太阳能热发电和聚光光伏发电
流体力学在太阳能发电工程中的应用
流体力学在太阳能发电工程中的应用太阳能作为可再生能源的一种重要形式，正在逐渐成为解决能源危机和环境污染问题的关键技术。
在太阳能发电工程中，流体力学是一个不可或缺的领域，它研究了在流体中的力和运动规律。
本文将探讨流体力学在太阳能发电工程中的应用，并重点介绍太阳能光热发电和光伏发电两个方面。
一、太阳能光热发电中的流体力学应用太阳能光热发电通过聚光集热器将太阳能转化为热能，进而产生蒸汽推动涡轮机发电。
流体力学在太阳能光热发电中起到了关键作用，主要集中在两个方面：聚光器设计和管路系统优化。
1. 聚光器设计聚光器是将太阳辐射能集中到一个小区域的装置，需要根据太阳辐射特点进行设计。
在聚光器的设计中，流体力学提供了一些重要的参数和模型，如光学性能、热传导和流体流动等。
通过流体力学分析，可以确定适当的聚光器形状、曲率和表面粗糙度，以最大限度地提高光热转换效率。
2. 管路系统优化聚光器通过集热管将热能传送到蒸汽发电装置中。
在管路系统的设计和优化中，流体力学可以提供重要参考。
例如，通过流体流动模拟，可以确定管道的截面积、长度和形状，以减小流体阻力和能量损失。
此外，流体力学还可以帮助优化管道的布局和连接方式，提高整个系统的效率和可靠性。
二、光伏发电中的流体力学应用光伏发电是利用光电效应将太阳能直接转化为电能的技术，流体力学在光伏发电中同样扮演着重要角色。
下面将从光伏面板设计和能量转换效率两个方面介绍流体力学在光伏发电中的应用。
1. 光伏面板设计光伏面板是将太阳能转化为电能的核心部件，其设计与光学、热学和流体力学密切相关。
流体力学可以提供光伏面板表面的特性和微观结构设计等方面的建议。
例如，通过流体力学的分析，可以确定表面的纹理和反射层，以最大限度地提高太阳能的吸收和转换效率。
2. 能量转换效率光伏面板的能量转换效率与大气环境和温度变化密切相关，流体力学可以通过分析空气流动和温度分布等参数，帮助优化光伏发电系统的设计和性能。
太阳能热发电技术的应用
太阳能热发电技术的应用太阳能热发电技术是一种利用太阳能产生电能的技术。
它利用太阳能将热能转化为电能，具有环保、可持续的特点。
目前在全球各地都有广泛的应用，特别是在那些日照充足的地区。
本文将对太阳能热发电技术的应用进行详细介绍。
简介太阳能热发电技术是一种可再生能源技术，其原理是利用镜面聚光器将太阳能转化为热能，再将热能转化为电能。
相比于太阳能光伏发电技术，它对太阳的辐射强度、角度和方向的要求较低，且具有较高的发电效率。
太阳能热发电技术具有较强的适应性和可扩展性，可以根据不同的需求和应用场景进行集成和优化。
应用领域太阳能热发电技术在能源、环保、农业、建筑等领域都有广泛的应用。
一、能源领域太阳能热发电技术可以作为一种可再生能源利用形式，为城市和工业区提供清洁、稳定的电源。
在较广的应用范围内，它能够降低能源的消耗并减少二氧化碳等污染物的排放。
二、环保领域太阳能热发电技术可以被用来控制水污染等环境问题。
在污染严重的地区，通过太阳能热发电技术来进行污水处理，将不仅可以减轻污染负担，同时还能获得清洁能源以供使用。
三、农业领域太阳能热发电技术也可以用于较大规模的农业生产和灌溉。
集中式的太阳能热发电技术可以为农业提供可靠的电源，从而提高农业生产效益。
同时，它也可以为灌溉提供动力，从而保证灌溉的正常进行。
四、建筑领域太阳能热发电技术可以被用来建筑，为建筑提供清洁、可靠的电源。
在现代建筑中，太阳能热发电技术在提供电源的同时，还可以起到节能、保护环境的作用。
应用案例目前，太阳能热发电技术已在全球各地得到广泛应用，以下列举几个典型的案例。
一、西班牙索洛尔-塔镇（Solucar-Tower）Solucar-Tower位于西班牙塞维利亚省，是一座太阳能热发电厂。
它采用了超过600个巨型镜面反射器，将阳光聚集到一个28层的高塔上，利用太阳能将水加热成蒸汽，产生动力，进而产生电能。
这座发电厂每年能够生产大约1200万千瓦时的电能，用于给当地提供电力，相当于为12万户家庭提供电力。
太阳能发电技术的研究现状与前景
太阳能发电技术的研究现状与前景近年来，全球气候变化问题日益凸显，各国政府纷纷制定了相应的环境保护政策，其中最重要的就是转向可再生能源。
太阳能作为最具前途和潜力的可再生能源之一，其利用已经得到广泛关注和应用。
本文将探讨太阳能发电技术的研究现状与前景。
一、太阳能发电技术的分类太阳能发电技术一般可以分为光伏发电和聚光发电两种。
光伏发电，是指利用半导体材料在光加热作用下产生的光生电效应，将太阳辐射转换为电能。
目前光伏发电技术已经得到了广泛应用，光伏电池板的效率也有了很大提升。
而聚光发电则是另一种不同的方式，主要是通过将光线聚集到一个中心点上，再利用光学透镜或反射器将它转化为热能，最后利用热发电机或蒸汽涡轮机产生电能。
这种聚光发电技术需要相对较高的集光器质量和成本，但其效率较高。
二、太阳能发电技术的现状当前太阳能光伏发电技术已经非常成熟，市面上有许多太阳能电池板的生产商，生产出的产品质量越来越高。
但目前光伏发电技术还存在一些问题，如成本高、资源利用低、效率低等。
目前聚光发电的技术仍在发展中，实验室内的聚光发电效率已经远高于光伏技术。
但由于聚光发电需要大量安装成本和大量空间，所以其商业化应用仍面临着一定的挑战。
三、太阳能发电技术的前景在未来越来越多的国家面临着能源问题的同时，太阳能作为一种可再生能源将会有越来越广泛的应用。
未来太阳能光伏发电市场预估将会有更大的扩展，技术也将会变得更加成熟。
与此同时，聚光发电技术的发展也将会更为蓬勃。
一些公司和研究机构正在开发更高效、更低成本的聚光发电设备，并开发更多利用高温太阳能的技术，以更大程度上提高太阳能的利用率。
总之，太阳能作为一种绿色能源，市场前景广阔。
在政策的推动和技术的创新下，太阳能发电技术有望逐步成为未来主流的能源供应方式。
(完整版)太阳能热发电原理
美国亚利桑那州电力负荷曲线
提高效率
聚光比、吸热器温度 集热效率*透平效率 马鞍点
途径——聚光比与吸热温度的协同提高
提高聚光比： 塔式和碟式，其聚光比分别300-1000和1000-3000之间； 槽式和菲涅尔式，其聚光比分别在70-80和25-100之间； 二次聚光：第一次聚光比*第二次聚光比 （10，000） 提高吸热器的工作温度： 传热介质(水、油、熔融盐、空气、离子液体、液态金属、固体材料)
聚光太阳能热发电（CSP）是目前已经商业化大规模应用的技术形式。 CSP是通过“光-热-功”的转化过程实现发电的一种技术形式，其在原理上和传统的
化石燃料电站类似。二者最大的区别在于输入的能源不同，太阳能热发电采用的是太 阳能：聚光器将低密度的太阳能转换成高密度的能量，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。
CSP的技术形式
塔式 碟式/斯特林
槽式 线性菲涅尔
（1）塔式
点聚焦技术：定日镜自动跟踪太阳， 聚焦的阳光反射到位于塔顶的吸热器 内。吸热器加热管内的传热介质，将 太阳光能转变成热能，再通过热力循 环实现发电。
聚光比300-1000。系统综合效率高。
吸热器类型：水/蒸气、熔盐、空气等 。商业化初期的电站多使用水/蒸气作 为工作介质（主要考虑到技术风险较 小、结构相对简单）
聚光比25-100；系统效率较低。
镜场可布置非常紧凑，土地利 用率高，初投资相对较低。
目前在建最大规模为30MW电 站，其中关键部件集热管由皇明 公司出口供应。
集热管
反射镜
皇明公司2.5MW示范系统
7
各种CSP技术方式的性能
聚光比
槽式 70-80
聚光光伏应用场景
聚光光伏应用场景
聚光光伏技术是一种将太阳光通过光聚焦系统集中投射到太阳能电池上的光伏发电技术，具有高光电转换效率、较低成本、较小占地面积等优势。
聚光光伏技术主要应用于以下场景：
1. 太阳能发电站：聚光光伏系统可以大规模应用于太阳能发电站，利用光聚焦系统将更多的太阳能光线集中到太阳能电池上，提高发电效率，减少占地面积。
2. 太阳能热发电：聚光光伏技术可以用于太阳能热发电系统中，将太阳光集中到工作介质上，提高温度，产生热量，进一步转化为电能。
3. 太阳能热水供应：聚光光伏技术可以用于太阳能热水系统中，将太阳能光线集中到太阳能热水器上，加热水，提供热水供应。
4. 太阳能热处理：聚光光伏技术可以用于太阳能热处理系统中，将太阳能集中到物体表面，提高温度，实现材料热处理、烧结、熔炼等工艺。
5. 太阳能海水淡化：聚光光伏技术可以用于太阳能海水淡化系统中，将太阳能光线集中到海水蒸发器上，提高蒸发速度，实现海水的淡化。
6. 太阳能空调系统：聚光光伏技术可以用于太阳能空调系统中，将太阳能光线集中到吸收剂上，提高吸收剂的温度，从而实现空调制冷或制热效果。
总之，聚光光伏技术的应用场景非常广泛，涵盖了太阳能发电、热能利用、海水淡化、空调制冷等多个领域。
随着技术的不断发展，聚光光伏技术有望在未来得到更广泛的应用。
太阳能光热发电系统的光学设计与优化
太阳能光热发电系统的光学设计与优化太阳能光热发电系统是一种利用太阳光产生热量，再通过热机转换为电能的设备，具有清洁、可再生等优点，因此备受关注。
在太阳能光热发电系统中，光学设计是非常重要的一环，直接影响系统的发电效率。
本文将探讨太阳能光热发电系统的光学设计与优化方法。
1. 系统光学组成太阳能光热发电系统通常由聚光器、吸收器和光伏组成。
其中，聚光器负责将太阳光线聚焦到吸收器上，吸收器将太阳光转化为热能，再通过热机转化为电能。
光伏则将未被吸收器转化的太阳光线直接转化为电能。
2. 光学设计原理在光学设计中，需要考虑各种因素，如折射、反射、色散等。
通过合理设计聚光器的形状和材料，可以实现太阳光线的高效聚焦，提高系统的光热转化效率。
此外，吸收器的材料和涂层也至关重要，合适的吸收率和热损失率能够提高系统的整体发电效率。
3. 光学设计优化方法为了进一步提高太阳能光热发电系统的效率，可以采取以下优化方法：- 优化聚光器的形状和材料，提高聚光效果，降低能量损失；- 优化吸收器的材料和涂层，提高光热转化效率，减少热损失；- 利用光学模拟软件对系统进行模拟分析，找出最佳设计方案；- 联合调节吸收器和光伏的工作温度，提高系统整体发电效率。
4. 实际应用案例目前，太阳能光热发电系统在工业生产、城市供暖等领域得到广泛应用。
例如，西班牙的塞维利亚太阳能热电站采用了高效的光学设计，实现了较高的发电效率。
该案例表明，光学设计在太阳能光热发电系统中的重要性。
5. 结语综上所述，太阳能光热发电系统的光学设计与优化是提高系统发电效率的重要环节。
通过合理设计聚光器和吸收器，采取优化方法，可以提高系统的发电效率，促进太阳能光热发电技术的发展和应用。
希望本文可以为相关领域的研究人员和工程师提供参考和借鉴。
太阳能光热发电
太阳能光热发电概述：光伏发电技术一般以多晶硅为一代技术，薄膜为二代技术，聚光技术为三代技术。
光伏发电就是利用光电子照射在半导体上产生直流电，直接并入电网或通过逆变器把电能放在蓄电池中。
太阳能光热发电也称为聚光太阳能热发电（Concentrating Solar Power，CSP），又称太阳能聚热发电技术，是太阳能发电中不同于光伏发电的另一种技术路线，完全不同于光伏发电。
光热发电技术（CSP）是指用太阳光加热介质然后推动汽轮机发电的太阳能利用形式，与通常所讲的直接将太阳光转换为电力的光伏发电不同，光热发电是太阳能-热能-电能的转换过程。
它是依靠各式的镜面，将太阳的直接辐射（DNI）聚集并加热导热介质，热交换后产生高温水蒸气，推动汽轮机发电。
即通过光热管、聚光管把太阳照射的热量通过超白玻璃、高温储热材料、吸热膜层材料等进行储存，然后接入类似火力发电厂的汽轮机系统，通过烧水蒸气的方式最终由发电机发电。
主要技术分为槽式、塔式、碟式和菲涅尔式。
CSP与常规化石能源在热力发电上原理相同，电能质量优良，可直接无障碍并网。
同时，可储能、可调峰，实现连续发电。
更为重要的是，光热发电在热发电环节与火电相同，CSP更适合建大型电站项目，可通过规模效应实现成本迅速下降。
光热电站的具体组成部分主要分为镜场集热系统、储能系统和发电系统。
在光照强度高的时间里，其工作模式为通过镜场集热后将一部分热能通过储热系统储存，另一部分热能将转移至发电系统来维持发电。
在光照强度不高的时间里，镜场集热系统不进行工作，储热系统通过将储存的热能转移至发电系统来维持发电。
因此，由于储能系统的存在，光热发电的年发电小时数可接近传统热电的发电小时数。
在近几年建设的光热电站中，越来越多项目选用与热电站（包括火电站、天然气电站和垃圾发电站）联合建设运作，通过联合运作，不仅能够使光热电站的发电持续性更强，更能通过提高系统温度使系统效率得到提升。
另外，将光热电站建在海边还能用于制备氢气和海水淡化。
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。
太阳能聚光光伏（CPV）聚光光热（CSP）介绍
太阳能聚光光伏（CPV）聚光光热（CSP）介绍⼀、CPV概述聚光光伏(CPV)太阳能是指利⽤透镜或反射镜等光学元件，将⼤⾯积的汇聚到⼀个极⼩的⾯积上，再将汇聚后的太通过⾼转化效率的光伏电池直接转化为电能。
光伏发电在经历了第⼀代晶硅电池和第⼆代薄膜电池之后，⽬前第三代CPV 发电⽅式正逐渐成为太阳能领域的投资重点，并且CPV模式相对于前两代具有诸多的优势：（1）节省昂贵的半导体材料：CPV是通过提⾼聚光倍数的⽅式，减少光伏电池的使⽤量，⽽透光镜及反光镜等光学元件的成本远远低于减少的光伏电池成本。
（2）提升光电转换效率：CPV系统采⽤砷化镓电池并依靠太阳追踪系统实现了更⾼的光电转换效率，较前两代光伏系统明显缩短能量回收期。
（3）极⾼的规模化潜⼒：CPV系统因其光电转换效率⾼、占地⾯积⼩等特点，是建造⼤型电源电站的最理想的太阳能发电技术，通过简单复制的规模化部署，单⼀CPV电⼚可较容易的达到MW级规模。
（4）成本下降空间巨⼤：硅电池和薄膜电池已实现产业化⽣产，规模化效应已得到充分体现，并且其技术较为成熟，未来成本下降的空间已经有限。
⽽CPV系统的成本下降仍然较⼤，⼤批量⽣产的规模效应，以及聚光系统、电池、冷却系统等效率的进⼀步提⾼是成本下降的两⼤途径。
⼆、CPV太阳能系统的结构尽管各⼤⼚商所⽣产的CPV系统的模式不尽相同，但各类CPV系统的组件主要是由四⼤部分组成，即聚光系统，光伏电池、太阳追踪系统、冷却系统。
1、聚光系统聚光系统是整个CPV系统的最重要的组成部分，它通常由主聚光器和⼆次聚光器组成，聚光系统的聚光精度很⼤程度上决定了整个CPV系统的性能⾼低。
根据聚光⽅式的不同，聚光系统可分为透射式聚光系统和反射式聚光系统。
（1）透射式聚光系统透射式聚光系统⼀般采⽤菲涅⽿透镜聚焦的⽅式，与普通凸透镜相⽐，菲涅尔透镜只保留了有效折射⾯，可节省近80%的材料。
⽬前⽤于制作菲涅⽿透镜的最常⽤材料是PMMA(俗称“亚克⼒”或“有机玻璃”)，与玻璃透镜相⽐，它的优点是重量轻、易加⼯成型、成本低，⽽且对⾃然环境适应性能强，即使长时间在⽇光照射、风吹⾬淋也不会使其性能发⽣改变。
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。
太阳能聚光发电原理
太阳能聚光发电原理
太阳能聚光发电是一种利用太阳能进行发电的技术，其原理是利用反射镜或聚光器将太阳光线聚焦到一个小区域上，从而提高光的密度和能量。
该技术一般包括以下几个步骤。
首先，利用反射镜或聚光器将太阳光线反射或聚焦到一个小区域上。
反射镜或聚光器的设计和安装需要考虑太阳光的入射角、光的折射和反射等因素，以尽可能提高光的聚焦效果。
其次，当太阳光线聚焦到小区域上时，光的能量将集中在这个区域内。
这个小区域通常是太阳能电池板或热能接收器。
对于太阳能电池板，聚光的光线会使半导体材料中的电子被激发，从而产生电流。
而对于热能接收器，聚光的光线会将光能转化为热能，进而用于产生蒸汽或直接驱动发电机。
最后，通过连接电池板和电网，或利用热能接收器产生的蒸汽驱动发电机，将太阳能转化为电能并输出到电网中供人们使用。
太阳能聚光发电的原理是通过集中太阳能光线的能量来提高光的密度，并将其转化为电能或热能。
这种技术在某些特定场合下可以提高太阳能的利用效率，但也需要考虑到光线聚焦过程中的能量损失和设备成本等因素。
太阳能光热发电技术的最新进展
太阳能光热发电技术的最新进展在当今全球追求清洁能源的大背景下，太阳能光热发电技术作为一种极具潜力的可再生能源利用方式，正经历着日新月异的发展。
太阳能光热发电是指将太阳能转化为热能，再通过热功转换过程发电的技术。
与传统的光伏发电相比，光热发电具有储能能力强、输出稳定、可与传统能源系统兼容等优势。
近年来，太阳能光热发电技术在多个方面取得了显著的进展。
首先是聚光技术的不断改进。
传统的槽式聚光和塔式聚光技术在效率和成本方面都有了新的突破。
槽式聚光系统通过抛物面槽式反射镜将太阳光聚焦到集热管上，加热传热介质。
如今，新型的槽式反射镜材料和制造工艺使得反射效率更高，同时集热管的耐高温和传热性能也得到了提升。
塔式聚光系统则是通过大量定日镜将太阳光反射到塔顶的接收器上，产生高温热能。
新一代的定日镜控制技术更加精准，能够更有效地跟踪太阳位置，提高聚光效率。
此外，还有碟式聚光技术也在不断发展，其小巧灵活的特点使其在分布式能源应用中具有一定潜力。
储能技术是太阳能光热发电的关键环节之一。
目前，熔盐储能技术已经逐渐成熟并得到广泛应用。
熔盐具有高比热容、低成本、稳定性好等优点，能够有效地储存太阳能产生的热能。
通过优化熔盐的配方和储能系统的设计，储能时间和效率都有了显著提高。
同时，一些新型的储能材料和技术也在研究中，如固体储能材料和相变储能技术，有望在未来进一步提升光热发电的储能性能。
在传热介质方面，除了传统的导热油和熔盐，新型的传热介质也不断涌现。
例如，一些高温气体传热介质具有更高的传热效率和更低的成本，为光热发电系统的性能提升提供了新的可能。
此外，研究人员还在探索使用纳米流体等先进材料作为传热介质，以提高传热性能和系统效率。
太阳能光热发电系统的集成与优化也是当前研究的重点之一。
通过将聚光、传热、储能等环节进行合理的集成和优化，能够提高整个系统的效率和可靠性，降低成本。
同时，智能化的控制系统能够实时监测和调整系统运行参数，确保系统在不同的天气条件下都能高效稳定运行。
聚光光伏技术
聚光光伏技术聚光光伏技术是一种利用太阳能发电的新兴技术。
与传统的光伏发电技术不同，聚光光伏技术通过聚光镜将太阳光线聚焦到太阳能电池上，从而提高光电转换效率。
在聚光光伏技术中，聚光器件起到了关键的作用。
聚光光伏技术的核心是聚光器件。
聚光器件通常由透镜或反射镜组成，其作用是将太阳光线聚焦到太阳能电池上。
透镜和反射镜的选择及设计对聚光光伏系统的性能有重要影响。
一种常见的聚光器件是透镜组，它可以将太阳光线聚焦到一个小面积上，从而提高单位面积上的光电转换效率。
另一种常见的聚光器件是反射镜组，它通过反射和聚焦太阳光线，使其集中到太阳能电池上。
聚光光伏技术的优势在于其高光电转换效率。
由于聚光器件的作用，太阳光线可以被聚焦到一个小面积上，从而提高单位面积上的光电转换效率。
聚光光伏技术的光电转换效率通常可以达到30%以上，远高于传统的光伏发电技术。
聚光光伏技术还可以节省太阳能电池的使用量。
由于光电转换效率的提高，聚光光伏系统可以使用更少的太阳能电池来实现相同的发电功率。
这不仅可以降低成本，还可以减少对稀有材料的需求，对环境更加友好。
聚光光伏技术在实际应用中具有广阔的前景。
它可以被应用于太阳能发电站、太阳能电池板等领域。
在太阳能发电站中，聚光光伏技术可以提高发电功率，减少占地面积，降低发电成本。
在太阳能电池板中，聚光光伏技术可以增加发电量，提高利用效率。
此外，聚光光伏技术还可以被应用于太阳能热发电、太阳能热水器等领域，进一步扩大其应用范围。
然而，聚光光伏技术也存在一些挑战和限制。
首先，聚光器件的制造和安装相对复杂，需要高精度的加工和定位技术。
其次，聚光光伏系统对光照条件的要求较高，对于阴天或光照不足的情况，发电效果会大打折扣。
此外，聚光光伏系统的维护和管理也需要一定的技术和成本。
聚光光伏技术是一种高效利用太阳能发电的新兴技术。
它通过聚光器件将太阳光线聚焦到太阳能电池上，提高光电转换效率。
聚光光伏技术具有高光电转换效率、节省太阳能电池使用量等优势，可以应用于太阳能发电站、太阳能电池板等领域。
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。
光伏现有技术及主要技术
太阳能光伏发电现有技术及主要技术目前，世界上已经商业化并开始规模化推广应用的太阳能发电技术的主要有四种，晶硅太阳能电池、薄膜太阳能电池、太阳能聚光光伏发电（CPV）、太阳能聚光光热发电（CSP）。
四种太阳能发电技术各有特点，其中硅基太阳电池是目前光伏发电的主流，约占世界太阳能光伏发电总量的80％以上，但晶体硅的提炼与加工成本相对较高，高耗能与环境污染等问题制约了其后续的发展。
薄膜型太阳电池虽然转换效率低，但弱光响应相对较好，成本相对硅基太阳电池低而发展迅速。
硅基太阳电池与薄膜型太阳电池适合小规模电站特别是阳光屋顶与建筑一体化发电。
相对硅基太阳电池和薄膜型太阳电池，聚光光伏与光热发电技术以高效、低成本、环保等优势在美国、欧洲等国家和地区发展迅速，适合在阳光辐照指数DNI 大于1350 的地区大规模与超大规模太阳能电站发电，但需要追日跟踪系统与阳光直射，系统相对复杂。
据美国可再生能源研究所预测，至2020 年，全球聚光光伏与光热发电规模将达到120GW 的产业规模。
1.晶硅太阳能电池1.1单晶硅太阳能电池硅系列太阳能电池中，单晶硅太阳能电池转换效率最高，技术也最为成熟。
高性能单晶硅电池是建立在高质量单晶硅材料和相关的成热的加工处理工艺基础上的。
现在单晶硅的电池工艺己近成熟，在电池制作中，一般都采用表面织构化、发射区钝化、分区掺杂等技术，开发的电池主要有平面单晶硅电池和刻槽埋栅电极单晶硅电池。
提高转化效率主要是靠单晶硅表面微结构处理和分区掺杂工艺。
在此方面，德国夫朗霍费费莱堡太阳能系统研究所保持着世界领先水平。
该研究所采用光刻照相技术将电池表面织构化，制成倒金字塔结构。
厚的氧化物钝化层与两层减反射涂层相结合。
通过改进了的电镀过程增加栅极的宽度和高度的比率：通过以上制得的电池转化效率超过23%，最大值可达23.3％。
Kyocera公司制备的大面积（225cm2）单电晶太阳能电池转换效率为19.44%，国内北京太阳能研究所也积极进行高效晶体硅太阳能电池的研究和开发，研制的平面高效单晶硅电池（2cm ×2cm）转换效率达到19.79%，刻槽埋栅电极晶体硅电池（5cm × 5cm）转换效率达8.6%。
太阳能处理方法
太阳能处理方法
太阳能是指利用太阳能辐射的能源。
以下是常见的太阳能处理方法：
1. 太阳能光伏发电：通过太阳能电池板将太阳光转化为电能，可以直接供电或存储为电池中的储能。
2. 太阳能热发电：利用聚光和反射器将太阳能转化为热能，用于发电或供热。
3. 太阳能热水器：利用太阳能板将太阳光转化为热能，用于供应家庭或工业用热水。
4. 太阳能空调系统：利用太阳能热能实现空调制冷或供暖，减少对传统电网的依赖。
5. 太阳能光热利用：将太阳能光热直接用于加热供暖、蒸馏水、烹饪等。
6. 太阳能光化学产氢：利用太阳能光照将水分解成氢和氧气，用于制氢燃料或其他化学反应。
7. 太阳能光热蓄能：利用太阳能将热能储存起来，供暖或供能。
以上是常见的太阳能处理方法，通过利用太阳能可以减少对传统能源的依赖，降低能源消耗和环境污染。
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太阳能热发电技术
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槽式
碟式
塔式
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太阳能热发电三种基本形式
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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。
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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
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EUROTROUGH型150米长阵列
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（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。
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（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。
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（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。
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单台碟式太阳能发电机
多套并联的碟式太阳能发电机站
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美国、德国等国家的科研部门相继展开碟式太阳能热发电 的研制开发，样机转换效率目前最高达29.4%，吸热器的 效率为65%～90%。 2004年，美国SES在Sandia国家实验室建造出5套25kWe 碟式斯特林系统。2005年8月，SES公司实施由40套 25kWe组成的1MW碟式项目，并宣布与南加州爱迪生电 力公司签署的850MW的PPA电力购买协议。 由德国研发的6套9-10kWe处于商业化前夕的碟式斯特林 系统在西班牙PSA获得示范，并累计达30000小时的运行 纪录。为进一步降低系统成本，德国环境部资助的新6台 碟式斯特林系统发展计划已由SBP公司执行。
九座电站运行至2003年总输出达12000GWh
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最近建成的内华达Solar One 槽式太阳能电站
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2007年6月，内华达Solar one 太阳能电站 建成运行发电，其装机容量64MW，总占地 面积400英亩，其中太阳能槽式集热器占总 面积四分之三。该电站共有槽式抛物面集 热器760个，镜子面积达到18万平方米，以 此来收集聚焦太阳光对吸热管内的工质加 热，其吸热管由金属和玻璃造成并涂有选 择性吸热涂层，单根吸热管长度为4米，全 厂共使用吸热管18240根。
Por cupine Abs orbe r CPC
Gas Exit
Conce ntr ate d Sunlight
Window
Gas Input
Inte rnal Pr e he ate r
Condensates drain
外露式
空腔式
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接收器吸热材料：金属丝网、泡沫陶瓷、陶瓷管等。
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Solar Two 流程图
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接收器
将太阳光能量转化为工作流体的热能，设计主要取决于聚光器 （Concentrator）的类型、温度和压力工作范围、辐射通量。要求能 承受一定数值的太阳光能量密度和梯度，避免局部过热等发生，流体 的流动分布与能量密度分布相匹配，附带有蓄热功能，效率高，简单 易造，成本经济。主要有外露式和空腔式
载热介质:水/蒸汽、钠、熔盐、空气。
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最新建成的PS10
2007年3月，欧洲第一座商业化塔式聚光太 阳能电站在西班牙南部城市Seville附近建成。 这座所谓的PS10塔式太阳能电站装机容量 11MW，通过624台定日镜来发电，每台定 日镜面积120平方米，它们将阳光聚集到 115米高的太阳能塔上，塔上装有一个太阳 能接收器和蒸汽轮机，由蒸汽轮机带动发 电机来发电。
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Andasol-1 和Andasol-2
在西班牙Andalucia地区，两座50MW槽式太阳能 电站（Andasol-1 和Andasol-2）目前正在建设中。 每个电站的太阳能集热器预期安装面积为510120 平方米、具有6小时的储热量。Andasol太阳能电 站将成为欧洲首座槽式太阳能热发电站，每座太 阳能电站的装机容量将可供20万人使用，其单个 电站512000平方米的集热面积将使其成为世界最 大的槽式太阳能电站。Andasol-1项目在2006年5 月由于资金短缺被迫中断，但现已同时获得欧盟 和德国环境部资助，并于2006年7月开始建设， 预计2008年完工。
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塔式太阳能热发电代表工程是美国的Solar Two
美国1982年在加利福尼亚州兴建了一座大型塔式 太阳能热电站。该电站位于美国加州南部Barstow 沙漠地区附近，这座电站占地7万多平方米，塔高 90米，采用了1818个聚光镜，发电能力达到1万 千瓦，命名为太阳一号（ solar one ）。美国太 阳二号(solar two)是在美国太阳一号基础上改建 的，主要是添加了蓄能装置，使整个装置利用率 提高了40%。
太阳能热发电& 聚光光伏发电技术
中国工程院院士 南京市科协主席 东南大学太阳能研究中心主任
张耀明
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太阳能发电主要形式
太阳能发电目前主要有太阳能光伏发电和 太阳能热发电。 太阳能热发电按其工质温度高低分为低温 太阳能热发电和高温太阳能热发电，低温 太阳能热发电效率低，目前很少采用。 高温太阳能热发电按其聚光器种类不同分 为：塔式、槽式和碟式。
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2、增大单机容量。目前最大单机发电能力为 50KW，以色列魏茨曼研究院计划单机能力增大 到70KW，可降低其成本。 3、斯特林发动机。碟式系统一般采用斯特林发电 系统，提高斯特林发动机效率，降低其成本，可 降低整个系统的成本。 4、热管式接收器。采用热管技术，使碟式斯特林 发电系统接收器集吸热、蓄热、发电三位一体， 提高系统效率，降低成本。
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我国首座塔式太阳能热发电系统通过鉴定
以中科院物理所清洁能源中心主任陈立泉 院士和中国科学院研究员、中国工程院院 士闻立时组成的高规格专家鉴定委员会对 项目给予了高度评价：研发建成的塔式太 阳能热发电示范工程为国内首创；该项科 技成果填补了国内空白，在系统整体技术 上达到国际同类系统的先进水平，其中定 日镜的曲面成型技术及其时钟开环和传感 器闭环相结合的控制技术属国际首创。
以色列Solel公司接收器
德国Schott公司接收器
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（3）DSG技术：直接用水作为介质，取消大量换热器， 简化系统，提高效率，降低成本 。
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热管式系统结构
4.0MPa 350℃
Super Heater
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Steam Generator
Preheater
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70kW塔式太阳能热发电全景
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定日镜
国外定日镜占整个系统投 资一半以上，我们自主 设计的定日镜巧妙的解 决了国外同行的技术难 点，大大降低了成本， 拥有自主知识产权，为 以后大规模生产打下基 础。每台定日镜20至40 平方米，反射到位于33 米高中心塔接收器时光 斑直径400mm左右。
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PS10
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发展方向： 1、提高各部件制备 技术及其效率； 2、增大电站规模， 降低定日镜等成本； 3、 “联合循环”。
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槽式太阳能热发电系统
槽式太阳能热发电系统是将多个槽型抛物 面聚光集热器经过串并联的排列，收集较 高温度的热能，加热工质，产生过热蒸汽， 驱动汽轮发电机组发电 。
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成本
成本趋势：美国Sunlab预测2020年每度电3-4美分 。
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国内首座塔式太阳能热发电示范工程
南京春辉科技实业有限公司（南京玻纤院第三研究所）和 河海大学新能源新材料开发研究院联合组成攻关队伍，利 用各自开展了近10年的研究经验，在太阳能热发电领域 的太阳光方位传感器、自动跟踪系统，尤其是塔式太阳能 热发电的定日镜、槽式太阳能热发电的槽式抛物面反射镜 取得重大成绩，同时在塔式太阳能接收器、槽式太阳能接 收器方面也取得了突破性进展，并拥有自主知识产权。与 以色列合作建立的70kW塔式太阳能热发电示范工程已于 2005年10月底正式发电。这也标志着我国太阳能应用技 术跨入国际先进水平行列。
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碟式太阳能热发电技术
碟式太阳能热发电系统是利用旋转抛物面反射镜， 将入射阳光聚集在焦点上，放置在焦点处的太阳 能接收器收集较高温度的热能，加热工质，产生 过热蒸汽，驱动汽轮发电机组发电；或在焦点处 直接放置斯特林（stirling）电机发电。 碟式太阳能热发电系统具有寿命长、效率高、灵 活性强等特点，可以单台供电，也可以多套并联 使用，非常适合边、远、山区发电。整个系统包 括：聚光集热子系统、发电子系统、蓄热子系统。