太阳能光热发电的技术特点与应用研究

太阳能光热发电的技术特点与应用研究

发表时间：2017-11-03T16:33:30.770Z 来源：《电力设备》2017年第18期作者：孙浩葛春亮[导读] 摘要：太阳能作为当下的清洁能源之一，在未来发展中具有广泛的应用，特别是在现在人们环保意识越来越强的时代。因此，本文对现在太阳能光热发电技术特点和发展应用进行了探究，期望通过该技术探究来实现对太阳能能源的有效利用，从而促进友好环境的发展。

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摘要：太阳能作为当下的清洁能源之一，在未来发展中具有广泛的应用，特别是在现在人们环保意识越来越强的时代。因此，本文对现在太阳能光热发电技术特点和发展应用进行了探究，期望通过该技术探究来实现对太阳能能源的有效利用，从而促进友好环境的发展。

关键词：太阳能；光热发电；技术特点；应用发展

随着不可再生资源的日益短缺，人们开始逐渐的关注再生资源的利用，如太阳能、风能等。这些能源相对其他的能源来说，具有安全环保特点。因此，人们开始加大对这些能源开发和利用，目前对太阳能能源进行利用的技术有太阳能光热发电技术和太阳能光伏发电技术，其中太阳能光热发电技术作为人们日常生活中经常使用的一种技术，给人们带来了很大的便捷。因此，加强对太阳能光热发电技术特点与应用研究具有积极的作用。

一、太阳能光热发电技术的类型及特点

1.槽式太阳能发电

槽式光热发电主要构成部分是有很多聚光集热器构成，这些集热器的表面呈凹面，可以增大聚光的面积，实现空间和光能有效利用。通过聚光集热器吸收的光能来加热管中的介质，使其产生大量的蒸汽，从而推动发电机发电。现在很多槽式发电为了提高发电效率，都采用了混合硝酸盐作为热能和机械能相互转化的介质，相对原先的介质，现在这种介质虽然在一定幅度上提高了发电的效率，但是还是远远不能满足人们的需求。此外，光热发电技术还要设置蓄热系统，这样就可以将光能储存起来，以便在晚上也能够继续供电[1]。

2.塔式太阳能发电

塔式太阳能发电主要是由光能吸收系统和发电系统两个部分构成，其中吸收太阳能部分主要是由日镜群和蓄热系统构成。具体的工作原理是在地面上摆放大量的日镜，这种日镜可以跟随着太阳移动而进行转动，从而保证光能最大程度吸收。通过日镜群光能吸收和聚集可以产生一定的蒸汽，然后通过这些蒸汽来推动汽轮机进行发电。相对他类型光热发电技术，塔式光热发电集热系统因为有日镜群的存在，所以具有较高的聚光比。此外，接受器作为塔式光热发电技术的主要构成部分，可以分为外部受光型和空腔型两种，其中外部受光型主要是用于比较大型的场所。而且外部受光型因为四面都可以接受太阳光照，所以相对温度也较高。[2]。

3.碟太阳能发电

碟式光热发电是利用反射镜进行光能的反射，使其聚集到一点，从而产生很高的温度。跟塔式光热发电技术一样，碟的菲涅尔型反射镜也是跟随着太阳的运动而运动的，因此在光能接收方面也具有很好的效果。但在光能聚集的地方上，碟和槽式有所不同，一个是聚集在抛物面的焦点上，另一个却是聚集在焦线上。同时除了上述不同之外，碟和槽式在发电系统的热电转化方式上也存在着一定的区别，碟主要利用斯特林机来产生原动力。此外，碟光热发电机在热发电系统具有运行成本低的特点，而且其发射的质量也相对较小 4、菲涅尔式太阳能发电

菲涅尔式太阳能发电系统跟槽式发电系统存在着一定的相似性，都是由很多的反射镜构成，并且这些反射镜也是跟随太阳运动而运动，所以在聚光比上也是存在较大优势。同时由于菲涅尔式光热发电镜场系统的反光镜安装密度更大，使其占用的土地面积相对更小，这提供了更多节约成本的可能性。所以，菲涅尔技术的光场集热系统的设备制造成本和安装成本都较槽式技术更具优势。但相应的菲尼尔太阳能发电技术也存在一些问题，如集热系统聚焦比较小，导致了温度提升受到影响。对于四种太阳能光热发电技术，具体性能、特点对比如下表1。

二、太阳能光热发电技术发展与应用研究

太阳能相对其他能源来说，具有污染小、可再生的特点，因此在未来的发展过程中，太阳能光热发电技术将得到广泛的应用。在日常生活中，槽式光热发电技术最早是应用在商业化发电中，后来逐渐应用到其他行业。相对国外的槽式光热发电技术，我国在这方面发展还存在着很多不足，但近几年国家加大了对这方面的投入，并且对我国光热发电的技术路线发展方向做了详细的说明。如槽式太阳能光热发电的技术路线可以朝着导热油槽式和熔盐槽式两个方向发展，菲涅尔式太阳能光热发电技术路线可以朝着熔盐线性、导热油和水工质三个方向发展。而我国在塔式光热发电方面也兴建了许多大型项目，具体技术路线的发展可以朝着熔盐塔式和水工质塔式两个方向发展。此外，因为碟光热发电效率较高，国家在这方面也投入了更多精力，目前建立很多相关热发电实验系统，并对其具体热性能进行了详细的研究。槽式热发电技术看起来已经到达了发展的瓶颈期，成本下降空间已经很小。而碟和塔式技术明显还有较大的成本下降空间，因此，总体来说，国家在光热发电技术发展方面虽仍有不足，但已经取得了很大的成效[3]。

总结：

综上所述，太阳能光热发电技术对于未来发展具有重要作用，可以实现能源再生利用。而且随着技术不断进步和发展，太阳能光热技术将成为未来发展主要趋势，本文结合太阳能光电技术理论概述，对当下槽式发电、塔式发电、碟发电和菲涅尔式四种光热发电技术进行了技术特点和应用的探究，从而加深了对四种光热发电技术认识。

参考文献：

[1]陈昕，范海涛. 太阳能光热发电技术发展现状[J]. 能源与环境，2013，01：90-92.

[2]曾乐才. 太阳能热发电应用前景与技术发展趋势分析[J]. 上海电气技术，2012，04：53-58.

[3]胡忠文，张明锋，郑继华. 太阳能发电研究综述[J]. 能源研究与管理，2014，01：14-16+47. 作者简介：

孙浩（1981-）男，硕士，工程师，主要从事火力发电厂机务设计；

葛春亮（1981-）男，硕士，高级工程师，主要从事火力发电厂脱硫脱硝设计。