于阳台外(可在铝合金门窗加工店定制),横向摆放可使抗风性更好,如图1。 For personal use only in study and research; not for commercial use

图1 太阳能充放电控制器(12V/10A) 太阳能充放电控制器是专为太阳能直流供电系统设计的,目的是为了提供过充、过放、电子短路、过载保护,在10W以上的太阳能系统中,是必不可少的,相当于整个系统的心脏。控制器的空载损耗仅为6mA,非常省电。太阳能充放电控制器有三对正负极接口,分别接太阳能电池、蓄电池和负载,如图2。控制器的选购跟负载有关,如负载超过120W,需要选用12V/20A的控制器。 图2 铅酸免维护蓄电池(12V/24AH)

在有些国家的太阳能系统中,可以直接通过逆变器转为交流电后输到电网,由政府收购,然后晚上再从电网问政府买电,如果发电量大还可以赚钱,也节约了蓄电池的成本。但我国目前还没有类似收购计划,电表也是单向运转的,如果将电输到电网,还会增加每月电费开支,所以使用蓄电池来存储白天所发的电量以供夜间使用,如图3。蓄电池建议选择铅酸免维护蓄电池,不用加水,使用方便。蓄电池的容量不能选太小,因为太小会浪费太阳能电池所发电量;也不能选太大,因为长时间处于未充满状态会影响电池寿命。一般情况下,以两天可以充满电池为宜。 图3 逆变器(70W) 现在市面上有很多车载逆变器,转换效率高,价格便宜。因车载逆变器也是12V输入,所以用来当太阳能发电系统的逆变器正好合适。经测

几款太阳能发电储能系统的配置及选型

几款太阳能发电系统的配置及选型 1、太阳能500w户用发电系统SZYL-SPS-500W(E300) *太阳能板:250W/36V*2 *蓄电池:12V/100AH*4免维护铅酸电池 *控制器:24V/20A *逆变器:24V/600W正弦波 *多个输出接口:1*24VDC,1*20VDC,1*12VDC,1*9VDC,2*5VUSB,3*220VAC. *日发电量:晴天约1.5度. *日电其消耗量:最大消耗3.6度. *负载总消耗不能超过480W/h. *适配器:输入AC100-240V,输出DC28V/8A(待选). 价格¥12345.00 ¥10864.00 ¥9382.00 起批量1-4套5-499套≥500套 2、太阳能600w户用发电系统型号:SZYL-SPS-600W *太阳能板:200W/36V*3 *蓄电池:12V/100AH*4免维护铅酸电池 *控制器:24V/20A *逆变器:24V/2000W正弦波 *多个输出接口:3*220VAC. *日发电量:晴天约1.8度. *日电其消耗量:最大消耗3.6度.

*负载总消耗不能超过1600W/h. *适配器:输入AC100-240V,输出DC28V/8A(待选). 价格¥17450.00 ¥15356.00 ¥13262.00 起批量1-4套5-499套≥500套3、太阳能800w户用发电系统SZYL-SPS-800W *太阳能板:200W/36V*4 *蓄电池:12V/150AH*4免维护铅酸电池 *控制器:48V/20A *逆变器:48V/3000W正弦波 *多个输出接口:4*220VAC. *日发电量:晴天约2.4度. *日电其消耗量:最大消耗5.6度. *负载总消耗不能超过2400W/h. *适配器:无(待选). 价格¥25355.00 ¥22312.00 ¥19270.00 起批量1-4套5-499套≥500套 4、太阳能1200w户用发电系统SZYL-SPS-1200W(E800) *太阳能板:200W/36V*6 *蓄电池:12V/150AH*4免维护铅酸电池 *控制器:48V/30A *逆变器:48V/3000W正弦波 *多个输出接口:4*220VAC.

蝶式、槽式、塔式太阳能发电区分详解

幻灯片1 太阳能热发电种类 错误!未找到引用源。 错误!未找到引用源。 幻灯片3 6.3 碟式太阳能热发电系统 ●碟式太阳能热发电系统是利用旋转抛物面的碟式反射镜将太阳聚焦到一个焦点。 ●碟式系统的太阳能接收器也不固定,随着碟形反射镜跟踪太阳的运动而运动,克服了 塔式系统较大余弦效应的损失问题,光热转换效率大大提高 ●碟式接收器将太阳聚焦于旋转抛物面的焦点上,而槽式接收器则将太阳聚焦于圆柱抛物 面的焦线上,因此碟式接收器可以产生高温。 幻灯片4

幻灯片5

幻灯片6 系统特性 ●高聚光比:500-2000 ●聚光表面温度:1000-1300℃ ●效率高:28-30% ●面积不可能太大,因此功率1~50kW。 ●太阳能利用效率高:国外文献报道:该系统可将85.6kW的辐射能转化成26.75kW 的电

能,最高效率31.25% ●发电规模灵活,安装简便,不需用水沙漠等缺水区域可用。 幻灯片7 系统组成 ●碟式抛物面太阳能聚光器 ●碟式太阳能集热器 ●斯特林发动机 ●发动机及电输出系统 幻灯片8 碟式抛物面太阳能聚光器 小聚光镜组合式 结构简单,造价低 间隙,面积利用率低 镜面张膜式 结构简单,造价低 聚光镜拼接式 面积利用率高,精度高 幻灯片9 碟式太阳能集热器 ●间接式集热器 ●相变换热,碱金属(钠、钾,钠钾合金等) ●热量传递快、容量大,温度恒定 相变式、热管式、混合式 ●直接式集热器 ●温度分布极不均匀 发电不稳定,不均匀 幻灯片10 斯特林发动机(引擎) ●Stirling Engine ●苏格兰牧师、物理学家、热力学家——Robert Stirling ●1816年,申请专利。 ●热机、外燃机 ●理论效率——最大效率,卡诺循环效率

2021年太阳能光伏发电系统基本组成

太阳能光伏发电系统基本组成 欧阳光明(2021.03.07) 太阳能发电分为光热发电和光伏发电。通常说的太阳能发电指的是太阳能光伏发电,简称“光电”。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。 理论上讲,光伏发电技术可以用于任何需要电源的场合,上至航天器,下至家用电源,大到兆瓦级电站,小到玩具,光伏电源无处不在。太阳能光伏发电的最基本元件是太阳能电池(片),有单晶硅、多晶硅、非晶硅和薄膜电池等。其中,单晶和多晶电池用量最大,非晶电池用于一些小系统和计算器辅助电源等。中国国产晶体硅电池效率在10至13%左右,国际上同类产品效率约12至14%。由一个或多个太阳能电池片组成的太阳能电池板称为光伏组件。 太阳能发电系统由太阳能电池组、太阳能控制器、蓄电池(组)组成。如输出电源为交流220V或110V,还需要配置逆变器。各部分的作用为:(一)太阳能电池板:太阳能电池板是太阳能发电系统中的核心部分,也是太阳能发电系统中价值最高的部分。其作用是将太阳

的辐射能力转换为电能,或送往蓄电池中存储起来,或推动负载工作。太阳能电池板的质量和成本将直接决定整个系统的质量和成本。 (二)太阳能控制器:太阳能控制器的作用是控制整个系统的工作状态,并对蓄电池起到过充电保护、过放电保护的作用。在温差较大的地方,合格的控制器还应具备温度补偿的功能。其他附加功能如光控开关、时控开关都应当是控制器的可选项。 (三)蓄电池:一般为铅酸电池,小微型系统中,也可用镍氢电池、镍镉电池或锂电池。其作用是在有光照时将太阳能电池板所发出的电能储存起来,到需要的时候再释放出来。 (四)逆变器:在很多场合,都需要提供220V AC、110V AC 的交流电源。由于太阳能的直接输出一般都是12V DC、24V DC、48V DC。为能向220V AC的电器提供电能,需要将太阳能发电系统所发出的直流电能转换成交流电能,因此需要使用DC-AC逆变器。在某些场合,需要使用多种电压的负载时,也要用到DC-DC 逆变器,如将24V DC的电能转换成5V DC的电能(注意,不是简单的降压)。

塔式太阳能热发电站工作原理

2塔式太阳能热发电系统就是在空旷得地面上建立一高大得中央吸收塔,塔顶上安装固定一个吸收器,塔得周围安装一定数量得定日镜,通过定日镜将太阳光聚集到塔顶得接收器得腔体内产生高温,再将通过吸收器得工质加热并产生高温蒸汽,推动汽轮机进行发电。 3图示可以说为塔式太阳能热发电系统工作流程示意图。 对各个部件进行说明。 冷凝器:发电厂要用许多冷凝器使汽轮机排出得蒸汽得到冷凝,变成水,重新参加循环。 不同颜色得线条表示不同温度得工质。 4在大面积聚光方法中,与槽式聚光方式相比,塔式聚光有以下优点: 1)槽式得聚光比小,一般在50左右,为维持高温时得运行效率,必须使用真空管作为吸热器件。而塔式得聚光比大,一般可以达300到1500,因此可以使用非真空得吸热器进行光热转换,热转换部分寿命优于依赖于真空技术得槽式聚光技术。 2) 由于有大焦比,塔得吸热器可以在500℃到1500℃得温度范围内运行,对提高发电效率有很大得潜力。而槽式得工作温度一般在400℃以内,限制了发电透平部分得热电转换效率。接收器散热面积相对较小,因而可得到较高得光热转换效率。 5.塔式太阳能热发电系统得组成按照供能得不同主要由定日镜系统、吸热与热能传递系统(热交换系统) 、发电系统3部分组成。 定日镜场系统实现对太阳得实时跟踪,并将太阳光反射到吸热器。 位于高塔上得吸热器吸收由定日镜系统反射来得高热流密度辐射能,并将其转化为工作流体得高温热能。 高温工作流体通过管道传递到位于地面得蒸汽发生器,产生高压过热蒸汽,推动常规汽轮机发电。 由于太阳能得间隙性,必须由蓄热器提供足够得热能来补充乌云遮挡及夜晚时太阳能得不足,否则发电系统将无法正常工作。 6大汉兆瓦级太阳能塔式热发电站由集热岛、热能储存岛与常规岛构成。集热岛包括定日镜场、吸热器系统与吸热塔。 吸热器为过热型腔式吸热器,吸热塔高118 m,过热型腔式吸热器安装在吸热塔92m 标高处。热能储存岛由高温子系统、低温子系统组成,高温蓄热工质为导热油。低温子系统就是1 个100 m3得饱与蒸汽蓄热器,工质为饱与水蒸气。常规岛由1 台8、4 t/h 得燃油辅助锅炉与1、5 兆瓦得汽轮发电机组构成。 ?热力循环过程包括两个方面:

家用太阳能发电系统-方案书(方案版)

太阳能离网发电系统设计 方案书 二0一一年五月

目录 一、地理位置及光照情况...................................... 错误!未定义书签。 二、系统概况及技术方案 (3) 三、设备材料及工程估算 (4) 四、负载需求及系统性能 (5) 1 负载需求 (5) 2 系统性能 (5) 五、施工及调试方案 (6) 1、工程范围 (6) 2、施工人员及指导 (6) 3、设备安装流程 (6) 4、安装及调试 (7)

二、系统概况及技术方案 根据各种数据采集后计算所制定本太阳能离网发电系统,本系统将给别墅的三层用电负载进行供电,展示太阳能发电、储能、供电的过程并达到一定的环保节能的目的。 图1 60kW太阳能离网发电系统方案图 本系统主要由太阳能电池板、控制器、蓄电池、逆变器、稳压保护装置和ATS等组成,系统框图见图1。 本系统中,负载为照明、电脑、电视和小功率电器等负载。为确保系统安全可靠运行,根据初步的预算,系统的安装容量设计为60kw。根据负载情况,采用夏季和冬季的发电量最大指标来设计系统。当系统供电不足时采用ATS装置切换到市电,以保持负载正常运行所需电量。ATS装置可确保太阳能离网发电系统供电和电力电网供电分离,在任何时候,只能取一种电源供电,系统运行的可靠安全性得到保障。

三、设备材料及工程估算 主要元器件一览表 序号代号名称型号规格数量单价小计1CELL1.1太阳能电池组件DC12V, 180W×34060000 2KP充电控制系统SYT-F10001 3INV逆变系统SYT-B1000Uin=99-155V,Uo=AC220V,4.6A1 4ATS1自动电源切换系统DR61T AC220V,500A1 5ATS2稳压保护装置SCU-A1 6BAT1.1密封式胶体蓄电池DC12V, 200Ah×20040000 7SPV防雷汇流箱SPVMB-164 主要材料一览表 序号名称规格单位数量单价小计1聚氯乙烯绝缘电力电缆2x6mm2, 750V米约2000 2同上3x25mm2, 750V米约2000 工程造价估算 序号项目规格单位数量单价小计1太阳能电池阵机架项1 蓄电池机架项1 可编辑修改

太阳能光热发电技术研究综述

太阳能光热发电技术研究综述 摘要:太阳能是一种清洁的可再生能源,充分利用太阳能进行发电发热是我国 能源企业正在研究和使用的有效方式,这种方式有助于提高太阳能的利用率,有 助于减少不必要的自然环境污染和破坏,有助于新能源的开拓,是我国逐步实现 节能减排的有效体现,也符合我国低碳经济的发展要求,欧美一些发达国家已经 开始关注具有更高能源利用率的太阳能光热发电技术,并相继建立了不同型式的 示范装置。本文首先对太阳能光热发电系统进行了介绍,分析了国内外太阳能发 电的现状,指出了太阳能发电的技术发展趋势和研究方向。 关键词:太阳能;光热发电;发电技术 引言 目前,我国由于工业规模扩大和粗放经营导致了严重环境污染和破坏,因此 开发清洁能源是有效解决这一问题的重要途径,目前,世界各国纷纷将目光投向 太阳能的开发和应用,这也是全球经济的低碳化发展方向。太阳能作为一种清洁 的可再生能源,是未来的理想能源之一,是人类最可靠、最安全、最绿色、最持 久的替代能源。目前太阳能光伏发电被炒得如火如荼,而太阳能光热发电技术却 少为人知,在太阳能光伏发电遭遇瓶颈的今天,太阳能光热发电逐渐被人们重视 起来。 一、太阳能光热发电系统简介 1、太阳能发电系统的分类 目前,太阳能发电技术分为两种,一种是太阳能光伏发电,一种就是本文提 到的太阳能光热发电。太阳能光热发电技术又分为槽式太阳能光热发电、塔式太 阳能光热发电、碟式太阳能光热发电。目前槽式和塔式太阳能光热发电技术已经 投入使用,但是碟式发电系统还处于实验和示范状态。 2、槽式太阳能光热发电系统简介 这种太阳能光热发电系统主要是利用槽式抛物面聚光器聚光的太阳能产生的 热量进行发电,是一种分散型系统。这一系统的机构由聚光集热装置、蓄热装置、热机发电装置和辅助能源装置构成。槽式抛物面将太阳光线聚集在一条线上,并 在这条线上的重要位置安装集热器,进而吸收太阳的能量,之后将众多的槽式聚 光器串联或并联形成集热器的排列结构。 一般太阳能发电系统采用的是双回路的设计,集热油的回路与动力蒸汽的回 路是分开的,通过换热器交换热量,使用导热油作为热,低温的导热油从油罐泵 进入槽式太阳能集热场,被加热到391℃,之后经过再热器、过热器、蒸发器、 预热器四个装置,将收集的能量交换给动力回路中的蒸汽,进而产生热量极高的 蒸汽,进入汽轮机中做功,然后产生电能。 如果太阳能供应不足,这时就可以利用辅助加热器,如锅炉进行加热,提高 导热油的热量,进而实现该系统的正常运行,保证该系统连续作业,持续的产生 电能。因为槽式聚光器的集热温度不高,使得槽式太阳能光热发电系统中动力系 统的热能转化为功的效率不高,一般不到40%,因此,残春依靠抛物槽式太阳能 光热发电成本较高。 3、塔式太阳能光热发电系统 塔式太阳能光热发电系统是一种集中式发电系统,主要利用定日镜将太阳光 聚焦在中心的吸热器上,太阳的辐射能量会转变为热能,之后传递给热力循环工质,驱动汽轮做功进而实现发电。这一太阳能发电系统可以分为熔盐系统、空气

太阳能储能方式简介

太阳能储能技术 一、太阳能供热零存整取 钱有盈余可以存到银行,物品多了可以放入仓库,那么太阳的光和热如何保存? 要是有个“热量银行”能把夏天过多的热量储存起来,到冬天再取出使用,该有多好。现在以色列、日本、意大利和美国都建有这种“银行”,专门储存太阳的热能,需要时就可把热能取出,用于取暖或发电。现在有两种类型的“热量银行”:一种叫“太阳能源湖”,另一种叫“硝酸盐太阳能储存罐”。 人造太阳能源湖 日本的某个太阳能源湖是一个面积1500平方米、深3米的人造湖,其湖水比较特别,分3层:最下面一层是1.5米深的含盐较多的咸水;中间一层是1.3米深的含盐较少的咸水;最上面一层是0.2米深的不含盐的淡水。人造湖只要灌入这3层水,“热量银行”就基本大功告成,只等太阳来储存热量。这样的太阳能源湖储存的热量能把下层1.5米深的咸水加热至80摄氏度,不仅可以取暖,还可以用来发电,而其中的奥秘就在这3层湖水中。 普通淡水湖不管太阳怎么晒,温度也不会超过当地气温。因为淡水湖白天经过日晒后,夜晚会把白天储存的热量散发掉。湖面的水先冷却,比重加大而下沉,下面还没有冷却的水因比重小而上浮,又把热

散掉,这样循环的结果,使湖水吸收的太阳热量根本不能保存下来。 人造太阳能源湖就不同,表面那层0.2米厚的淡水白天晒热后,热量到了夜晚同样会散掉,但这层淡水不会下沉,因为它即使冷却,比重也没有咸水大,因此一直浮在上面成为保温层。下层的含盐咸水由于永远也浮不到表面,因此它白天吸收的热量就不会被带到湖面散失掉。咸水被太阳晒的日子越久,湖底的水温就 越高。 硝酸盐太阳能储存罐 硝酸盐太阳能储存罐是另一种形式的“热量银行”,它的出现有一段有趣的历史。美国南加利福尼亚的爱迪生公司,曾建造了一座名为“太阳能一号”的发电站,利用一种太阳跟踪镜把太阳光聚焦后,照射到一座90多米高的塔顶上,塔顶有一个阳光接收器,接收器内有水,水被聚焦的阳光加热后变为水蒸气,然后利用这些水蒸气推动涡轮发电机发电。但由于设计上有些地方没有考虑周全,发电机会时不时“闹情绪”,有时能够发电,有时干脆就“躺倒不干”。 原来老天并不顺从人愿,有时阴天有时下雨,即使是晴天,也经常有云彩从发电厂上空飘过,这时塔顶接收器内的水因缺少阳光就很难变成蒸气,没有蒸气发电机就不能发电。因此“太阳能一号”发电站不能发挥其原来预想的作用。于是,爱迪生公司的老板请来美国桑迪亚国家实验室的太阳能热电技术专家研究对策。专家们研究后认为,问题出自接收器内的水,由于水储蓄太阳热量的能力太低,因此在云层遮住阳光时,接收器内保留的热量太少,无法把水加热成蒸气。经过计算,专家们决定在接收器中改用硝酸盐。因为硝酸盐有能力储蓄很多热量,起到“热量银行”的作用。这样,即使是阴雨天或有云层飘过发电厂上空,借助硝酸盐良好的储热能力,也可从中取出存储的热能用于发电。 常温下硝酸盐形似珊瑚,熔点达232摄氏度,熔化后呈黄色浆状物,能保存的热量比水和油高得多。当把硝酸盐放入接收器后,聚焦的阳光将其熔化,并使其温度高达556摄氏度。这时再把已熔化的高温硝酸盐抽到一个绝热良好的储存罐中,这个储存罐就把太阳的热量储蓄起来,需要时再将多余的热量从储热罐中取出,就可用来加热水产生蒸气进行发电。当储热罐内的热量“取”完后,即其中的硝酸盐温度降至288摄氏度时,将硝酸盐转移到另一个绝热罐中,并在阳光充足的天气里接收太阳的热能,再升温至556摄氏度。硝酸盐在绝热罐中能保持所吸收的太阳热能达13小时之久。这样,在阴雨天也能用它加热,使水变成蒸气推动涡轮发电机发电。有了这个“热量银行”,太阳能发电站就不会在阴雨天“闹情绪”或“躺倒不干”了。

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

太阳能光伏发电系统方案

光伏发电示范项目系统设计建议书 示范项目名称:XXXXXXXXX示范项目 二〇一〇年十月

目录 第1章项目概况 (1) 1.1 项目地理情况 (1) 1.1.1 地理位置 (1) 1.1.2 供电要求 (1) 1.2 项目建筑类型(BIPV) (2) 第2章一般光伏发电系统的价格构成...............................................错误!未定义书签。第3章光伏并网发电系统设计原则与原理. (2) 3.1 总体设计原则 (3) 3.1.1 视觉美观性 (3) 3.1.2 太阳辐射量 (3) 3.1.3 电缆长度 (4) 3.2 方案设计原理 (4) 第4章光伏系统监控设计 (6) 第5章效益分析 (7) 5.1 发电量计算与节能减排量分析 (8) 5.2 资金投入与效益分析 (10) 第6章某太阳能电源技术有限公司...................................................错误!未定义书签。 6.1 雄厚的集团背景.................................................................................................................. 错误!未定义书签。 6.2 超强的项目管理能力.......................................................................................................... 错误!未定义书签。 6.3 卓越的设计团队.................................................................................................................. 错误!未定义书签。 6.4 “一揽子交钥匙服务”...................................................................................................... 错误!未定义书签。 6.5 增值服务 ............................................................................................................................. 错误!未定义书签。第7章在节能方面为万达服务过的项目 .. (20) 第8章附录《政策分析》 (21)

太阳能发电系统的结构和工作原理

太阳能发电系统的结构和工作原理 在理解太阳能发电原理之前,如果您对太阳能还有所疑问的话,建议您先看一下什么是太阳能。 所谓太阳能发电是利用电池组件将太阳能直接转变为电能的装置。太阳能电池组件(Solar cells)是利用半导体材 料的电子学特性实现P-V转换的固体装置,在广大的无电力网地区,该装置可以方便地实现为用户照明及生活供电,一些发达国家还可与区域电网并网实现互补。目前从民用的角度,在国外技术研究趋于成熟且初具产业化的是"光伏--建筑(照明)一体化"技术,而国内主要研究生产适用于无电地区家庭照明用的小型太阳能发电系统。 1、太阳能发电原理 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。 1.1 太阳能电源系统 太阳能电池与蓄电池组成系统的电源单元,因此蓄电池性能直接影响着系统工作特性。 (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。 若在内建电场的两侧面引出电极并接上负载,理论上讲由P-N结、连接电路和负载形成的回路,就有"光生电流"流过,太阳能电池组件就实现了对负载的功率P输出。 理论研究表明,太阳能电池组件的峰值功率Pk,由当地的太阳平均辐射强度与末端的用电负荷(需电量)决定。(2) 电能储存单元: 太阳能电池产生的直流电先进入蓄电池储存,蓄电池的特性影响着系统的工作效率和特性。蓄电池技术是十 分成熟的,但其容量要受到末端需电量,日照时间(发电时间)的影响。因此蓄电池瓦时容量和安时容量由预定的连续无日照时间决定。 1.2 控制器 控制器的主要功能是使太阳能发电系统始终处于发电的最大功率点附近,以获得最高效率。而充电控制通常 采用脉冲宽度调制技术即PWM控制方式,使整个系统始终运行于最大功率点Pm附近区域。放电控制主要是指当电池缺电、系统故障,如电池开路或接反时切断开关。目前日立公司研制出了既能跟踪调控点Pm,又能跟踪太阳移动参数的"向日葵"式控制器,将固定电池组件的效率提高了50%左右。 1.3 DC-AC逆变器 逆变器按激励方式,可分为自激式振荡逆变和他激式振荡逆变。主要功能是将蓄电池的直流电逆变成交流电 。通过全桥电路,一般采用SPWM处理器经过调制、滤波、升压等,得到与照明负载频率f,额定电压UN等匹配的正弦交流电供系统终端用户使用。 2、太阳能发电系统的效率 在太阳能发电系统中,系统的总效率ηese由电池组件的PV转换率、控制器效率、蓄电池效率、逆变器效率及 负载的效率等组成。但相对于太阳能电池技术来讲,要比控制器、逆变器及照明负载等其它单元的技术及生产水平要成熟得多,而且目前系统的转换率只有17%左右。因此提高电池组件的转换率,降低单位功率造价是太阳能发电产业化的重点和难点。太阳能电池问世以来,晶体硅作为主角材料保持着统治地位。目前对硅电池转换率的研究,主要围

太阳能光热发电特点、类型与前景分析

太阳能光热发电特点、类型与前景分析 发表时间:2017-12-01T09:58:43.030Z 来源:《电力设备》2017年第22期作者:杨阳 [导读] 摘要:太阳能光热发电虽在我国起步较晚,但随着国家对可再生能源的日益重视,光热发电产业呈迅猛发展的趋势。 (全球能源互联网集团有限公司北京 100031) 摘要:太阳能光热发电虽在我国起步较晚,但随着国家对可再生能源的日益重视,光热发电产业呈迅猛发展的趋势。作为一种新型的能源开发利用模式,光热发电极有可能发展为新的投资热点。本文介绍了太阳能光热发电的特点,分析了光热发电系统的主要类型,探讨了光热发电的前景。 关键词:太阳能;光热发电;应用前景 引言 随着全球气候温升变化、自然灾害频繁发生,环境污染和能源利用问题成为制约世界经济发展的关键因素。当前中国经济社会发展过程中同样面临能源问题的严峻挑战,电能作为经济发展的基础动力,其经济性与合理性影响着全社会的发展。太阳能是一种取之不尽、用之不竭的可再生能源,据统计,全世界每年的能源消耗量仅为太阳40分钟内照射到地球上所释放的能量。太阳能光热发电逐渐成为当今能源利用的一个新热潮。 一、光热发电的特点 太阳能光热发电是通过聚集太阳辐射的能量,将热能转变成高温蒸汽驱动蒸汽轮机来发电,这种发电方式叫做聚光式发电。美国从1984就已经开始利用太阳能光热进行发电,后来由于石化能源的价格下跌,美国取消了该方面的项目支持,直到2006年,随着能源危机的爆发,发达国家开始大面积的规划和建设光热发电项目。 (1)光热发电是通过“光--热--功”的转化过程实现发电的一种技术。光热发电在原理上和传统的化石燃料电站类似,两者最大的区别在于输入的能源不同。光热发电利用的能源为太阳能,通过聚光器将低密度的太阳能聚集成高密度的能量,经由传热介质将太阳能转化为热能,通过热力循环做功实现到电能的转换。 (2)太阳能光热发电从其发电原理上来看,是一种绿色能源的绿色利用方式,且太阳能资源是世界上分布最广泛的、取之不尽、用之不竭的可再生能源。从这个意义上看,太阳能光热发电技术的发展对于人类经济社会可持续发展具有重要意义。 二、光热发电系统主要类型 1、槽式发电系统 所谓槽式太阳能光热发电系统,其全称为槽式抛物面反射镜太阳能光热发电系统,其主要是把若干个槽型抛物面聚光集热器实施串并联形式的排列,通过太阳能来针对热管当中的工质进行加热,使得内部生成高温蒸汽,以此来推动汽轮发电机组来实现发电的功能。槽式太阳能聚光系统的聚光比通常在10~100之间,其以油为导热流体(工质)的聚热温度最高能够到达400℃,而以混合硝酸盐(工质)为导热流体最高能使集热温度达到550℃。相对来说,后者的发电效率较高[2]。除此之外,因为太阳光照存在时间不均匀的特征,这就需要应用其他措施或是构建蓄热系统来进行有效的补充。 2、线性菲涅耳反射器系统 最近几年以来,线性菲涅耳反射器系统开始逐渐兴起,这种系统主要是从最早的槽式太阳能发电系统不断改进优化后研发的。线性菲涅耳反射聚光器主要包括跟踪装置、反射镜场以及接收器这三个部分。所谓主反射镜场,主要是依靠若干个平面镜条共同组成的一种平面镜阵列,平面镜自身的转动轴(长轴)处在相同的平面中,通过跟踪装置的设定,使得平面镜能够绕着转动轴转动,达成跟随太阳转动的目的。当平面镜接受的发射光聚集在接收器的受光口以后,接收器则主要接受主反射镜当中的反射光,通过针对吸收钢管流动工质进行加热,就能够将光热转化成热能。线性菲涅耳反射器系统主要是利用菲涅耳结构当中的聚光镜来代替传统的抛物面镜,而其结构当中的集热管也具备二次反射的作用,聚光效率能够达到常规抛物面型集热器的3倍左右,而建设费用则能够减少一半。 3、塔式发电系统 塔式太阳能光热发电系统主要包括发电系统、主控系统、蓄热槽、接收器以及定日镜群这几个结构。通过在地面上建设一定数量的定日镜(自动跟踪太阳进行转动的球面镜群),而在这个定日镜群当中选择合适的位置构建一座高塔,在高塔的定点位置建设接收器,下面的定日镜群能够让太阳光汇聚成点状,集中照射到锅炉上面,能够让接收器当中的传热介质到达对应的温度,同时利用管道传递到地面的蒸汽发生器,生成高温蒸汽,最终实现发电的目的。相较于槽式太阳能发电系统而言,塔式太阳能发电系统的聚光比要更高,一般为300~1500之间,而运行温度也达到了1000~1500℃之间。塔式太阳能发电系统当中,接收器是至关重要的部分,依照导热介质的类型,现在主要包含空腔型与外部受光型。 4、碟式发电系统 碟式太阳能光热发电系统又可以称为盘式太阳能发电系统,属于世界上最早开发的太阳能动力系统。其主要是由若干个镜子共同组成的抛物面反射镜构成,通过接收在抛物面当中的焦点,具有非常高的聚光比,通常都能够达到3000以上,在焦点位置生成的温度非常高,通常可以达到750~1500℃之间,所以碟式太阳能发电系统具有非常高的热机效率。最近几年以来,碟式太阳能发电系统的发展主要集中在开发单位功率质量比更小的空间电源。 三、光热发电的前景 太阳能光热发电比光伏发电、风力发电更加有助于电网的稳定;并且避免了光伏发电中成本较大的硅晶光电转换过程,降低了成本,免除了污染,将作为新能源开发利用的主要角色。我国的太阳能资源非常丰富,特别是西部与北部地区,广阔的土地及丰富的太阳能资源能够适合光热发电大范围发展的需求。 太阳能光热发电产业的未来发展可从两方面阐述,一方面是建立配置储能装置的大型光热电站和建立光热与天然气联合型电站等,另一方面采取光热发电的分区布置式应用,包含在海岛、偏僻地区运用光热发电促成供电、供热以及海水淡化,在具备工业用热所需领域推广建立光热热电联合产业等。 结语 太阳能光热发电拥有广阔的发展前景,应加大对太阳能光热发电相关技术的研究,并在太阳能较为丰富的地区重点展开光热发电产

太阳能光热发电几种创新型储热技术简述

太阳能光热发电几种创新型储热技术 光热电站相比光伏电站的核心优势即在于光热电站可配置储热系统,与传统的火力发电厂一样,生产出电网友好型的可调度电力,满足连续的用电需求。目前,商业化光热发电项目的储能市场仍然以二元熔盐为工质的熔盐储能技术为主流,但其凝固点过高,易冻堵管道的缺陷也饱受诟病。 2016年下半年接连发生的美国新月沙丘电站熔盐罐熔盐泄露事故以及西班牙Gemasolar光热电站熔盐热罐损毁事故,均造成了熔盐罐维修费用及售电收入方面的巨大损失,熔盐储热系统的安全性、可靠性再次受到行业关注。 那么,有没有一种更先进的储热技术,可替代传统的熔盐储热技术进而成为主流?近年来,创新型储能技术层出不穷,尽管其大多停留在实验室或小型示范阶段,在理论层面已证明了其发展潜力,但其商业化价值仍尚待发掘。 1. 挪威Energy Nest公司新型固态混凝土储能技术 挪威科技公司Energy Nest与德国Heidelberg水泥公司(德国跨国建材公司,全球四大水泥生产商之一)展开合作,耗时五年半研发出一种全新的特殊混凝土HEATCRETE储能技术。HEATCRETE混凝土经国际权威独立第三方实验室测试,具有高比热容和高热导率的特性。与之前最为先进的混凝土储能系统相比,HEATCRETE系统的导热系数提高了70%,比热容值提高了15%,这对电站的热力性能和传热介质来说意义重大。该公司表示,其HEATCRETE混凝土储能系统能使整个光

热电站的成本下降10%,针对熔盐储能系统则能节约60%的成本。HEATCRETE混凝土储能技术还能应用于风电和生产高温设备的工厂,但光热电站是该公司的主要目标市场。 2. 麻省理工学院新型液态金属储能技术 2014年9月,麻省理工学院的研究人员公开一种新型全液态金属电池储能系统。该液态金属储能系统内部没有使用任何固体材料制作,全部的储能元件也都采用融化的液体来制作。该系统造价低廉,且使用寿命较长。研究团队称该储能系统可使风能和太阳能这些可再生能源具备与传统能源相竞争的能力。 3. 瑞典查尔姆斯大学新型含碳化学液体高效储能 2017年3月,瑞典查尔姆斯理工大学研究者成功验证了以一种含碳化学液体作为介质,来高效存储太阳能的新型储能技术的可行性。通过这种化学液体,能够实现能量的自由传输以及随时释放。值得一提的是,该化学液体释放能量时,几乎可以实现能量的零损耗。研究小组将这个过程叫做“分子式太阳能储热系统”。目前,此项新技术已成功登上《能源与环境科学》(英国皇家化学院发行的学术期刊)的封面。

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