聚光太阳能发电的几种主要形式
太阳能聚光发电技术研究与应用
太阳能聚光发电技术研究与应用在当今世界不断推动可再生能源发展的浪潮中，太阳能作为一种清洁、无限的能源来源，备受关注。
太阳能聚光发电技术作为太阳能利用的重要方式之一，正在逐渐成为人们研究和应用的热点领域。
本文将探讨太阳能聚光发电技术的研究进展和应用前景。
一、太阳能聚光发电技术的原理太阳能聚光发电技术是利用透镜、反射器等设备将太阳光线聚集到一个小区域，并将光能转换为热能，再通过热能驱动发电机组发电的一种技术。
该技术主要分为两种类型：点聚光和线聚光。
点聚光是指将太阳光线通过透镜等设备聚焦到一个点上，使得该点的能量密度非常高。
这种方式主要应用于太阳能热发电系统，如太阳能热发电站。
线聚光则是将太阳光线通过反射器等设备聚焦成一条直线，使得能量分布均匀且相对较高。
目前，线聚光主要应用于太阳能光热发电系统，如太阳能光热发电站。
二、太阳能聚光发电技术的研究进展随着可再生能源技术的发展，太阳能聚光发电技术也取得了巨大的进展。
在材料和器件方面，聚光透镜的材料种类越来越丰富，包括玻璃、聚合物、液晶等，能够满足不同应用场景的需求。
同时，反射器材料的选择也得到了提升，使得反射效率更高。
在系统设计方面，太阳能聚光发电技术已经实现了自动化控制。
通过搭载光电传感器和自动跟踪装置，可以实现对太阳光的自动捕获和跟踪，提高能量利用效率。
此外，系统还采用了一系列的热管理措施，如冷却装置和防尘处理，以确保设备长时间高效运行。
在性能优化方面，太阳能聚光发电技术不断改进光电转换效率。
研究人员通过改变材料性能、设计反射器形状和调整光线聚焦方式等手段，有效提高了能量转换效率。
同时，还探索了不同的热量转换方式，如热力循环、热电效应等，以进一步提高发电效率。
三、太阳能聚光发电技术的应用前景太阳能聚光发电技术具有广阔的应用前景。
首先，它可以解决能源短缺和环境污染等问题。
太阳能作为一种清洁、可再生的能源，将有助于减少对化石燃料的依赖，为人类提供可持续的能源供应。
光热发电工作原理聚光形式对比及运行状态
光热发电工作原理聚光形式对比及运行状态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。
这种发电技术主要有两种聚光形式：平板聚光和塔式聚光。
在平板聚光系统中，太阳能集中在反射镜上，然后反射到集热器上的吸热体。
吸热体受到聚光的太阳能照射后，吸热体表面温度升高，释放出热能。
这些热能通过传导、对流和辐射等方式传输到传热介质中。
传热介质常用的是油或者水，它们在集热器内部流动，通过热交换器传递热能。
传热介质的温度升高，再通过汽轮机或蒸汽发生器转化为机械能或者电能。
在塔式聚光系统中，太阳能通过反射镜集中到塔顶的接收器上。
接收器内部有一种叫做工质的材料，它可以储存热能。
工质受到聚光的太阳能照射后，温度升高，释放出热能。
这些热能通过熔盐或者压缩空气等方式传输到储热系统中。
在需要发电的时候，工质释放储存的热能，将其转化为电能。
相比平板聚光系统，塔式聚光系统有一些优势。
首先，塔式聚光系统的能效更高，因为塔顶接收器可以集中更多的太阳能，而且集热温度更高。
其次，塔式聚光系统的储热系统可以存储更多的热能，使得电力可以在夜晚或者阴天继续供应。
此外，塔式聚光系统对于燃煤发电厂的改造比较方便，可以利用现有的设施进行改造。
光热发电系统在运行状态下，需要考虑多个因素。
首先，太阳能的照射强度和持续时间对系统的影响很大。
太阳能的照射强度越大，系统的发电能力越强。
其次，系统的聚光效果也会影响发电能力，良好的聚光效果可以使得更多的太阳能被集中到接收器上。
此外，系统的传热效率也是一个重要的参数，传热效率越高，系统的发电效率越高。
运行过程中，系统还需要考虑温度的控制和保护等方面。
总之，光热发电是一种利用太阳能发电的技术，它可以通过平板聚光和塔式聚光两种形式实现。
这些系统在运行时需要考虑太阳能照射强度、聚光效果、传热效率等多个因素，以提高发电效率和稳定性。
太阳能聚光方式
太阳能聚光方式太阳能聚光，这可是个超有趣的事儿呢！咱先来说说抛物面聚光吧。
你可以把它想象成一个超级大的碗，这个碗可不得了，它能把四面八方的太阳光都给聚集到一个小点点上。
就像小时候咱们玩放大镜烧蚂蚁一样，只不过这个抛物面聚光可比放大镜厉害多啦。
它能把光聚得特别强，强到可以用来发电或者做其他超酷的事儿呢。
这种聚光方式就像是一个超级太阳捕捉手，把那些调皮乱跑的太阳光都给逮住，然后让它们乖乖听话，集中力量办大事。
还有一种聚光方式叫菲涅尔透镜聚光。
这个名字听起来是不是有点高大上？其实啊，它也很接地气的。
菲涅尔透镜就像是一个有着很多魔法小格子的镜片。
它把太阳光通过这些小格子给折射到一起，就像一群小伙伴本来在到处乱跑，然后被一个智慧的小队长给集合起来了。
这种聚光方式很聪明，能在比较小的空间里把光聚得很好。
而且啊，它不像抛物面聚光器那么庞大，比较容易安装和使用。
就像一个小巧玲珑却能量满满的小精灵，在太阳能的世界里闪闪发光。
再说说塔式聚光。
这就像是一个太阳的小城堡，中间有一个高高的塔，周围呢，是好多好多面能反光的镜子。
这些镜子就像一群忠诚的小卫士，把太阳光都反射到中间的塔上。
它们齐心协力，让塔那里的光变得超级强。
这种聚光方式就像是一场盛大的太阳光聚会，所有的光都被邀请到塔这个大派对场地来，然后在那里一起释放出巨大的能量。
太阳能聚光方式各有各的妙处。
它们就像一群各有特长的小伙伴，在利用太阳能这个大舞台上，尽情地展示着自己的本事。
不管是抛物面的大气，菲涅尔透镜的精巧，还是塔式聚光的壮观，都在为我们更好地利用太阳能做贡献呢。
它们让我们看到了太阳能的无限潜力，也让我们对未来充满了期待。
毕竟，有这么多好玩的聚光方式在努力把太阳光变成我们能用的能源，感觉就像是大自然的馈赠被我们巧妙地接住了，这是多么让人开心的事儿呀。
聚光太阳能发电
聚光太阳能发电∙聚光太阳能发电（CONcentrating Solar Power）简称CSP是采用反射镜把太阳光反射并聚集到接收器，该接收器能够聚集太阳能并将其转换为热能，利用这种热能生产的热蒸汽，推动涡轮发动机，从而驱动发电机发电，满足电力需求。
太阳能到电能的高效率转换特性，使CSP技术成为具有吸引力的可再生能源项目。
目录∙聚光太阳能发电的几种主要形式∙聚光太阳能发电的基本原理∙聚光太阳能发电系统的组成∙聚光太阳能发电的发展现状∙聚光太阳能发电的发展优势聚光太阳能发电的几种主要形式∙一、线性聚光系统线性聚光太阳能发电采用线聚焦技术，线性聚光器包括抛物面槽式系统和线性菲涅耳反射系统2种，利用很大的反射镜来捕获太阳的能量，并把太阳光反射和对焦集中到焦线上，在这条焦线上安装有线性管状集热器，集热器吸收聚焦后的太阳辐射能，把吸热管内的流体加热，然后产生过热蒸汽，驱动涡轮发电机产生电力。
线性集中聚光器系统通常由按南北向平行排列的大量聚光器组成，这样保证最大限度地聚集太阳能。
1.抛物面槽式系统目前，在美国太阳能热发电领域中占主导地位的是抛物面槽式线性聚光系统，槽式太阳能发电系统由太阳能聚光器，以及吸热配件或接收器和跟踪机构组成。
其中太阳能聚光器由许多弯曲的反射镜组合装配而成，安装在支架上。
吸热管或接收器管沿着每个抛物形反射镜的焦线固定安装，用以吸收太阳辐射能，传热工质(不管是传热流体还是水/蒸汽)都要从太阳能集热管中流过，从而产生过热蒸汽，直接输送到涡轮机用以发电。
2.线性菲涅尔反射器系统第二种线性聚光技术是线性菲涅尔反射器系统，该系统由反射镜。
聚光器和跟踪机构组成。
把平坦的或略有弯曲的反射镜安装配置在跟踪器上，在反射镜上方的空间安装吸热管，反射镜把阳光反射到吸热管。
有时在聚光器的顶部加装小型抛物面反射镜，以加强阳光的聚焦。
二、碟式引擎系统与其他聚光太阳能发电技术相比，碟式引擎系统产生的电力功率相对较少，通常在3~25万kW的范围内，很适合分布式应用，如果将多个这样分布安装的单元碟式。
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。
基于聚光太阳能热发电的联合循环发电系统
基于聚光太阳能热发电的联合循环发电系统随着全球能源危机的日渐严重，各种新型可再生能源开始受到更多关注和研究。
太阳能热发电是其中之一，它的优点在于可以利用太阳能将热转化为电能，无需消耗化石燃料，同时还可以减少对环境的污染和气候变化的影响。
其中，聚光太阳能热发电方式可以提高太阳能的利用效率，同时也可以降低设备的投资成本。
在太阳能热发电的基础上，联合循环发电系统可以进一步提高发电效率，节约能源，降低成本。
一、聚光太阳能热发电聚光太阳能热发电是利用反射镜将太阳能集中到一个点上，将集中的太阳光转化成高温热能，进而产生蒸汽驱动涡轮发电机发电的一种方式。
这种方式不需要使用任何化石燃料，具有较高的能源利用效率和清洁的特点。
这种方式适用于地区阳光充足、水资源丰富、平坦地势或丘陵地貌的地区。
聚光太阳能热发电主要包括反射镜系统、蒸汽发生和发电系统。
反射镜系统主要由聚光器、二次镜、反射镜支架、跟踪装置等组成。
聚光器接收阳光，将其反射到二次镜上，二次镜再反射到反射镜上并集中到一个点上。
这个点温度可达数百度以上，通过加热可以将水变成蒸汽，进而驱动涡轮机或柴油机发电。
聚光太阳能热发电技术的优点是无污染、无噪音、寿命长，发电效率高等。
比较适合干旱、光照强度大的地区使用。
但是也存在着其不足之处：因为太阳能是不可控的能源，所以在天气不好的时候发电效率会降低；太阳能热发电的投资成本较高，限制了其市场规模和发展速度。
二、联合循环发电系统联合循环发电系统是一种靠在燃煤或燃气等火力发电设备上，利用烟气余热发电的装置，也称为余热发电。
它可以利用原有火力发电的余热，大幅度提高能源的利用率，不仅可以节约能源，还可以降低能源的消耗成本、降低环境污染和减少温室气体排放，具有非常重要的社会和经济意义。
余热发电的原理是将烟气中的余热用余热锅炉回收再利用，然后通过余热发电机组将余热转化成电能。
它的主要组成部分是余热钵、余热锅炉、蒸汽涡轮机、发电机、自动控制系统等。
太阳能聚光方式
太阳能聚光方式太阳辐射的能流密度低，在利用太阳能时为了获得足够的能量，或者为了提高温度，必须采用一定的技术和装置（集热器），对太阳能进行采集。
集热器按是否聚光，可以划分为聚光集热器和非聚光集热器两大类。
非聚光集热器（平板集热器，真空管集热器）能够利用太阳辐射中的直射辐射和散射辐射，集热温度较低；聚光集热器能将阳光会聚在面积较小的吸热面上，可获得较高温度，但只能利用直射辐射，且需要跟踪太阳。
平板集热器历史上早期出现的太阳能装置，主要为太阳能动力装置，大部分采用聚光集热器，只有少数采用平板集热器。
平板集热器是在17世纪后期发明的，但直至1960年以后才真正进行深入研究和规模化应用。
在太阳能低温利用领域，平板集热器的技术经济性能远比聚光集热器好。
为了提高效率，降低成本，或者为了满足特定的使用要求，开发研制了许多种平板集热器：按工质划分有空气集热器和液体集热器，目前大量使用的是液体集热器；按吸热板芯材料划分有钢板铁管、全铜、全铝、铜铝复合、不锈钢、塑料及其它非金属集热器等；按结构划分有管板式、扁盒式、管翅式、热管翅片式、蛇形管式集热器，还有带平面反射镜集热器和逆平板集热器等；按盖板划分有单层或多层玻璃、玻璃钢或高分子透明材料、透明隔热材料集热器等。
目前，国内外使用比较普遍的是全铜集热器和铜铝复合集热器。
铜翅和铜管的结合，国外一般采用高频焊，国内以往采用介质焊，199S年我国也开发成功全铜高频焊集热器。
1937年从加拿大引进铜铝复合生产线，通过消化吸收，现在国内已建成十几条铜铝复合生产线。
为了减少集热器的热损失，可以采用中空玻璃、聚碳酸酯阳光板以及透明蜂窝等作为盖板材料，但这些材料价格较高，一时难以推广应用。
真空管集热器为了减少平板集热器的热损，提高集热温度，国际上70年代研制成功真空集热管，其吸热体被封闭在高真空的玻璃真空管内，大大提高了热性能。
将若干支真空集热管组装在一起，即构成真空管集热器，为了增加太阳光的采集量，有的在真空集热管的背部还加装了反光板。
太阳能热发电和聚光光伏发电
太阳能热发电技术
2013-7-24
3
槽式
碟式
塔式
2013-7-24
太阳能热发电三种基本形式
4
三种系统比较：
塔式效率高，槽式成本低，碟式单机可标准化 生产，三种方式各自优势明显，同时缺点也很 明显：塔式一次性投入大，槽式相对塔式和碟 式效率较低，碟式单机规模很难做大。 目前来说，塔式和碟式尚处于研究、开发、示 范阶段，槽式已经是最成熟的商业化技术。
2013-7-24 24
发展方向：
（1）先进的聚光器结构； 围绕结构（轴式—衍架式）；长度（100米—150米）；聚光镜材料； 玻璃厚度；降低整机重量等等。
LS3型100米长阵列
2013-7-24
EUROTROUGH型150米长阵列
25
（2）性能提高的真空管接收器； 涂层技术提高发射率；结构上最大限度减少阴影面积；调 整相关材料配方，使得可伐更好封接等等。
28
（4）联合发电系统。与常规电站联合，由太阳能提供汽轮机中、低 压部分的蒸汽。这样可提高系统效率，降低成本。
2013-7-24
29
（5）可靠性技术研究。例如，运动中的高温真空 接收器在聚光器阵列两端与布置在地面上不动的 导热油管路之间存在一个重要的活动密封连接问 题。现在一般设计为球型关节，需要考虑高温、 一定压力、处于运动状态、密封等因素。 （6）极轴跟踪技术。南北向聚光集热器由原来的 水平放置改为面朝南的倾斜轴，充分考虑方位角 和高度角的影响，从而更有效地接收太阳辐射能。
2013-7-24
31
2013-7-24
32
单台碟式太阳能发电机
多套并联的碟式太阳能发电机站
2013-7-24
太阳能聚焦技术的原理和应用
太阳能聚焦技术的原理和应用太阳能聚焦技术是一种利用太阳能来进行能量转换的先进技术，这项技术主要通过将来自太阳的光线进行集中和聚焦，以便将其转化为产生热能、电能等的形式。
该技术是目前可再生能源领域的重要研究方向之一，具有较为广泛的应用前景和潜力。
太阳能聚焦技术的原理太阳能聚焦技术主要是将太阳光线聚焦在一个小面积上，使其能量密度远高于常态下的太阳辐射能量密度。
由于太阳光线的能量密度非常低，在光学材料和结构的帮助下，才能实现太阳能的有效转化。
太阳能聚焦技术包括平面聚光、放物面聚光和反射聚光三种方式。
在平面聚光中，将反射聚光面设计成平面，并改变光线入射角度，当光线距离聚光面越近，入射角度越垂直，所发挥的作用就越大。
在放物面聚光中，聚光面采用抛物面形状，将反射的光线集中在同一焦点上。
在反射聚光中，通过反射镜、透镜、反射膜等将进入反射面的光线反射，使它们汇聚到一个点上，达到聚光的效果。
应用领域太阳能聚焦技术目前主要应用于产生热能和电能等两个方面。
在产生热能方面，太阳能聚焦技术主要用于太阳能热水器、蒸汽发生器、热水锅炉等系统中。
例如，将太阳能通过聚光技术集中到一定面积上，在该区域内产生高温，可用于工业生产中的蒸汽产生，实现能源的节约。
此外，太阳能热水器也是应用较广泛的一种方式，利用太阳能进行加热，可满足家用和工业热水的需要。
在产生电能方面，太阳能聚焦技术主要用于太阳能发电系统中。
利用太阳光线通过聚光技术集中到一定区域内，在该区域中产生高温，再将产生的热能转化为电能，实现太阳能发电的过程。
太阳能发电系统是目前可再生能源领域的重要研究方向之一，利用聚光技术产生的高温可提高太阳能发电的效率，大幅提高能源利用效率和减少环境污染。
总结太阳能聚焦技术基于光学、热学等多学科交叉，具有广阔的应用前景。
随着科技水平和产业规模的不断提升，太阳能聚焦技术将成为太阳能综合利用的重要手段之一，为推动绿色发展、缓解能源压力、改善人类生活质量带来积极的贡献。
光热发电的主要类型
光热发电的主要类型1、塔式聚光热发电吸收到的太阳光集中聚焦到塔顶，对传热工作介质加热进而发电的一种聚光太阳能发电技术，不需要管道传输系统，热损减小，系统效率高，同时便于储存热量。
塔式的工作介质可用空气、水或水蒸气以及熔盐等。
美国在20世纪80-90年代建立了10MW的Solar One，后来演化为Solar Two；2007年西班牙11MW 的PS10电站投入运行，标志着该技术进入商业化示范阶段；2009年4月，到目前为止世界最大规模的塔式电站，20MW的西班牙PS20电站并网发电。
2、槽式聚光热发电利用槽式反射镜，直接将太阳光反射到位于镜面焦点处的集热管，将内部传热工质经过换热产生高温、高压蒸气从而驱动涡轮发电。
工作介质一般在400℃，采用合成油、熔盐等作为工作介质的双回路系统技术成熟。
应用的代表案例有从上世纪80年代到90年代在美国加州莫哈维沙漠建造的由9座电站组成的354MW的SEGS系列电站、西班牙的Andasol 1号电站（50MW），和美国的Nevada Solar One电站（64MW）。
3、碟式聚光热发电碟式系统是由斯特林发电机实现由热能到机械能的转化，利用旋转抛物面反射镜，将入射阳光聚集到焦点上，放置在焦点处的太阳能接收器收集热能，加工热质，从而驱动斯特林发动机组发电。
这种系统规模小、高效、模块化、可以单独灵活或者集成使用，单机功率在5-50kW,但聚焦温度可达750-800 。
C，甚至可超过1000 。
C，光电转化率高达29%，主要缺点是单位投资成本高。
4、菲涅尔式聚光热发电通过一组平板镜来取代槽式系统抛物面型的曲面镜聚焦，调整控制平面镜的倾斜角度，将阳光反射到集热管中，为简化系统，一般采用水或水蒸气作为吸热介质。
成本相对低廉，但效率也相应降低。
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。
光热发电的类别
光热发电的类别
光热发电（Concentrated Solar Power，CSP）是一种利用太阳能将热能转化为电能的技术。
根据聚光方式和接收器的不同，光热发电技术可以分为以下几种类型：
1. 槽式光热发电（Trough CSP）：槽式光热发电技术是最早的商业化光热发电技术之一。
它采用抛物线槽式光学系统，将太阳光聚焦到一个集热器上，产生高温高压的蒸汽，驱动汽轮机发电。
2. 碟式光热发电（Dish Stirling CSP）：碟式光热发电技术采用圆盘形反射镜，将太阳光聚焦到一个中央吸热器上，产生高温高压的蒸汽，驱动汽轮机发电。
3. 塔式光热发电（Tower CSP）：塔式光热发电技术采用多面镜或抛物面镜将太阳光聚焦到一个中央吸热器上，产生高温高压的蒸汽，驱动汽轮机发电。
塔式光热发电技术的优点是可以实现更高的能量密度和更长的运行时间。
4. 线性菲涅尔光热发电（Linear Fresnel CSP）：线性菲涅尔光热发电技术采用平面反射镜将太阳光聚焦到一个集热器上，产生高温高压的蒸汽，驱动汽轮机发电。
线性菲涅尔光热发电技术的优点是成本较低，但效率较低。
以上是光热发电技术的主要分类，每种类型都有其优缺点和适用场景。
随着科技的进步和技术的不断改进，光热发
电技术将会越来越成熟和广泛应用。
太阳能热发电分类
太阳能热发电太阳能热发电，也叫聚焦型太阳能热发电（Concentrating Solar Power，简称CSP），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。
目录概述聚光类太阳能热发电槽式太阳能热发电塔式太阳能热发电碟式太阳能热发电概述人类利用太阳能虽然已有3000多年的历史，但把太阳能作为一种能源和动力加以利用，却只有不到400年的历史。
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8个阶段。
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；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；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；1946～1965年这一阶段，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；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；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；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；1992年至今为第八阶段，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。
聚光太阳能技术
➢ 透镜与复合抛物面的光密度比分别为：
c1
W W
S2 S1
S1 S2
D2 4
d2 4
D 2
f 2
1 2
D f
2
c2
W2 S2 W S1
2
d12 d22
2
d1 d2
2
2
n sin
2
2
n2
1
D
4 f
2
a
22
汇聚系统光密度比
➢ 整个系统的光密度比为
➢ 几何光密度比
C S1 S2
➢ 光学效率
2 1
➢ 光密度比（光学增益） c(2 /S2) C
(1 / S1)
➢ 如果会聚系统是一个理想系统，即光学效率为1，几何光密
度比与光密度比相等
a
14
三、太阳能电池表面的 光照度计算
a
15
光照度计算
➢ 计算的主要步骤： 一、地面的太阳光照度 二、太阳能汇聚系统的光密度比 三、太阳能电池表面的光照度
➢ 主要计算的形式： 一、透射式—正透镜汇聚系统 二、反射式—复合抛物面系统
a
16
地面的太阳光照度
➢ 参考文献[1]，太阳直射时的辐照度为：
Ee1.35(3 0.7AM )0.678
式中：Ee为太阳辐照度 AM为大气光学质量
➢ 参考文献[2]，太阳辐射强度和光照度的换算关系：
Ee1.04 1 02E
聚光太阳能技术
a
1
目录
一、聚光太阳能技术依据的原理 二、课本知识回顾 三、太阳能电池表面的光照度计算 四、太阳能电池表面的亮度计算
a
光热发电主要技术类型
光热发电主要技术类型根据原理的不同，光热发电包括聚光光热发电（Concentrating Solar thermal Power，简称CSP）、太阳能半导体温差发电、太阳能烟肉发电、太阳池发电和太阳能热声发电等.。
其中，聚光光热发电是现今最具商业化利用前景的技术形式.。
根据聚光方式的不同，聚光光热发电可进一步分为点聚焦和线聚焦两大系统.。
其中，点聚焦系统主要包括塔式光热发电和碟式光热发电；线聚焦系统主要包括槽式光热发电和线性菲涅尔式光热发化电.。
（１）槽式光热发电抛物面槽式太阳能发电是通过跟踪太阳运动的线性抛物面反射镜，将太阳福射聚集到位于抛物面焦线处的吸热管中，加热传热介质，利用热力循环进行发电的系统.。
槽式电站的关键设备主要包括聚光器、吸热管和储热器.。
槽式光热发电是最早实现商业化运行，也是目前全球商业化运行电站中占比最大的技术形式.。
槽式光热发电系统的特点：一是结构简单、成本较化；二是可通过多个聚光－吸热装置的串、并联组合，构成较大容量的光热发电系统；Ｈ是聚光比不高，一般在50-80，传热介质温度也难Ｗ提高，一般在400℃左右；四是槽式系统热传递回路长、热损耗大，系统综合效率较低，约为１１％－１５％.。
目前实现商业化应用的槽式聚光器主要来自槽式聚光器的核也部件是抛物面反射镜，目前市场上处于领先地位的抛物面反射镜.。
槽式吸热管是槽式发电系统中光热转换的核也部件，在无储热槽式电站投资成本中，吸热管的成本约占８％.。
（２）塔式光热发电太阳能塔式发电是通过多台跟踪太阳运动的定日镜，将太阳福射反射至放置于塔上的吸热器上，加热传热介质，利用热力循环进行发电的系统.。
太阳能塔式电站主要包括定日镜、太阳塔、吸热器和储热器等.。
根据吸热器内传热介质的不同，塔式电站主要包括水／蒸汽、烙融盐和空气三种.。
水／蒸汽电站系统，吸热和做功介质一致，年均效率一般可达１２％＾上；烙融盐电站系统为间接热力循环发电系统，可实现超临界、超超临界等高参数运行模式，从而进一步提升发电系统效率.。
新型能源发电技术——太阳能聚光发电
新型能源发电技术——太阳能聚光发电随着全球经济的不断发展，能源的需求日益增加。
但是，传统化石能源已经日渐枯竭，给环境和人类带来巨大的毒害。
在这种情况下，新型能源发电技术的发展便越来越受到人们的关注。
太阳能聚光发电作为一种新型能源发电技术，在绿色环保和能源更可持续的方向具有广泛的应用前景和重大的意义。
一、太阳能聚光发电技术的基本原理太阳能聚光发电技术利用太阳能将辐射能量转换为电能。
而这一技术的关键在于太阳能发电系统中的聚光镜（光伏聚光镜），它能聚焦太阳能的光并将其集中在像刀锋一样的光学子节上，使得能量密度达到高峰。
这些光学子节是位于光伏太阳能电池组中的，可以将光线聚焦在小的区域内，从而使得热量生成，然后转化为电能。
二、太阳能聚光发电系统的优点与传统的光伏发电技术相比，太阳能聚光发电技术有许多优点。
（1）节省空间太阳能聚光发电系统可以将入射的强光反射和集中后传输到太阳能电池中，因此不需要大面积的太阳能板，所以可以节省空间。
（2）高效率太阳能聚光发电系统的集光效果所产生的能量密度远远超过了普通太阳能电池的能量密度。
这表明，太阳能聚光系统能够产生更多的能量，从而比传统太阳能发电技术更高效。
（3）可持续利用太阳能聚光发电系统可以在任何天气情况下产生电能，这就使得其更具有可持续性。
在能源枯竭和污染问题日益严峻的情况下，太阳能聚光发电技术成为了一种能够保护环境，减少污染的有效途径。
（4）投资回报率高在投资上，选择太阳能聚光发电系统比普通太阳能电池板更有投资价值。
很多国家政府都在大力支持太阳能聚光发电技术的研究和发展。
这些技术的投资回报率高，而且可以在很短的时间内收到回报。
三、太阳能聚光发电技术的应用前景随着太阳能聚光系统技术的不断发展，其应用领域也不断拓宽。
太阳能聚光发电可以应用于许多不同的领域，包括农业、医药、航空、交通等等。
也就是说，太阳能聚光发电技术将在未来各行业和领域中扮演非常重要的角色。
（1）/ 太阳能聚光发电系统在农业方面的应用太阳能聚光发电系统能够在北极或南极等寒冷地区应用，所以其在农业方面的发展前景巨大。
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。
聚光太阳能发电的几种主要形式
聚光太阳能发电的几种主要形式一、线性聚光系统线性聚光太阳能发电采用线聚焦技术，线性聚光器包括抛物面槽式系统和线性菲涅耳反射系统2种，利用很大的反射镜来捕获太阳的能量，并把太阳光反射和对焦集中到焦线上，在这条焦线上安装有线性管状集热器，集热器吸收聚焦后的太阳辐射能，把吸热管内的流体加热，然后产生过热蒸汽，驱动涡轮发电机产生电力。
线性集中聚光器系统通常由按南北向平行排列的大量聚光器组成，这样保证最大限度地聚集太阳能。
1.抛物面槽式系统目前，在美国太阳能热发电领域中占主导地位的是抛物面槽式线性聚光系统，槽式太阳能发电系统由太阳能聚光器，以及吸热配件或接收器和跟踪机构组成。
其中太阳能聚光器由许多弯曲的反射镜组合装配而成，安装在支架上。
吸热管或接收器管沿着每个抛物形反射镜的焦线固定安装，用以吸收太阳辐射能，传热工质(不管是传热流体还是水/蒸汽)都要从太阳能集热管中流过，从而产生过热蒸汽，直接输送到涡轮机用以发电。
2.线性菲涅尔反射器系统第二种线性聚光技术是线性菲涅尔反射器系统，该系统由反射镜。
聚光器和跟踪机构组成。
把平坦的或略有弯曲的反射镜安装配置在跟踪器上，在反射镜上方的空间安装吸热管，反射镜把阳光反射到吸热管。
有时在聚光器的顶部加装小型抛物面反射镜，以加强阳光的聚焦。
二、碟式引擎系统与其他聚光太阳能发电技术相比，碟式引擎系统产生的电力功率相对较少，通常在3~25万kW的范围内，很适合分布式应用，如果将多个这样分布安装的单元碟式。
引擎系统整合成一簇，可以实现集中向电网供电，不但能缓解电力能源需求，还可以提高整个电网的运行安全性。
整个发电系统安装在一个双轴跟踪支撑机构上，实现定日跟踪，连续发电，发电效率高达30%，在相同的运行温度下，发电效率明显高于槽式和塔式，是所有太阳能热发电系统中效率最高的。
缺点是碟式太阳能热发电系统的单元发电容量较小。
三、塔式系统塔式太阳能热发电系统主要由日光反射镜子系统。
接收器组成，见图。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
聚光太阳能发电的几种主要形式
一、线性聚光系统
线性聚光太阳能发电采用线聚焦技术，线性聚光器包括抛物面槽式系统和线性菲涅耳反射系统2种，利用很大的反射镜来捕获太阳的能量，并把太阳光反射和对焦集中到焦线上，在这条焦线上安装有线性管状集热器，集热器吸收聚焦后的太阳辐射能，把吸热管内的流体加热，然后产生过热蒸汽，驱动涡轮发电机产生电力。
线性集中聚光器系统通常由按南北向平行排列的大量聚光器组成，这样保证最大限度地聚集太阳能。
1.抛物面槽式系统
目前，在美国太阳能热发电领域中占主导地位的是抛物面槽式线性聚光系统，槽式太阳能发电系统由太阳能聚光器，以及吸热配件或接收器和跟踪机构组成。
其中太阳能聚光器由许多弯曲的反射镜组合装配而成，安装在支架上。
吸热管或接收器管沿着每个抛物形反射镜的焦线固定安装，用以吸收太阳辐射能，传热工质(不管是传热流体还是水/蒸汽)都要从太阳能集热管中流过，从而产生过热蒸汽，直接输送到涡轮机用以发电。
2.线性菲涅尔反射器系统
第二种线性聚光技术是线性菲涅尔反射器系统，该系统由反射镜。
聚光器和跟踪机构组成。
把平坦的或略有弯曲的反射镜安装配置在跟踪器上，在反射镜上方的空间安装吸热管，反射镜把阳光反射到吸热管。
有时在聚光器的顶部加装小型抛物面反射镜，以加强阳光的聚焦。
二、碟式引擎系统
与其他聚光太阳能发电技术相比，碟式引擎系统产生的电力功率相对较少，通常在3~25万kW的范围内，很适合分布式应用，如果将多个这样分布安装的
单元碟式。
引擎系统整合成一簇，可以实现集中向电网供电，不但能缓解电力能源需求，还可以提高整个电网的运行安全性。
整个发电系统安装在一个双轴跟踪支撑机构上，实现定日跟踪，连续发电，发电效率高达30%，在相同的运行温度下，发电效率明显高于槽式和塔式，是所有太阳能热发电系统中效率最高的。
缺点是碟式太阳能热发电系统的单元发电容量较小。
三、塔式系统
塔式太阳能热发电系统主要由日光反射镜子系统。
接收器组成，见图。
其中日光反射镜子系统由大量大型。
平坦的太阳跟踪反射镜构成，对太阳进行实时跟踪，把太阳光聚焦到塔顶的接收器。
在接收器中对传热流体进行加热，产生高温过热蒸汽，过热蒸汽推动常规涡轮发电机组发电。
一些电力塔利用水。
蒸汽作为传热流体。
由于其卓越的传热和能量存储能力，在其他先进的设计中，对其进行了熔融硝酸盐试验。
具有商业规模的工厂可以生产200MW的电力造价十分昂贵，建设电站的投资很高
聚光太阳能发电的基本原理
∙聚光太阳能发电使用抛物镜将光线聚集到充有合成油的吸热管上，再将加热到约400摄氏度的合成油输送到热交换器里，将热量通过此加热循环水，将水加热，产生水蒸气，推动涡轮转动使发电机运转，以此来发电。
聚光太阳能发电与太阳能电池不同，太阳能电池使用太阳电池板将太阳能直接变成电能，可以在阴天操作，CSP一般只能够在阳光充足、天气晴朗的地方进行。
聚光太阳能发电系统的组成
∙聚光太阳能发电系统由聚光太阳能接收器,聚光镜,阳跟踪机构组成.聚光太阳能接收器包括聚光太阳能电池,旁路二极管和散热系统等.聚光太阳能电池是将
光能转换为电能的器件,普通的太阳能电池相比,与聚光太阳能电池接收到的电流密度是普通太阳能电池的几十到几百倍,就需要聚光电池的电阻这尽量小,以减少功率损耗,时要设计适合采集高同解电流密度的电池栅线.目前国际上聚光电池主要有硅聚光电池和IIV族多结聚光电池两种.
聚光太阳能发电的发展现状
对于光伏组件，目前大致可以分为非聚光的平板太阳电池组件、聚光光伏发电组件和薄膜电池组件等三类。
前者目前应用最为普遍，后者尚处于开发之中，聚光光伏发电组件则由于结构尺寸较大和需要对日跟踪，通常是用在有一定场地和空间的场合，市场主要定位在乡村、台站和户用的中型离网光伏电站及大型并网发电中心电站。
西方发达国家（如美、日、德、澳等）主要发展平板太阳电池组件，从上世纪70年代起还发展聚光光伏发电组件，并达到了较高的技术水平和较大的规模。
聚光光伏发电组件有反射式结构和折射式结构两大类，但后来主要发展折射式的，其聚光透镜常用点聚焦平板式和线聚焦柱面式两种。
点聚焦平板式与线聚焦柱面式聚光光伏发电组件相比，结构紧凑，聚光比高，所用电池少，但电池温度较高（从而降低光电转换效率和长期性能），对日跟踪系统精度要求较高。
近年有资料报道[2]，在诸多种类的聚光光伏发电组件中，经过长期性能检测和运行考察，美国ENTECH公司开发的面尺寸为0.85m×3.66m、聚光比为21、对日跟踪精度±1°、硅聚光电池采用空气冷却的线聚焦柱面透镜聚光光伏发电组件，其性能、寿命和可靠性等处于领先地位。
目前，国际上平板硅太阳电池组件的售价约为3美元/Wp，光伏发电系统安装成本约为63美元/Wp，相当于发电成本0.22美元/kW.h。
硅聚光光伏发电组件的售价约为1美元/Wp，光伏发电系统安装成本约为4美元/Wp，相当于发电成本0.1美元/kW.h。
目前，国内平板式光伏发电系统技术已比较成熟，而聚光光伏发电系统还处于技术开发阶段。
聚光光伏电站用的对日跟踪系统，国内已有几项专利，大部分因驱动电机功率大需要消耗自身的光伏电能而并不合算，且可靠性较差。
聚光透镜则国内还无单位研制生产，全部依靠进口。
例如，国内最早搞商用聚光光伏电站的秦皇岛阿尔法太阳能动力有限公司，1999～2000年为西藏阿里地区建造了几座1kWp～十几kWp级的电站，聚光电池和平板式有机玻璃聚光透镜（400倍点聚焦）均从美国太阳能公司购进，但均因跟踪系统失灵而失败。
对日跟踪系统做得较好的山东华森太阳能产业有限公司（隶属山东华艺集团有限公司），光伏电站采用由太阳敏感器信号控制机械伺服机构的双轴跟踪系统，跟踪精度达到
0.1°，1 kWp级光伏发电系统的功耗仅为2W左右，聚光透镜和聚光电池则是
从已倒闭的秦皇岛阿尔法太阳能动力有限公司购进的。
该公司目前已在筹备从国外引进聚光电池生产线，200～300倍聚光，光电转换效率约为24%。
聚光太阳能发电的发展优势
1、与其它产业相比具有产业竞争优势
我国政府一直把研究开发太阳能和可再生资源技术列入国家科技攻关计划，大大推动了我国太阳能和可再生能源技术的发展。
二十多年来，太阳能利用技术和研究开发、商品化生产、市场开拓等方面都获得了长足发展，成为快速稳定发展的新兴产业之一。
我国已在太阳能光伏利用领域做出了积极的发展，光伏技术在解决西部边远无电地区人民的生活用电发挥了作用。
近几年我国在西藏、青海、甘肃等地区投资建设光伏电站示范项目，为解决无电地区的供电问题作出了很大贡献，并积累了宝贵的经验。
随着我国光伏产业的发展，光伏能源将在中国的能源发展中占有举足轻重的地位。
2、与水利发电、火力发电相比具有资源优势
利用太阳做能源，没有废渣、废料、废水、废气排出，没有噪声，不产生有害的物质，因而不会污染环境，没有公害。
一年内到达地面的太阳辐射能的总量，要比地球上现在每年消耗的各种能源的总量大几万倍。
我国宁夏、甘肃、青海、新疆、西藏的大部分地区年平均日照时间在3000h以上，如果光伏电站采用固定平板式结构，则大约有一半日照时间可利用，即年发电量为1.5kW﹒h/Wp
﹒年；如果采用对日跟踪平板式结构，年发电量约可提高40%，即达到2.1 kW ﹒h/Wp﹒年的水平；若采用聚光式结构，年发电量约可提高47%，即达到2.2 kW﹒h/Wp﹒年。
3、与潜在的竞争对手相比具有市场优势
我国是石化能源资源贫国，人均能源资源不足世界平均水平的一半，现在耗能是以煤炭为主（约占70%）。
要实现2020年国内生产总值比2000年翻两番的目标，能源供需矛盾十分突出，到时石化能源产生的CO2排放量为全球第一（约占28%）。
另外，目前我国西部地区约有2万多个村、700多万户、3000多万农牧民处于无电状态。
但是，我国是富太阳能资源国，全国2/3以上地区年日照超过2000小时，荒漠面积有108万平方公里，主要分布在西北地区，适合安装并网光伏发电系统，如果利用其中的1.38万平方公里面积，则装机容量可达1380GWp，相当于我国2002年的全部用电量，因此市场潜量十分巨大。
充分利用太阳能源发电，这一阳光工程将给西部地区尤其是西部贫困山区带来极大的社会效益和经济效益。