太阳能光热能电综合利用技术
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核 心 技 术----储能
中国科学院电工所研究员、中国太阳能光热发电权 威专家、中国太阳能光热产业技术创新联盟理事长 王志峰博士,在一次发言中强调:太阳能热发电关键技 术在储能,没有储能就谈不上热发电,这是实现太 阳能光热发电全天候运转的技术保障 。
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2021/2/6
国家政策
今年6月1日,国家发展和改革委员会颁 布的《产业结构调整指导目录(2011年本)》正 式实施,在指导目录鼓励类新增的新能源门类 中,太阳能光热发电被放在突出位置。
太阳能
太阳能(Solar)是太阳内部连续不断的核聚变 反应过程产生的能量,是各种可再生能源中最重 要的基本能源,也是人类可利用的最丰富的能 源。太阳每年投射到地面上的辐射能高达 1.05×1018 千瓦时,相当于1.3×106 亿吨标准 煤,大约为全世界目前一年耗能的一万多倍。 按目前太阳的质量消耗速率计,可维持 6×1010 年,可以说它是“取之不尽,用之不竭 ”的能源。
地球上的风能、水能、海洋温差能、波浪能和 生物质能以及部分潮汐能都是来源于太阳
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太阳能的利用
§ 太阳能的利用主要通过
§
光—热
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光—电
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光—化学
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光—生物质
§
等几种转换方式实现
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太阳能发电 ★ 光热发电
太阳能光热转换
现代的太阳能科技可以将阳光聚合,并运用其能量产生热水、蒸汽 和电力。集热式太阳能(Solar Thermal)。原理是将镜子反射的太阳 光,聚焦在一条叫接收器的玻璃管上,而该中空的玻璃管可以让 油流过。从镜子反映的太阳光会令管子内的油升温,产生蒸气,
装机容量 1kw
投资(人民币,万元/kw) 比例
前期费用、工程设计等 0.20
10.5%
太阳能光伏电池组件 1.09
57.3%
并网逆变器
0.20
10.5%
配电测量及电缆等
0.10
5.3%
设备运输
0.08
4.2%
安装调试&入网检验
0.23
12.1%
合计
1.90
数据来源:中国光伏发展报告
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注意:白天有电,晚上呢?
即使只在白天发电,即使是垃圾电,即使政府给与 大力支持,还是进展缓慢,为什么?
没有调峰谷的蓄能技术 所以有太阳能发电公司,几十亿投入很大一部分建
了火力发电厂调峰,有趣吗?
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光热发电逐渐走在前列
主要方式:
碟式发电
槽式发电
塔式发电
Hale Waihona Puke Baidu12
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用或并网
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太阳能光热稳衡发电技术
蓄能技术得以实现
蓄能技术得以实现,得益于全新隔热材料的研发成 功 蓄能技术的最大障碍是蓄能的流失
隔热领域,最好的商品化隔热材料隔热率也要将 0.4W/K.M
我们拥有独立知识产权的,具有世界领先水平的, 气凝胶GJ干燥制备技术,生产了导热率0.0140.0018W/K.M的世界终极隔热材料,使蓄能损 失降到极低水平。
光伏发电技术比较
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2021/2/6
太阳能发电目前困境
1,受气候影响很大,如:阴晴、风沙等 2,夜晚不能发电 3,发电不稳定,以至于电网不允许上网 4,各种蓄能方法均不成熟
因此,被称为垃圾电
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中国太阳能领域研发和创新能力薄弱
技术层面,光伏应用中存在系统效率低、可靠性低,受自 然条件限制大,光伏系统专用蓄电池的研发成本高等问 题。光伏产业尚未建立起全面的研发和创新体系,也缺 乏一些高新制造产业的支撑,因此我国的太阳电池关键 生产设备基本依赖进口。
再由蒸气推动㶽轮机发电。
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太阳能发电 ★ 光伏发电
太阳能光电转换
太阳能光电转换光电转换又称太阳能光伏。就是利用太阳电池直接 将太阳光能转化为电能,而太阳能电池通常是利用半导体器件的光伏 效应原理进行光电转换,因此太阳能发电又称为光伏发电。
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世界能源结构预测
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蓄能保温计算示例
蓄能温度120℃, 蓄能箱表面积10平方米 保温层厚度20CM,环境温度20 ℃ 根据付里叶定律计算如下: , 采用原最佳保温材料如苯板时 Q=-λAδt/δd=-0.05*10*100/0.2=-250w 一天损失率=250*3600*24/180*2000=5.4% 采用气凝胶保温 Q=-λAδt/δd=-0.015*10*100/0.2=-75w 19 一天损失率=75*3600*24/180*2000=1.6% 2021/2/6
人才壁垒:二十一世纪以来,光伏产业发展很快, 光伏设备行业为了更好地支持光伏产业的发展,需 要不断的开发新设备、扩大生产规模,这意味着对 专业人才有很大的需求。目前,行业内有经验的技 术及服务人员数量较少,进入本行业面临着人才缺 乏的障碍。
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光伏发电单位投资总成本
目前光伏发电单位投资总成本为1.90 万元/kw,其中太 阳能光伏电池组件1.09 万元/kw,占总投资成本的 60%左右。
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太阳能光热稳衡发电系统
发明的通过太阳能集热装置高效率地集热,应用适合螺杆膨 胀动力机工作温度的相变材料蓄热,再将所蓄能量均衡的 输送给螺杆膨胀动力发电机发电;这种高效率、无峰谷、全 天候的太阳能发电方式,除了可以广泛应用于广大地区的 日常发电,还能解决海岛、边防、偏远村镇、应急救援、 野外工作等更多用电问题。
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太阳能光热稳衡发电技术
由三部分组成: 太阳能集热装置----成熟技术
相变蓄能材料----创新发明
低热源双工质螺杆膨胀发电机----成熟技术
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核 心 技 术----蓄能
无论太阳光强弱,将其能量全部储蓄于应用了相变材 料的蓄能装置中。
无论何时发电都由恒温的蓄能装置提供热源。 当然恒流、无峰谷、并且直接输出交直流电直接使
这种现状导致我国光伏产业被打上“代工车间”的烙印 。另外,光伏生产技术更新换代较快,光伏技术已经在 朝着全产业链优化、自动化的方向发展,而我国目前主 要靠进口生产线、并且各产业链单兵作战。
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2021/2/6
进入光伏发电领域的主要障碍
技术壁垒:光伏设备的设计制造十分复杂,涵盖半导 体物理学、热学、自动控制学和机械设计学等多门 学科