太阳能光热发电技术发展现状及展望.docx

新能源转化的原理与技术课程作业
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太阳能光热发电技术发展现状及展望
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西安交通大学能动学院，７1０0４９，西安
摘要：太阳能热发电是将太阳能转化为热能,、运行方式灵活、可进行热电并供等优势，同时具有非常好的环境效益．太阳能热发电规模化发展后,近期能够作为调峰电源为风力发电、,由大型太阳能热发电站组成的太阳能热发电厂有可能承担电力系统基础负荷。目前，全球太阳能热发电产业正在兴起，装机容量逐年增加,本文介绍了光热发电的基本原理和国内外发展现状，并对其发展前景进行了分析。　
关键词：太阳能热发电;发展现状；　
中图分类号： TＭ ９11
在全球可持续发展的大背景下,“绿色能源”和“低碳生活"的概念正受到越来越多的关注,各国竞相开展以风能、太阳能、生物能、地热能、海洋能等可再生绿色能源为主的研究和应用。我国首轮太阳能光热发电特许权招标项目，已于201０年６月底至7月初正式开始. 此政策的颁布,打破了常规化石燃料发电占据整个发电行业的局面，意味着太阳能因其储量的无限性、利用的清洁性等特点一跃成为最热门的新能源之一，太阳能热发电技术将迅速进入商业化成长时期，成为解决当前能源、资源、环境等一系列问题的新兴产业。
　 　　人们最早对太阳能热发电的研究，可以追溯到18世纪7０年代在巴黎建立的第一个小型点聚集太阳能热交互蒸汽机，自此之后,各国对太阳能热发电技术的研究从未终止。在1981年至1９91年间，全世界建造了多种不同形式的兆瓦级太阳能热发电试验电站２0余座（ 塔式为主）;另外在１9８５至1９91的6年间,在美国加州沙漠建成的９座槽式太阳能发电站，更是将发电成本降至８美分/ｋWh
，太阳能热发电项目已成为各国建立新能源系统的方向之一［1］. 经过近３0年的发展,部分太阳能热发电技术已完成试验和示范阶段,正向低成本、高产业化迈进．本文以目前研究最为广泛的聚光式太阳能热发电技术为对象，对各种聚光式太阳能热发电技术进行介绍、分析。对国际主要电站进行介绍，对政策进行解析,希望能得出对我国太阳能热发电行业具有建设性的指导意见。
１ 太阳能热发电技术的概念与分类
太阳能热发电主要是将聚集到的太阳辐射能，通过换热装置产生蒸汽，驱动蒸汽轮机发电[2]。 太阳能热发电与常规化石能源在热力发电方式上的原理是相同的，都是通过Raｎkinｅ循环、Bｒａyton 循环或Sｔirｌiｎg 循环将热能转换为电能，区别在于热源不同，太阳能发电的热源来自太阳辐射，因而如何用聚光装置将太阳能收集起来是大多数太阳能热发电的关键技术之一。此外，考虑到太阳能的间歇性，需要配置蓄热系统储存收集到的太阳能,用以夜间或辐射不足时进行发电，因此成熟的蓄热技术成为太阳能热发电中的另一关键技术。直接光发电和间接光发电是太阳能热发电中最常用的分类方式.
　　 直接光发电可分为太阳能热离子发电、太阳能温差发电和太阳能热磁体发电；间接光发电可分为聚光类和非聚光类，其中聚光类按照太阳采集方式可分为太阳能塔式发电、太阳能槽式发电和太阳能碟式发电；　非聚光类主要有太阳能真空管发电、太阳能热气流发电和太阳能热池发电等。通常所说的太阳能热发电，主要指间接光发电,、碟式—斯特林太阳能热发电和线性菲涅耳式太阳能热发电4种类型．
　 　光学聚光比是区别4种聚光型太阳能热发电技术的主要指标。光学聚光比是聚集到吸热器采光口平面上的平均辐射功率密度与进入聚光场采光口的太阳法向直射辐照度之比。聚光比和太阳能热发电的系统效率(光-电转换效率)密切相关。一般来讲，聚光比越大,太阳能热发电系统可能实现的集热温度就越高,整个系统的发电效率也就越高。碟式-斯特林太阳能热发电系统的聚光比最高，为
６0０~３00０，塔式太阳能热发电系统的聚光比在3０0~1000　之间，线性菲涅耳式太阳能热发电系统的聚光比在１50以下，而槽式太阳能热发电系统的聚光比在８０～10０。在聚光比确定的情况下，如果只是单纯提高集热温度，并不一定能够提高系统效率，反而可能会降低光-电转换效率。，在某一聚光比下,随着吸热器工作温度的提高，热机效率会随之提高，但集热效率会逐渐下降,因而系统效率曲线会出现一个“马鞍点"。因此必须满足聚光比与集热温度的协同提高才能实现光电转化效率的提高。
　　　 聚光型太阳能热发电技术的主要特点如下.①