太阳能集热发电
太阳能光热发电技术
太阳能光热发电技术太阳能光热发电技术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。
它是一种可再生能源的形式,对于改善环境污染和解决能源危机具有重要意义。
本文将介绍太阳能光热发电技术的原理、应用以及未来发展前景。
一、原理太阳能光热发电技术借助太阳能热量产生高温蒸汽,进而驱动涡轮机产生机械能,最终通过发电机将机械能转化为电能。
这个过程主要包含三个步骤:集热、热能转化和发电。
集热是将太阳能光线聚焦到一个小区域,使得光能被集中并转化为热能。
这通常通过反射镜或聚光器来实现。
集热器通常采用高温耐热材料,如镜面反射层和高温管道。
热能转化是将集热器中产生的高温热量转化为高压蒸汽。
一个常用的方法是将水通过集热器中的管道加热至沸腾,生成高温高压的蒸汽。
这个过程需要高效的热交换器和节能装置来提高能量转化率。
发电是将高温高压的蒸汽传入涡轮机,利用机械能驱动涡轮旋转,再通过发电机将机械能转化为电能。
这个过程需要高效的涡轮机和发电机来提供稳定和可靠的电能产出。
二、应用太阳能光热发电技术在能源领域有广泛应用。
它可以用于发电厂的建设,为城市和乡村提供稳定的电力供应。
此外,它还可以应用于工业制造过程中的热量需求,比如锅炉供暖、工业生产等领域。
在家庭和商业建筑领域,太阳能光热发电技术可以用于供暖和热水供应。
通过安装太阳能集热器,可以将太阳能转化为热能,提供给家庭和商业建筑的供暖系统和热水系统。
这种应用不仅降低了能源消耗,还减少了碳排放,对环境保护有积极作用。
三、未来发展前景太阳能光热发电技术在未来的发展前景非常广阔。
随着科技的不断进步和技术的不断改进,太阳能光热发电技术将会变得更加高效、稳定和可靠。
首先,在集热器方面,研究人员正在研发新型的材料和结构,以提高集热器的光吸收率和热传导效率。
这将提高太阳能的利用率,降低发电成本。
其次,在热能转化方面,研究人员正在探索新型的热交换器和节能装置,以提高能量转化的效率。
这将减少能量损失,提高系统的热效率。
太阳能热发电系统的设计与优化
太阳能热发电系统的设计与优化太阳能热发电系统是一种利用太阳能将其转化为可用能源的技术。
它通过利用太阳能辐射的热量,将其转化为电能,以满足人们的能源需求。
随着对可再生能源的需求不断增加,太阳能热发电系统的设计与优化成为了一个重要的研究领域。
本文将对太阳能热发电系统的设计与优化进行探讨。
一、太阳能热发电系统的基本原理太阳能热发电系统主要由太阳能集热器、传热介质、热能储存装置和发电装置四个部分组成。
太阳能集热器通过吸收太阳能辐射的热量,将其转化为传热介质的热能。
传热介质将热能传递至热能储存装置,以便在需要时释放出来。
最后,热能通过发电装置转化为电能,供电使用。
二、太阳能热发电系统设计的主要考虑因素1. 太阳能辐射资源:太阳能热发电系统的性能与所处地区的太阳能资源密切相关。
需要考虑太阳能的辐射强度、日照时间和季节变化等因素。
2. 集热器类型选择:太阳能集热器是太阳能热发电系统中最关键的组件之一。
常见的太阳能集热器类型包括平板式集热器、聚光式集热器和真空管集热器。
设计者需要根据实际需求选择合适的集热器类型。
3. 传热介质选择:传热介质对太阳能热发电系统的效率和稳定性有重要影响。
常用的传热介质有水蒸气、液态盐和工质油等。
设计者需要根据系统的要求选择合适的传热介质,并考虑介质的循环方式。
4. 热能储存装置设计:热能储存装置用于储存由太阳能集热器获取的热能,并在需要时释放出来。
设计者需要考虑储存装置的容量、热损失和储热介质的选择等因素。
5. 发电装置选择:太阳能热发电系统中的发电装置主要包括蒸汽轮机、发电机组和电控系统等。
设计者需要根据系统的要求选择可靠、高效的发电装置,并考虑装置的尺寸和功率输出能力。
6. 系统的控制与监测:太阳能热发电系统的控制和监测对于系统的安全和性能优化至关重要。
设计者需要考虑系统的自动控制、温度监测和故障诊断等功能,以确保系统的稳定运行。
三、太阳能热发电系统的优化方法1. 集热器优化:通过优化集热器的设计参数,如材料选择、结构设计和吸收涂层等,可提高集热器的吸收率和传热效率,从而提高整个系统的性能。
太阳能热发电系统的热力学特性分析
太阳能热发电系统的热力学特性分析随着能源危机的日益严重,人们对可再生能源的研究和应用越来越重视。
太阳能作为一种绿色能源具有巨大的潜力。
太阳能热发电系统是一种利用太阳能将热能转化为电能的系统。
在这篇文章中,我们将对太阳能热发电系统的热力学特性进行分析,探讨其工作原理和优势。
1. 太阳能热发电系统的工作原理太阳能热发电系统一般由太阳能集热器、热储罐、蒸汽发生器、汽轮发电机等部件组成。
系统的工作原理如下:首先,太阳能集热器通过吸收太阳光的热辐射,将太阳能转化为热能。
常见的太阳能集热器有平板型、真空管型和抛物面型等。
集热器内部涂有吸热涂层,能将吸收的太阳辐射转化为热能。
其次,热储罐用于存储集热器获得的热能。
热储罐通常由保温材料包裹,并且具有较好的热隔离性能。
这样可以保证热能在一段时间内不被损失,以备后续发电使用。
然后,蒸汽发生器通过将热储罐中的热能传递给工作介质(如水),使其发生相变,产生高温、高压的蒸汽。
热储罐中的热能通过换热的方式转移到蒸汽发生器中,从而实现蒸汽发电的目的。
最后,高温高压的蒸汽驱动汽轮发电机,通过汽轮机的转动产生电能。
太阳能热发电系统的整个过程是将太阳能转化为热能,再将热能转化为机械能,最后再将机械能转化为电能。
2. 太阳能热发电系统的优势太阳能热发电系统相比于传统的火力发电和核能发电具有以下优势:首先,太阳能是一种永无止境的能源。
太阳每天都会给地球带来大量的光和热,能源来源非常广泛。
与石油、煤炭等化石能源相比,太阳能的资源更加丰富,可以长期供应能源需求。
其次,太阳能热发电系统具有较低的污染性。
相比于传统的火力发电和核能发电,太阳能发电不会释放二氧化碳等温室气体和放射性物质,对环境污染较小。
再次,太阳能热发电系统的运行成本相对较低。
一旦系统建成投入使用,太阳能的供应是免费的,不需要额外的能源消耗。
此外,系统中的设备寿命长,维护费用较低。
最后,太阳能热发电系统可以实现分布式发电。
太阳能是分散在全球各地的,可以在多个位置建设太阳能热发电系统,使得能源供应更加均衡和稳定。
太阳能发电是什么原理
太阳能发电是什么原理
太阳能发电是指利用太阳能光热或光电转换技术将太阳能转化为电能的过程。
太阳能是一种清洁、可再生的能源,具有巨大的发展潜力,因此太阳能发电技术备受关注。
太阳能发电的原理主要有两种,光热发电和光伏发电。
首先,光热发电利用太阳能光热转换为热能,再通过热能转换为电能。
具体来说,光热发电系统通常包括太阳能集热器、储热装置和发电装置。
太阳能集热器用于吸收太阳能,将其转化为热能,然后通过储热装置储存热能,最后利用发电装置将热能转化为电能。
光热发电技术主要有槽式集热器、塔式集热器和抛物面镜集热器等,通过不同的集热器结构和工作原理来实现太阳能的集热和发电。
其次,光伏发电利用光电效应将太阳能直接转化为电能。
光电效应是指当光线照射到半导体材料上时,会产生光生电子和空穴,从而形成光生电荷对,最终通过电场分离电子和空穴,从而产生电流。
光伏发电系统通常由光伏电池组件、逆变器和电网连接装置等组成。
光伏电池组件是光伏发电的核心部件,它将太阳能光线转化为电能,逆变器用于将直流电转化为交流电,电网连接装置用于将发电系统与电网连接,实现电能的输送和利用。
综上所述,太阳能发电的原理主要包括光热发电和光伏发电两种方式。
光热发电利用太阳能光热转化为热能,再通过热能转换为电能;光伏发电利用光电效应将太阳能直接转化为电能。
这两种原理的发电技术各有特点,但都是利用太阳能资源进行清洁能源发电的重要手段。
随着科技的不断进步和太阳能技术的不断成熟,太阳能发电将在未来发挥更加重要的作用,为人类提供更多清洁、可持续的能源。
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。
太阳能热发电工作原理
太阳能热发电工作原理太阳能热发电是一种利用太阳能转化为电能的技术。
它通过将太阳能转化为热能,再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。
下面将详细介绍太阳能热发电的工作原理。
一、太阳能收集器太阳能收集器是太阳能热发电系统的核心组件,它负责将太阳能转化为热能。
太阳能收集器通常由集热器和传热介质组成。
集热器采用黑色吸收层,能够有效吸收阳光,将光能转化为热能。
传热介质则通过循环管道与集热器相连,将热能传输到工作介质中。
二、工作介质工作介质是太阳能热发电系统中的重要组成部分,它负责将集热器吸收的热能转化为机械能。
常用的工作介质包括水蒸汽和有机液体。
工作介质通过吸收集热器传输的热能,使其发生相变或膨胀,产生高压高温的气体或液体。
三、热能转化为机械能热能转化为机械能的过程是太阳能热发电系统中的关键步骤。
通常采用的是热机循环过程,即热力循环。
常用的热力循环包括蒸汽动力循环和有机液体动力循环。
蒸汽动力循环中,高温高压的水蒸汽由集热器传输到蒸汽轮机中,在蒸汽轮机中将其压力能和动能转化为机械能,推动发电机旋转,从而产生电能。
有机液体动力循环与蒸汽动力循环类似,只是工作介质从水蒸汽变为有机液体。
有机液体在集热器中蒸发成气体,进而推动涡轮机产生机械能。
四、机械能转化为电能机械能转化为电能的过程是太阳能热发电的最后一步。
机械能经过发电机的转子和定子之间的电磁感应作用,产生电流。
电流经过变压器的升压和输电线路的传输,最终供给用户使用。
总结:太阳能热发电利用太阳能转化为热能,再将热能转化为机械能,最终通过发电机将机械能转化为电能。
太阳能收集器将太阳能转化为热能,工作介质将热能转化为机械能,蒸汽动力循环或有机液体动力循环实现热能到机械能的转化,发电机将机械能转化为电能。
太阳能热发电工作原理简单清晰,充分利用了太阳能资源,是一种可持续、环保的能源利用方式。
随着技术的不断进步,太阳能热发电将会在未来得到更广泛的应用。
太阳能热发电的优势与劣势
太阳能热发电的优势与劣势太阳能热发电是一种利用太阳能将热能转化为电能的技术。
随着对可再生能源需求的增加,太阳能热发电作为一种环保、可持续的能源选择,逐渐受到人们的关注。
本文将就太阳能热发电的优势和劣势展开讨论,以便更好地了解这项技术。
一、太阳能热发电的优势1. 绿色环保:太阳能热发电过程中无需使用化石燃料,不产生二氧化碳等有害气体,减少对大气的污染和温室效应,有助于降低温室气体排放,保护环境资源。
2. 可再生资源:太阳能热发电利用的太阳能是一种取之不竭的自然资源,相比于石油、煤炭等有限能源,具备可再生性,能够满足长期能源需求。
3. 长寿命:太阳能热发电设备一般具备较长的使用寿命,光热集热器等核心部件经过工艺处理,经久耐用,可以提供稳定可靠的能源输出。
4. 地域广泛:太阳能热发电的关键是太阳能资源,太阳照射范围广泛覆盖全球大部分地区,无论是沙漠、高寒地带还是热带地区,都可以利用太阳能进行热发电,具备较强的适用性。
5. 多功能利用:太阳能热发电不仅可以产生电能,还可以通过热能回收,应用于供暖、蒸汽生产等领域,提高能源的综合利用效率。
二、太阳能热发电的劣势1. 储能问题:太阳能热发电的一个主要劣势是储能的挑战。
夜晚、阴天或极寒地区,太阳能供应不足,需要具备储能系统来存储白天获得的能量,以供应夜间或低辐射时段的能源需求。
2. 建设成本较高:相比于传统能源发电设备,太阳能热发电的建设成本较高,主要因为需要大面积的太阳能集热器、储能系统等设备,投资额度较高。
3. 受地理条件限制:虽然太阳能是全球范围广泛存在的资源,但其能量密度和入射角度受地域和季节影响较大。
例如,高纬度地区冬季日照时间短、入射角度小,影响太阳能热发电系统的效率。
4. 导热损失:太阳能热发电系统中的热量传输过程中会有一定程度的导热损失,影响能量传递效率。
此外,长距离传输热能也存在能量衰减问题。
5. 能源密度相对较低:太阳能热发电的能源密度相对较低,同等规模下所能发电的容量相对较小,存在一定的限制。
太阳能热发电工作原理探究
太阳能热发电工作原理探究太阳能热发电是一种利用太阳的热能转化为电能的可再生能源技术。
它是目前比较常见的太阳能利用方式之一,可以为人们提供清洁、高效、可持续的电力供应。
本文将探究太阳能热发电的工作原理,并介绍其在能源领域中的应用。
一、太阳能热发电的原理太阳能热发电的原理基于热力学和光学的相关原理。
具体步骤如下:1. 太阳能集热系统通过太阳能集热系统,太阳能的热能可以被集中收集。
一般来说,太阳能集热系统由反射镜、聚光器和吸收器等组成。
反射镜和聚光器的作用是将太阳的光线集中到吸收器上。
2. 吸热和传导吸收器负责吸收太阳能,并将其转化为热能。
吸收器内部通常包含吸热体,其主要作用是将太阳能的光能转化为热能。
吸热体往往具有较高的吸收率和低的发射率,以最大限度地吸收太阳能并减少热能的散失。
3. 转化为电能将吸收到的热能转化为电能是太阳能热发电的关键步骤。
在吸热体中,热能会使工作流体(如油或水蒸汽)获得高温。
这些高温的工作流体通过热交换器将热能转移给传导介质(如水),使其沸腾产生蒸汽。
然后,蒸汽会带动涡轮机转动,从而驱动发电机,将热能转化为电能。
二、太阳能热发电的应用太阳能热发电在能源领域中有着广泛的应用。
以下是其中几个典型的应用:1. 商业电力供应太阳能热发电可以作为商业电力供应的可行方案。
大规模的太阳能热发电站可以利用太阳能产生大量的热能,并将其转化为电能,供应给工商业和家庭用户。
2. 工业用热太阳能热发电在工业领域中也有广泛应用。
工业生产中需要大量的热能,太阳能热发电可以通过集热系统直接为工业提供热能,满足其生产需要。
3. 地热开采太阳能热发电技术也可以应用于地热开采。
地热能是地球内部的热能,可以通过太阳能热发电技术将其转化为电能。
这种方式可以有效利用地球内部的热量资源,为人们提供清洁的电力供应。
结论:太阳能热发电是一种利用太阳能转化为电能的可再生能源技术。
通过太阳能集热系统将太阳的光能转化为热能,再利用热能转化为电能。
太阳能热发电的光热转换原理
太阳能热发电的光热转换原理随着可再生能源的迅猛发展,太阳能热发电作为一种清洁能源形式,正逐渐受到全球范围内的关注和应用。
太阳能热发电是利用太阳辐射传递和转换热能来产生电能的过程。
本文将深入探讨太阳能热发电的光热转换原理,并详细介绍其工作原理、发电系统的组成以及现有的应用与前景。
一、太阳能热发电的工作原理太阳能热发电系统主要由太阳能集热器、工质循环系统、热能储存装置和发电部分组成。
其工作原理可以归纳为以下几个步骤:1. 太阳能集热器的光吸收与热转换:太阳能集热器是太阳辐射能转化为热能的关键设备。
太阳辐射能通过集热器的吸收层,如吸光涂层和吸光管,在吸收层内被吸收并转化为热能。
吸收层一般具有高吸收率和低反射率,以最大程度地提高能量吸收效率。
2. 工质循环系统的热能转移:通过管道或循环泵,将太阳能集热器吸收到的热能传输到工质中。
热能转移的方式有多种,如直接的液体对流传热、间接的蒸汽对流传热以及熔融盐循环等。
工质的选择对热能传递效果和系统稳定性具有重要影响。
3. 热能储存装置的热能储存:在太阳能热发电系统中,热能储存装置扮演着能量转换与调节的角色。
当太阳光辐射不足时,热能储存装置可以储存热能,以保持系统的稳定运行。
储存方式多样,包括蓄热罐、盐浴储热系统等。
4. 发电部分的热电转换:热能转化为电能是太阳能热发电的核心步骤。
通过将工质中的热能传递给工作介质(如水蒸汽),使其膨胀,从而驱动涡轮或活塞发电机组。
这些发电机通过磁场与线圈相互作用,将机械能转换为电能。
这种热电转换的原理称为热机效应。
二、太阳能热发电系统的组成1. 太阳能集热器:太阳能集热器是太阳能热发电系统中的核心组件,具有吸光、集热和传热的功能。
集热器的类型多样,包括平板集热器、塔式集热器和抛物线槽集热器等。
其中,抛物线槽集热器在商业应用中较为常见,其特点是高效集能和灵活性。
2. 工质循环系统:工质循环系统起到将太阳能集热器吸收的热能转移和传递的作用。
2太阳能热发电的原理与特性
2太阳能热发电的原理与特性太阳能热发电是一种利用太阳能将其转化为热能,再通过热能发电的过程,实现能源利用的一种技术。
它是一种可再生能源,具有环保、高效、经济的特点。
太阳能热发电的原理是基于太阳能热的特性,太阳能是宇宙中能量最为丰富的能源之一,它的能量来自于核反应产生的光辐射。
这种光辐射可以被分解为可见光、红外线和紫外线等。
在地球上,太阳释放的能量到达地球的80%是可见光,10%是紫外线,另外10%是红外线。
其中可见光可以直接被人眼所见,而红外线则是人眼看不见的。
太阳能热发电的过程主要包括三个步骤:集热、传热和发电。
首先,利用特制的集热器将太阳辐射的热能转化为热量。
集热器一般由一系列镜子、透镜等反射器件组成,用于聚焦太阳光线,将其聚集到一个热媒体管内,提高热能密度。
其次,热量会通过传热的方式传递到工作流体中,将其加热至高温状态。
常用的工作流体有水、油等。
最后,利用高温状态下的工作流体驱动发电机,将热能转化为电能。
太阳能热发电具有以下几个特点。
第一,太阳能是一种可再生的能源,太阳能的储量非常丰富,几乎所有的地区都能够接收到太阳光,因此其利用潜力巨大。
而且太阳能热发电过程中不会产生任何污染物,不会对环境造成破坏,是一种非常环保的能源。
第二,太阳能热发电具有高效性。
太阳能热发电可以实现高效能源利用,光热转换效率较高。
此外,太阳能的热能转换过程中不需要任何其他能源的供给,只需太阳能的照射即可实现发电,因此其效率相对较高。
第三,太阳能热发电设备的寿命较长。
太阳能热发电设备主要包括集热器、传热管、发电机等,这些设备一般具有较长的使用寿命,并且维护成本较低。
同时,太阳能热发电设备的可靠性较高,工作稳定,不容易出现故障。
第四,太阳能热发电技术具有较高的灵活性。
太阳能热发电设备可以根据实际状况进行调整,可以单独进行布置,也可以与其他能源设备进行结合使用,能够适应不同需求的能源转换。
总之,太阳能热发电是一种环保、高效、经济的能源利用技术。
太阳能的利用和发电原理
太阳能的利用和发电原理太阳能是一种可再生能源,其利用和发电原理是基于太阳辐射的转化和利用。
本文将着重介绍太阳能的利用方式以及其发电原理。
一、太阳能的利用方式太阳能的利用方式多种多样,包括太阳能热利用、太阳能光利用以及太阳能光热利用等。
下面将逐个进行介绍。
1. 太阳能热利用太阳能热利用是指通过太阳能热能的收集和利用实现能源的供热需求。
这种方式主要包括太阳能热水器、太阳能房屋加热系统等。
太阳能热水器利用太阳能将水加热,为家庭供应热水。
太阳能房屋加热系统则通过太阳能集热器将太阳能转化为热能,并利用该热能为房屋供暖,实现节能环保。
2. 太阳能光利用太阳能光利用是指将太阳能转化为光能并直接利用。
这种方式主要包括太阳能光照供电、太阳能照明等。
太阳能光照供电是利用太阳能光能转化为电能,为电子产品供电。
太阳能照明则利用太阳能光能为室内和室外提供照明。
3. 太阳能光热利用太阳能光热利用则是将太阳能转化为光热能,并通过热能的利用来满足能源需求。
这种方式主要包括太阳能集热发电和太阳能蒸发发电。
太阳能集热发电利用太阳能对物体的热辐射将其转化为热能,再通过发电机将热能转化为电能。
太阳能蒸发发电则利用太阳能将水蒸发产生的蒸汽推动涡轮发电机发电。
二、太阳能发电原理太阳能发电主要是通过太阳能光照的转化来产生电能。
常见的太阳能发电方式有太阳能光伏发电和太阳能热发电。
1. 太阳能光伏发电太阳能光伏发电是指利用太阳能将光能转化为电能。
其原理基于光伏效应,即利用半导体材料在光照的作用下产生电能。
在太阳能光伏发电系统中,太阳能电池板负责将太阳光照射到半导体材料上,并将光能转化为电能。
随后,通过逆变器将直流电转化为交流电,以满足家庭或工业用电需求。
2. 太阳能热发电太阳能热发电是指利用太阳能光热能将热能转化为电能。
其原理是通过太阳能镜面反射聚焦光线,将光能集中在一个小区域,提高温度。
随后,利用高温工质产生的蒸汽驱动涡轮机运转,通过涡轮机带动发电机发电。
太阳能热发电工作原理
太阳能热发电工作原理太阳能热发电是一种利用太阳能产生电能的技术。
它通过将太阳辐射能转化为热能,再将热能转化为机械能或电能的过程,实现对可再生能源的高效利用。
太阳能热发电工作原理主要包括太阳能收集、热能转化、机械能或电能转换三个环节。
一、太阳能收集在太阳能热发电系统中,太阳能的收集是首要的步骤。
太阳能通常通过太阳能集热器进行收集,集热器主要分为平板式集热器和聚光式集热器两种类型。
平板式集热器一般由黑色吸热板、传热管道和保温层组成。
黑色吸热板能有效吸收太阳辐射能并转化为热能,传热管道则将吸收的热能传输至后续的工作环节。
保温层则起到保护和减少热损失的作用,提高能量利用效率。
而聚光式集热器则通过反射镜的聚光作用将太阳辐射能集中到一个小面积上,使其能量密度大幅提高。
通过聚光后的太阳能可以产生更高温度的热能,并用于后续的工作环节。
二、热能转化在太阳能热发电系统中,收集到的太阳能热能需要进一步转化为可利用的形式。
常见的热能转化方式包括蒸汽发生、热力循环和光热发电。
蒸汽发生是将太阳能热能转化为蒸汽的过程。
通过高温高压的蒸汽,可以驱动蒸汽涡轮机转动,进而产生机械能或驱动发电机发电。
蒸汽发生是目前应用广泛的太阳能热发电技术,其优点在于成熟可靠且效率较高。
热力循环是将太阳能热能转化为直接驱动发电机转动的热能循环。
热力循环系统中,通过利用吸热-脱热过程产生的热差,在工作流体中形成闭合回路,从而推动活塞或发电机转动,产生机械能或电能。
光热发电是一种利用光-热转换效应将太阳能光能转化为热能,并进一步转化为电能的技术。
主要通过反射镜或透镜将太阳辐射能聚焦到太阳能接收体上,使其升温并产生蒸汽,再通过蒸汽发电机产生电能。
三、机械能或电能转换太阳能热发电系统中,接下来的环节是将热能转化为机械能或电能。
这一步骤的实现方式主要取决于前面的热能转化方式。
如果是通过蒸汽发生辅以蒸汽涡轮机转动的方式,那么机械能的转换就是通过蒸汽涡轮机的转动来实现的。
太阳能热发电站工作原理
太阳能热发电站工作原理太阳能热发电站是一种利用太阳能进行能量转换的设施,通过将太阳能转化为电能,实现了绿色能源的利用。
太阳能热发电站的工作原理可以分为太阳能的收集与集热、热能转化为机械能、机械能转化为电能三个主要过程。
一、太阳能的收集与集热太阳能热发电站首先需要收集太阳能,并将其集中聚焦以提高能量密度。
这个过程一般通过太阳能反射器实现,反射器可以将散落的太阳辐射聚焦到一个集中的点上。
集中后的太阳能通过反射器通道进入太阳能热发电站的集热器。
集热器是太阳能热发电站的核心组件,其功能是将太阳辐射的能量转化为热能。
常见的集热器类型包括塔式太阳能集热器和平板式太阳能集热器。
塔式太阳能集热器通过反光镜将太阳辐射聚焦到高温热媒体管中,而平板式太阳能集热器则直接将太阳辐射转化为集热板上的热能。
二、热能转化为机械能接下来,热能需要转化为机械能,以便驱动发电机产生电能。
这一过程通常使用工作介质来实现。
在塔式太阳能热发电站中,通过高温的热媒体管将热量传递给工质,使其发生蒸汽化反应。
而在平板式太阳能热发电站中,太阳能集热板上的热能则直接传递给工质。
蒸汽或工质的高温高压状态使其具有较高的内能,通过与涡轮机或活塞发动机等装置相互作用,使其产生旋转运动或往复运动。
随着转动的涡轮或往复运动的活塞,机械能被传递到连接发电机的轴上。
三、机械能转化为电能机械能被传递到发电机上后,通过磁场与线圈之间的相互作用,机械能被进一步转化为电能。
发电机的基本原理是根据电磁感应产生电流。
当转子转动时,其产生的磁场与固定线圈之间会产生电磁感应效应,从而在线圈中产生交流电。
这个交流电最终经过变压器的升压和输电线路的输送,供应给用户或储存起来以备不时之需。
总结太阳能热发电站的工作原理可简单概括为太阳能的收集与集热、热能转化为机械能、机械能转化为电能。
通过这一系列的能量转换过程,太阳能被高效地利用,使得电能的产生更加环保和可持续。
太阳能热发电站在未来的能源系统中将发挥重要作用,为地球可持续发展做出贡献。
太阳能热发电原理
政府出台相关政策,鼓励太阳能热发电的发展 加大对太阳能热发电领域的投资力度,推动技术创新和产业升级 建立完善的政策体系,为太阳能热发电的可持续发展提供有力保障 加强国际合作,共同推动全球太阳能热发电事业的发展
蓄热器用于储存热量,以应对太阳辐射不足的情况,保证发电系统的稳定运行。
太阳能热发电的基本原理
太阳能热发电的技术原理
太阳能热发电的应用原理
太阳能热发电的未来发展
环保无污染:太 阳能热发电利用 太阳能进行发电, 不会产生任何污 染物,对环境友
Байду номын сангаас好。
能源可持续:太 阳能是无限的, 太阳能热发电可 以持续利用太阳 能进行发电,不
会耗尽资源。
经济效益:太 阳能热发电的 运营成本相对 较低,可以为 企业节省大量 的能源成本。
促进可再生能源发 展:太阳能热发电 是一种可再生能源, 可以促进可再生能 源的发展,为未来 的能源转型做出贡
献。
作用:将太阳光聚集到吸热器上 类型:反射式、折射式、透射式 反射式聚光器:利用反射镜或反射面将太阳光反射到吸热器上 折射式聚光器:利用透镜或棱镜将太阳光折射到吸热器上 透射式聚光器:利用透镜或窗口将太阳光透射到吸热器上
多元化应用:将太阳能热发电技术应用于更多领域,如建筑、交通等
智能化管理:采用先进的能源管理系统,实现太阳能热发电系统的智能化运营和 维护
拓展目标:提高太 阳能热发电的市场 份额,成为主流能 源之一
拓展策略:加大技 术研发力度,降低 成本,提高效率
拓展重点:政府支 持、政策引导、市 场需求
拓展时间表:短期 、中期、长期计划
聚光器:将太阳光聚集到吸热器上 吸热器:吸收聚光器聚集的太阳光热量 热交换器:将吸热器中的热量传递给工质 工质:将热量传递给发电机发电
太阳能热发电怎么形成
太阳能热发电的优势和局限性
太阳能热发电具有许多优势和局限性。以下是其中的一些 优势
可再生能源:太阳能是一种可再生能源,不会导致 环境污染和资源枯竭
无噪音和无污染:太阳能热发电系统运行时不会产 生噪音和污染,对环境友好
能源储存:太阳能热发电系统可以通过储存热量来 保证在阴天或夜间继续发电
适用于偏远地区:太阳能热发电系统可以在偏远 地区提供可靠的电力供应,无需依赖传统的电网
占地面积大:太阳能热发电系统通常 需要大面积的土地来建设集热器和接 收器等设备,这可能会对当地的环境 和生态造成影响
太阳能热发电的优势和局限性
尽管存在这些局限性,但随着技术的不断发展和成本的降低,太阳能热发电有望在未来成 为一种重要的可再生能源技术之一 除了以上提到的优势和局限性,太阳能热发电还有一些其他的值得注意的特点
太阳能热发电概述
接收器:接收器是集热器的焦点,它负责将聚焦的太阳光转化为热能。接收器通常 采用真空管或抛物面反射镜,以最大限度地吸收太阳辐射能并将其转化为热能
热力系统:热力系统是太阳能热发电系统的核心部分,它负责将接收器产生的热能传 递给蒸汽发生器,以产生蒸汽。热力系统通常采用高温水或盐溶液作为传热介质,以 最大限度地提高传热效率
太阳能热发电的工作原理
收集太阳辐射能:太阳能集热器通过 反射镜将太阳光聚焦到一个接收器上 ,以产生高温。这个过程通常需要使 用大量的反射镜或抛物面反射镜,以 最大限度地收集太阳辐射能
转化热能:接收器将聚焦的太阳光转 化为热能。这个过程通常需要使用真 空管或抛物面反射镜,以最大限度地 吸收太阳辐射能并将其转化为热能
产生蒸汽:热力系统将接收器产生的 热能传递给蒸汽发生器,以产生蒸汽 。这个过程通常需要使用高温水或盐 溶液作为传热介质,以最大限度地提 高传热效率
太阳能热发电工作原理
太阳能热发电工作原理
太阳能热发电工作原理主要分为太阳能集热系统、蒸汽发生器、蒸汽涡轮机和发电机四个部分,下面将逐一介绍其工作原理。
1. 太阳能集热系统
太阳能集热系统主要由反射器和吸热体组成。
反射器的作用是将太阳光线聚焦到吸热体上,使其受热。
吸热体通常是一个管道,其中流动着工质,通过受热后的工质来传递能量。
2. 蒸汽发生器
在太阳能集热系统中受热的工质被送到蒸汽发生器中,与水进行热交换,使水受热蒸发成为高温高压的蒸汽。
蒸汽发生器是太阳能热发电系统中非常重要的一个部分,其效率和稳定性直接影响着发电系统的整体性能。
3. 蒸汽涡轮机
高温高压的蒸汽通过蒸汽发生器送到蒸汽涡轮机中,蒸汽的压力和速度使得涡轮机转动。
蒸汽涡轮机通过转动来带动连接在其轴上的发电机发电,将热能转化为电能。
4. 发电机
发电机是将机械能转化为电能的设备,它通过转子的旋转来感应电流,从而产生电能输出。
发电机是太阳能热发电系统中最终将热能转化为电能的设备。
综上所述,太阳能热发电工作原理是利用太阳能集热系统将太阳光线聚焦到吸热体上,使其受热后传递能量给蒸汽发生器,生成高温高压的蒸汽,然后通过蒸汽涡轮机和发电机将热能转化为电能。
这种广泛应用的绿色能源技术有着较高的能量利用率和环境友好性,将在未来替代传统能源成为主要发电方式之一。
太阳能热发电系统的发电形式
太阳能热发电系统的发电形式太阳能热发电系统是一种利用太阳能将光能转化为电能的技术。
它通过利用太阳能辐射的热量,将其转化为蒸汽或热水,再通过蒸汽或热水驱动涡轮机发电。
太阳能热发电系统的发电形式主要包括以下几种:1. 直接发电:太阳能热发电系统中的平板集热器可以直接将太阳能转化为电能。
平板集热器通过吸收太阳辐射的热量,将工作介质加热至高温,然后通过热交换器将热能转化为电能。
这种形式的发电方式简单直接,适用于小规模的太阳能热发电系统。
2. 热能储存发电:太阳能热发电系统中的热能储存是一种重要的技术手段。
通过将太阳能转化为热能,并将其储存起来,可以在夜间或阴天时继续发电。
常见的热能储存方式包括熔盐储热、石墨储热等。
这种形式的发电方式可以提高太阳能热发电系统的可靠性和稳定性。
3. 热力循环发电:太阳能热发电系统中的热力循环发电是一种常见的发电形式。
它通过将太阳能转化为热能,然后利用热能驱动涡轮机发电。
常见的热力循环发电方式包括蒸汽动力循环、有机朗肯循环等。
这种形式的发电方式具有高效率和稳定性的特点。
4. 光热发电:太阳能热发电系统中的光热发电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。
光热发电系统通过聚光器将太阳能集中到一个小区域,使其温度升高,然后利用高温产生的热能驱动发电机组发电。
这种形式的发电方式适用于大规模的太阳能热发电系统。
总结起来,太阳能热发电系统的发电形式包括直接发电、热能储存发电、热力循环发电和光热发电。
这些形式各具特点,可以根据实际需求选择合适的发电方式。
太阳能热发电系统的发展将为可再生能源领域的发展做出重要贡献,促进能源的可持续利用。
太阳能热发电利用太阳能提供电力
太阳能热发电利用太阳能提供电力太阳能热发电:利用太阳能提供电力随着环境问题和能源危机的日益严峻,人们对替代能源的需求越来越迫切。
太阳能热发电作为一种环保、可再生的能源形式,受到了广泛关注和重视。
本文将介绍太阳能热发电的原理和应用,以及其在解决能源问题和环境保护方面的重要性。
一、太阳能热发电的原理太阳能热发电利用太阳辐射能转化为热能,然后进一步转化为电能。
它的工作原理可以分为三个主要步骤:1. 太阳能集热器:太阳能集热器是太阳辐射能的接收器,通过吸收太阳辐射能将其转化为热能。
集热器通常采用高效的光伏电池板或热能集热器,将太阳辐射能转化为热水或蒸汽。
2. 热能储存系统:太阳能热发电需要一个热能储存系统,以便在夜间或阴天时提供可靠的能源供应。
热能储存系统通常采用热储罐,将通过太阳能集热器收集到的热能储存起来,以备不时之需。
3. 热能转换为电能:当需要电能时,热能储存系统会将储存的热能转化为电能。
这通常通过锅炉或蒸汽机来实现,将储存的热水或蒸汽驱动涡轮发电机发电,转化为电能。
二、太阳能热发电的应用太阳能热发电在能源领域有着广泛的应用。
以下列举了一些主要的应用领域:1. 大型太阳能电站:大型太阳能电站是利用太阳能热发电技术建设的大型电力站。
这种电站通常使用大规模的太阳能集热器和高效的热能转换设备,可供应大量电力,解决能源供应问题。
2. 工业生产:太阳能热发电可被用于工业生产中的能源供应。
例如,利用太阳能热发电为工厂供应电力,满足生产过程中的能源需求。
3. 住宅热水供应:太阳能热发电可以直接为家庭提供热水供应。
通过安装太阳能集热器,将太阳辐射能转化为热能,供应给家庭的热水器,以实现绿色环保的热水供应。
4. 温室供暖:太阳能热发电可用于温室的供暖系统,通过将太阳能集热器安装在温室的顶部,将太阳辐射能转化为热能,为温室提供温暖的环境,促进农作物的生长和发展。
三、太阳能热发电的重要性太阳能热发电在解决能源问题和环境保护方面具有重要意义:1. 可再生能源:太阳能热发电是一种可再生能源形式,能够实现对能源资源的持续利用。
太阳能热发电原理
太阳能热发电原理一、引言太阳能热发电是一种利用太阳能产生电能的技术,它可以通过吸收太阳辐射能将其转化为热能,再将热能转化为电能。
这种技术是一种清洁、可再生的能源,因此在当今的环保意识日益增强的社会中受到越来越多人的关注。
二、太阳辐射太阳辐射是指从太阳向外发出的电磁波,其中包括可见光、紫外线和红外线等成分。
地球接收到的太阳辐射主要包括两部分:直接辐射和散射辐射。
直接辐射指来自太阳直接向地球表面发出的光线,而散射辐射则是指来自大气层中散乱反射回地面上的光线。
三、集热系统集热系统是太阳能热发电系统中最重要的组成部分之一。
它主要由反光镜或聚光镜等组成,可以将太阳辐射聚焦在一个小区域内,从而提高集热效率。
集热系统通常采用抛物面镜、塔式反射镜等形式,以便将太阳辐射集中到一个小点上。
四、热媒体热媒体是指在太阳能热发电系统中用于传递热量的介质,通常采用水或油。
当太阳辐射被集中到一个小点上时,会产生高温,这时需要一个介质来吸收和传递这些热量。
在太阳能热发电系统中,通常会将水或油流经集热器,在其中吸收太阳辐射的热量,并将其传递到蒸汽发生器中。
五、蒸汽发生器蒸汽发生器是太阳能热发电系统中的另一个重要组成部分。
它主要由管道和容器等组成,可以将流经集热器的水或油加热至高温状态,并转化为蒸汽。
在太阳能热发电系统中,通常采用直接加热和间接加热两种方式来产生蒸汽。
直接加热是指通过集光器将太阳辐射直接聚焦在蒸汽管道上,从而使其加热;而间接加热则是指通过一种介质(如盐)来传递热量,从而将蒸汽产生器加热至高温状态。
六、涡轮机涡轮机是太阳能热发电系统中用于转化蒸汽能量为电能的设备。
它主要由转子和定子等组成,可以将流经蒸汽发生器的高温高压蒸汽转化为机械能,并带动发电机旋转。
在太阳能热发电系统中,通常采用一种称为斯特林涡轮机的设备来实现这一过程。
七、发电机发电机是太阳能热发电系统中用于将机械能转化为电能的设备。
它主要由线圈和磁铁等组成,可以通过旋转产生交流电。
太阳能热发电三种模式介绍
太阳能热发电三种形式介绍太阳能热发电是利用集热器将太阳辐射能转换成热能并通过热力循环过程进行发电,是太阳能热利用的重要方面。
作为太阳能大规模发电的重要方式,太阳能热发电具有一系列明显优点,首先,其全生命周期的碳排放量非常低,根据国外研究仅有18g/kWh。
另外,该技术在现有太阳能发电技术中成本最低,更易于迅速实现大规模产业化。
此外,太阳能热发电还具有非常强的与现有火电站及电网系统的相容性优势。
目前,太阳能热发电正成为世界范围内可再生能源领域的投资热点。
翻开世界太阳能热发电版图可以发现,目前太阳能热发电站遍布美国,西班牙,德国,法国,阿联酋,印度,埃及,摩洛哥,阿尔及利亚,澳大利亚等国家。
太阳能热发电技术已经进入快速发展时期。
太阳能热发电在全球的发展热潮中,中国业界也不甘落后。
2009年10月,“中国太阳能光热产业技术创新战略联盟”成立,该联盟计划在“十二五”期间,争取在中国西部建设1000兆瓦级规模的太阳能热发电站。
2009年12月,中国科学院电工研究所作为第一承担单位的国家重点基础研究计划“高效规模化太阳能热发电的基础研究”项目正式启动。
相信在之后的时间里,光热产业将获得一个爆发式的发展。
政府的支持必将对国内的太阳能热利用发展起到推波助澜的作用。
由此,国内太阳能热利用企业也将获得发展良机,可以预计,未来光热发电市场必将成为实力企业必争之地。
槽式太阳能热发电全称为槽式抛物面反射镜太阳能热发电,是将多个槽型抛物面聚光集热器经过串并联的排列,加热工质,产生高温蒸汽,驱动汽轮机发电机组发电。
塔式太阳能热发电1973年,世界性石油危机的爆发刺激了人们对太阳能技术的研究与开发。
相对于太阳能电池的价格昂贵、效率较低,太阳能热发电的效率较高、技术比较成熟。
许多工业发达国家,都将太阳能热发电技术作为国家研究开发的重点。
由于单位容量投资过大,且降低造价十分困难,因此太阳能热发电站的建设逐渐冷落下来。
但对塔式太阳能热发电的研究开发并未完全中止。
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太 阳 能 热 发 电 资 料 整 理二0一0年六月目 录第一条 热发电概念1.1 槽式系统——“短焦距线聚焦” (01)1.2 塔式系统——“长焦距点聚焦” (04)1.3 碟式系统——“短焦距点聚焦” (05)第二条 对比2.1 性能和特点比较 (07)2.2 商业化程度 (08)2.3 使用环境 (08)第三条、可行性分析3.1 技术性 (08)3.2 投资成本 (10)第四条 供应商4.1 设备生产 (11)4.2 系统集成 (12)第五条 工程案例5.1 已建设 (13)5.2 国内热发电规划 (15)5.3 内蒙古50MW级槽式太阳能热发电示范项目可行性研究报 (15)第六条 个人小结6.1应用趋势 (20)6.2应用区域 (21)6.3与光伏发电对比 (21)6.4热发电优势 (21)第一条 热发电概念太阳能热发电是利用集热器将太阳辐射能转换成热能并通过热力循环过程进行发电。
太阳能热发电系统大致有三类:槽式线聚焦系统、塔式系统和碟式系统。
1.1 槽式系统——“短焦距线聚焦”该系统是利用抛物柱面槽式反射镜将阳光聚焦到管状的接收器上,并将管内传热工质加热,在换热器内产生蒸汽,推动常规汽轮机发电。
图1-1 反射镜(二维)图1-2 电厂——接收(反射镜阵列)图1-3 电厂——发电厂(和火力发电共用)图1-4 电厂——原理1.2 塔式系统—— “长焦距点聚焦”该系统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,在换热器内产生蒸汽,推动常规汽轮机发电。
1.3 碟式系统—— “短焦距点聚焦”抛物面反射镜/斯特林系统是由许多镜子组成的抛物面反射镜组成,接收器在抛物面的焦点上,接收器内的传热工质被加热到750℃左右,驱动发动机进行发电。
第二条 对比2.1 性能和特点比较2.2 商业化程度目前只有槽式线聚系统已进入商业化阶段,其他两种类型均尚处于中试和示范阶段,但其商业化前景看好。
这3种类型的系统,既可单纯应用太阳能运行,也可安装成为与常规燃料联合运行的混合发电系统。
2.3 使用环境抗风强度<18.5m/s。
第三条、可行性分析3.1 技术性3.1.跟踪“短焦距线聚焦” --- 槽式系统 ,因为线聚焦都是延长型的,很长的槽式跟踪要一致同步,一般一个控制器可以同时控制很长的一段槽,甚至是多个槽同时控制。
跟踪不会影响槽式的发展。
“长焦距点聚焦”--- 塔式系统,跟踪难度最大的跟踪。
因为焦距长,所以跟踪精度要求的就高。
高精度受两个因素影响,一个是驱动控制精度,另一个是机械传动精度。
机械传动若要实现高精度就必然采用高差速比,一般都在数万比一。
减速就要用齿轮,齿轮的误差是无法彻底消除的。
所以高精度机械装置的造价是随精度提高而指数倍提高的。
所以塔式系统跟踪到现在还没有大规模推广的重要原因之一。
“短焦距点聚焦” --- 碟式系统,跟踪难度最低的一种,机械传动机构相对独立,容易实现。
跟踪不会影响碟式的发展。
3.1.2聚光镜槽式聚光镜:是抛物线型镜面,一般是小开口的(开口3米以下)一个模具,三米以上开口用两个模具就够了。
用树脂,菱苦土,水泥等现在做太阳灶的工艺。
玻璃镜面是热弯炉弯曲玻璃。
玻璃热弯的模具关键是要控制模具温度变型率。
曲面玻璃镀银镜有一定难度。
塔式聚光镜:国际上经常采用的是大面积玻璃银镜拉弯构成曲面,在焦点上形成小的聚光焦斑,这样做有个缺点,正午时焦点比较小,上午和下午会出现焦点变形,这个被叫做余弦效应。
为减小余弦效应,就有人把玻璃反光镜分成小块。
带来的安装麻烦也随之增加。
另外,反光镜距离光靶越远反光点变大,镜子散射增加。
能量损失也增加。
碟式聚光镜:可以多片小平镜,可以是多片圆盘,也可以是多片曲面镜。
曲面结构就是太阳灶的结构,简单且成本低。
高级一些的就要热弯玻璃,在曲面上镀镜,镀铝比较容易,镀银就有难度。
3.1.3高温接收线聚焦聚光倍率低,焦点温度低(390~734摄氏度),接收体长度大,热散失是最大的一种,无论如何他都不会成为太阳能热应用效率最高的方案。
塔式聚焦,功率大,温度高(565~1049摄氏度),可达到数千度高温。
聚光效率低,定日镜反光散射和跟踪偏差是聚光有效率不足70%。
现阶段塔式效率不比槽式高多少,但是比槽式造价高很多。
碟式点聚焦聚光倍率高,焦点温度高(750~1382摄氏度),可达到上千度。
接收到的能量最大,聚光效率最高。
适合直热发电,斯特林发电。
半导体电堆温差发电。
未来发展空间最大的方案。
3.2 投资成本3.2.1槽式系统曲面聚光最容易在短期内解决,也最容易成为中国热发电的先驱。
曲面聚光镜体制要造出好的模具,控制好热弯炉的加热,就能作出镜子。
3.2.1塔式系统三个高造价瓶颈。
第一是定日镜驱动造价,占全系统造价的25%,而且精度很难保证,抗风困难。
第二是高塔的造价,为减小镜场占地面积,只有把塔建的很高,系统越大塔就越高。
塔体造价占整个系统造价的20%。
第三是高温吸收结构,包括材料、热损失、光热转换效率。
这一点是塔式系统效率难以提高的关键。
3.2.3碟式系统聚光和跟踪系统造价最低,也最容易实现,造价很低。
将来适合独立发电系统。
第四条 供应商4.1 设备生产4.1.1集热管(HCE)1) 国际:以色列的Solel公司(被西门子收购)德国的Schott公司2) 国内:华园新能源有限公司中国科学院电工研究所皇明太阳能联合实验室南京春辉科技实业有限公司(南京中材天成新能源有限公司) 河海大学成立新材料新能源研究开发院南京工业大学4.1.2 定日镜(反射镜)美国esolar美国SolarOne美国SAIC德国Steinmuller中国科技大学——陈应天北京天羿洁源科技发展有限公司杭州大明科技控股集团4.2 系统集成美国Luz公司中国华电集团新能源发展有限公司北京中航空港通用设备有限责任公司大连星火新能源发展有限公司上海工电能源科技有限公司新疆天能新能源技术有限公司第五条 工程案例5.1 已建设美国Luz公司在加州莫哈维沙漠陆续建成了9座槽式聚光热发电站(SEGS),总装机容量为354兆瓦,年发电总量10.8亿千瓦时,发出的电力可供50万人使用。
管状集热器内工作介质为导热油,导热油通过换热器可以产生390℃的过热蒸汽以驱动蒸汽轮机发电。
随着技术不断发展,系统效率由起初的11.5%提高到13.6%。
每千瓦电能装机容量的投资己由6000美元降至2000多美元;电费由每度24美分降至7.5美分―8.5美分。
自1984年以来,Luz公司先后开发了14兆瓦、30兆瓦和80兆瓦多种系统,由太阳辐射能至电能的最高瞬时效率为24%,年平均效率最高为15%。
由于太阳能是随机的,在工作介质的回路中增设一个使用常规燃料(通常为天然气)的辅助锅炉,以备急需。
美国上世纪已经建成354MW,2007年建成64MW的Solar One;西班牙已经建成200MW,分别是Andasol 1(50MW)、AndaSol 2(50MW)、Energia Solar De Puertollano(50MW)和Alvarado 1 (50MW)。
5.1.1槽式电站5.1.2塔式电站国内已建成太阳能热发电——江宁70kWe太阳能热发电示范工程(塔式)、延庆1000kWe塔式发电、顺义空港槽式发电。
2009年底总投资176亿元建设的“太阳能热发电研究及产业基地”日前在山东省潍坊市峡山区奠基。
据悉,这一基地建成后将成为全球规模最大、范围最广的太阳能热发电研究及产业基地、太阳能热发电国际技术推广和产业化基地、太阳能热发电国际技术教育培训基地。
5.2 国内热发电规划甘肃玉门2000MWe新疆青松300MWe内蒙古鄂尔多斯50MWe——即将招标青海格尔木1000MWe陕西榆林500MWe海南250MWe怀柔桥梓镇一期3500万槽式发电5.3内蒙古50MW级槽式太阳能热发电示范项目可行性研究报告5.3.1概述内蒙古自治区是我国的电力输出大省,但其中绝大多数是火电,可再生能源很少,这也加速 了煤炭资源的消耗,使内蒙古提早面临能源的挑战。
因此,必须着力调整能源结构,利用其 风资源和太阳能资源的优势,大力发展可再生能源,以提升内蒙古在全国的能源地位。
内蒙古西部地区具有丰富的太阳能资源,全年日照小时数在 2 000h以上,属于我国光照资 源丰富区。
利用太阳能热发电使广大的沙漠、戈壁滩变废为宝,可以创造较好的经济效益和 社会效益。
内蒙古85MW槽式太阳能热发电示范项目拟选厂址位于鄂尔多斯库布其沙漠,太阳光热资源富 集,是开创内蒙古太阳能资源开发的示范建设项目,对槽式太阳能热发电的开发建设推广有 较好的引导作用,具有承前启后的关键性作用。
该项目的及时开发建设不仅可以为地区电网 注入更多绿色能源,对保护环境、减少污染、节约煤炭资源都将起到积极作用。
5.3.2工艺技术方案目前太阳能热发电大致可分为三大类:聚光类太阳能热发电、太阳池发电和太阳能烟囱发电 。
聚光类太阳能热发电按照接收系统的形式,又大致可分为三大类:槽式聚光太阳能热发电 、塔式聚光太阳能热发电和碟式聚光热发电。
与塔式、碟式太阳能热发电技术相比,槽式太阳能热发电技术是目前世界上最成熟的,也是 目前唯一实现商业化运行的太阳能热发电技术。
优势在于:系统结构紧凑,槽式抛物面集热 装置的制造所需的构件形式不多,容易实现标准化,适合批量生产。
如图1中所示,槽式太阳能热发电系统可分为集热区、换热区、发电区等3大区域: 1) 集热区 整个系统的核心,平行排列的槽式集热器组成太阳集热区,这些太阳能收集 器是玻璃镜面的集热器。
通过对太阳进行由东向西的跟踪,槽式集热器将太阳的直接辐射汇 集在吸热管上,吸热管中的热传导液体(称为导热油)被加热到约400℃。
2) 换热区 太阳集热区加热的导热油到换热区后依次通过太阳能过热器、太阳能蒸汽发生 器、太阳能预热器来加热给水进而里产生高压蒸汽和再热蒸汽。
考虑到导热油热物性的特点 和热力循环的最优化,蒸汽的温度选定在383℃。
为了使得转换过程中的效率最大,给水温 度最好为240℃,这是一个最佳值。
较低的给水温度会降低热效率。
较高的给水温度会导致 导热油换热器的热吸收下降并且增加太阳集热区辐射损失。
太阳落下后,太阳集热区停止工作。
为了避免在发电中断期间,导热油发生凝结,换热区增 加了辅助加热系统,以维持导热油的最低的运行温度。
该系统当中水——蒸汽的流通路径为:①从高压给水加热器到太阳能预热器;②从太阳能预热器到太阳能蒸汽发生器;③从太阳能蒸汽发生器到太阳能过热器;④从太阳能过热器到高压蒸汽轮机入口(新蒸汽);⑤从高压汽轮机出口到太阳能再热器;⑥从太阳能再热器到低压汽轮机入口(再热蒸汽)。
导热油的流通路径为:①从太阳能集热区到太阳能过热器和太阳能再热器;②从太阳能过热器到太阳能蒸汽发生器;③从太阳能蒸汽发生器到太阳能预热器;④从太阳能预热器和太阳能再热器到太阳能集热区。