太陽能熱發(fā)電

1、12.5 太陽能熱發(fā)電太陽能熱發(fā)電 是將太陽輻射能轉(zhuǎn)化為熱能，再通過各種發(fā)電是將太陽輻射能轉(zhuǎn)化為熱能，再通過各種發(fā)電裝置將熱能轉(zhuǎn)換為電能的發(fā)電技術(shù)裝置將熱能轉(zhuǎn)換為電能的發(fā)電技術(shù)利用太陽能直接發(fā)電利用太陽能直接發(fā)電 例如：半導(dǎo)體或金屬材料的溫差發(fā)電；例如：半導(dǎo)體或金屬材料的溫差發(fā)電； 堿金屬熱電轉(zhuǎn)換堿金屬熱電轉(zhuǎn)換 磁流體發(fā)電磁流體發(fā)電特點：發(fā)電裝置本體沒有活動部件，發(fā)電量特點：發(fā)電裝置本體沒有活動部件，發(fā)電量小小，太陽能蒸汽熱動力發(fā)電：將太陽能通過熱機太陽能蒸汽熱動力發(fā)電：將太陽能通過熱機帶動發(fā)電機發(fā)電，即帶動發(fā)電機發(fā)電，即21 太陽能熱發(fā)電技術(shù)1.1 1.1 太陽能熱發(fā)電的類型和特點太陽能熱發(fā)

2、電的類型和特點，利用反射鏡或集熱器將陽光，利用反射鏡或集熱器將陽光聚集起來，加熱水或其它介質(zhì)，產(chǎn)生蒸汽或熱氣聚集起來，加熱水或其它介質(zhì)，產(chǎn)生蒸汽或熱氣流以推動渦輪發(fā)電機發(fā)電；流以推動渦輪發(fā)電機發(fā)電；利用利用的裝置，將聚集的太陽的裝置，將聚集的太陽光和熱直接發(fā)電。例如溫差發(fā)電、熱離子發(fā)電和光和熱直接發(fā)電。例如溫差發(fā)電、熱離子發(fā)電和磁流體發(fā)電等。磁流體發(fā)電等。目前太陽能熱發(fā)電技術(shù)主要為目前太陽能熱發(fā)電技術(shù)主要為。3太陽能高溫利用示例太陽能高溫利用示例集中熱動力發(fā)電集中熱動力發(fā)電 42.5.1、太陽能熱發(fā)電系統(tǒng)的組成、太陽能熱發(fā)電系統(tǒng)的組成 太陽能熱發(fā)電的基本工太陽能熱發(fā)電的基本工作原理：作原理：利

3、用太陽能集利用太陽能集熱器將太陽能收集起來，熱器將太陽能收集起來，加熱工介，產(chǎn)生過熱蒸加熱工介，產(chǎn)生過熱蒸汽，驅(qū)動熱動力裝置帶汽，驅(qū)動熱動力裝置帶動發(fā)電機分機，從而將動發(fā)電機分機，從而將太陽能轉(zhuǎn)換為電能。見。太陽能轉(zhuǎn)換為電能。見。1、電路熱系統(tǒng)、電路熱系統(tǒng)常規(guī)熱力發(fā)電廠原理圖常規(guī)熱力發(fā)電廠原理圖典型太陽能熱發(fā)電系統(tǒng)典型太陽能熱發(fā)電系統(tǒng)5一般增設(shè)蓄熱子一般增設(shè)蓄熱子系統(tǒng)，輔助能源系統(tǒng)，輔助能源子系統(tǒng)子系統(tǒng)62、電站的循環(huán)效率、電站的循環(huán)效率卡諾循環(huán)效率卡諾循環(huán)效率121TTT 1T為系統(tǒng)吸熱時的溫度為系統(tǒng)吸熱時的溫度2T為系統(tǒng)放熱時的溫度為系統(tǒng)放熱時的溫度卡諾循環(huán)效率代表一種理論極限。卡諾循環(huán)效

4、率代表一種理論極限。太陽能熱發(fā)電效率太陽能熱發(fā)電效率cs73、太陽能熱發(fā)電系統(tǒng)組成、太陽能熱發(fā)電系統(tǒng)組成聚光集熱系統(tǒng)聚光集熱系統(tǒng)熱能傳輸部分熱能傳輸部分蓄熱與熱交換部分蓄熱與熱交換部分汽輪發(fā)電子系統(tǒng)汽輪發(fā)電子系統(tǒng)輔助能源子系統(tǒng)輔助能源子系統(tǒng)8（一）集熱部分（一）集熱部分作用：作用：收集陽光并將其聚集到一個有限尺寸面上，收集陽光并將其聚集到一個有限尺寸面上，以提高單位面積上太陽輻射度，從而提高被加熱以提高單位面積上太陽輻射度，從而提高被加熱工質(zhì)的工作溫度。即將太能輻射聚焦，以提高其工質(zhì)的工作溫度。即將太能輻射聚焦，以提高其功率密度。功率密度。 聚光方式聚光方式：平面反射鏡和曲面反射鏡（一維拋物：

5、平面反射鏡和曲面反射鏡（一維拋物面反射鏡、二維拋物面反射鏡和混合平面面反射鏡、二維拋物面反射鏡和混合平面-拋物面拋物面反射鏡）。此外還有線形和圓形菲涅爾透鏡。反射鏡）。此外還有線形和圓形菲涅爾透鏡。1、定目鏡（或聚光系統(tǒng)、定目鏡（或聚光系統(tǒng)/聚光器）聚光器）9（1）光化學(xué)系統(tǒng)）光化學(xué)系統(tǒng)聚光器的鏡面反射率越高越好聚光器的鏡面反射率越高越好（2）機械性能）機械性能1)反射鏡面有很好的平整度反射鏡面有很好的平整度2)整個鏡面與鏡體有很高的機械強度和穩(wěn)定性整個鏡面與鏡體有很高的機械強度和穩(wěn)定性3）反射鏡面和保護膜有很強的粘合度）反射鏡面和保護膜有很強的粘合度（ 3）化學(xué)穩(wěn)定性）化學(xué)穩(wěn)定性鏡面具有很強

6、的耐腐蝕性能鏡面具有很強的耐腐蝕性能有滿足嚴(yán)格的要求：有滿足嚴(yán)格的要求：10作用：作用：通過接收經(jīng)過聚焦的陽光，將太陽能通過接收經(jīng)過聚焦的陽光，將太陽能輻射能轉(zhuǎn)變?yōu)闊崮埽鬟f給部件。輻射能轉(zhuǎn)變?yōu)闊崮?，并傳遞給部件。2、接收器、接收器3、跟蹤裝置、跟蹤裝置跟蹤方式：跟蹤方式：單軸跟蹤、雙軸跟蹤；單軸跟蹤、雙軸跟蹤；實現(xiàn)方式：實現(xiàn)方式：程序控制方式、傳感器控制方式程序控制方式、傳感器控制方式11（二）熱能傳輸部分（二）熱能傳輸部分作用：作用：把集熱器收集起來的熱能傳輸給蓄熱把集熱器收集起來的熱能傳輸給蓄熱部分。部分。12（三）蓄熱和熱交換部分（三）蓄熱和熱交換部分蓄熱子系統(tǒng)：蓄熱子系統(tǒng)：由于太陽

7、能受季節(jié)、晝夜和氣象條件的由于太陽能受季節(jié)、晝夜和氣象條件的影響，為保證發(fā)電系統(tǒng)的熱源穩(wěn)定，需設(shè)置蓄熱裝置。影響，為保證發(fā)電系統(tǒng)的熱源穩(wěn)定，需設(shè)置蓄熱裝置。蓄熱：蓄熱：低溫（低溫（500 ）極高溫極高溫(1000 左右左右).蓄熱材料分別是：蓄熱材料分別是：水化鹽、水化鹽、導(dǎo)熱油、導(dǎo)熱油、熔化鹽熔化鹽氧化鋯耐火球氧化鋯耐火球13蓄熱方式：顯熱蓄熱、潛熱蓄熱和化學(xué)儲存。蓄熱方式：顯熱蓄熱、潛熱蓄熱和化學(xué)儲存。1、顯熱蓄熱、顯熱蓄熱介質(zhì)介質(zhì)：水、油、巖石、砂、礫石，人工制造：水、油、巖石、砂、礫石，人工制造的氧化鋁球，的氧化鋁球，特點特點：價格低，易得到，熱容量小。：價格低，易得到，熱容量小。2、

8、潛熱蓄熱、潛熱蓄熱 特點：特點：利用物質(zhì)的潛熱蓄熱，單位容積的利用物質(zhì)的潛熱蓄熱，單位容積的蓄熱量很大，蓄熱裝置可望小型化。蓄熱量很大，蓄熱裝置可望小型化。 蓄熱介質(zhì)需具備以下特點：蓄熱介質(zhì)需具備以下特點：具備幾千次可具備幾千次可逆蓄釋熱循環(huán)性逆蓄釋熱循環(huán)性鞥鞥；價格便宜；不腐蝕容器。；價格便宜；不腐蝕容器。143、化學(xué)蓄熱、化學(xué)蓄熱 特點：特點：蓄熱量大，單位儲能的體積小，質(zhì)蓄熱量大，單位儲能的體積小，質(zhì)量輕，化學(xué)反應(yīng)物可分別儲存。量輕，化學(xué)反應(yīng)物可分別儲存。 蓄熱介質(zhì)需具備以下特點：蓄熱介質(zhì)需具備以下特點：蓄熱和釋熱反蓄熱和釋熱反應(yīng)可逆，無副作用；反應(yīng)速度快；反應(yīng)生成應(yīng)可逆，無副作用；反應(yīng)

9、速度快；反應(yīng)生成物易分離，且能穩(wěn)定儲存；價格便宜；反應(yīng)物易分離，且能穩(wěn)定儲存；價格便宜；反應(yīng)物和生成物無毒，無腐蝕，無可燃性；反應(yīng)物和生成物無毒，無腐蝕，無可燃性；反應(yīng)熱大。熱大。15（三）蓄熱和熱交換部分（三）蓄熱和熱交換部分熱交換部分熱交換部分 作用：為適應(yīng)汽輪發(fā)電的需要，將傳輸和存作用：為適應(yīng)汽輪發(fā)電的需要，將傳輸和存儲的熱能，轉(zhuǎn)化為高溫高壓蒸汽。儲的熱能，轉(zhuǎn)化為高溫高壓蒸汽。16（四）汽輪發(fā)電子系統(tǒng)（四）汽輪發(fā)電子系統(tǒng)作用：作用：太陽能熱發(fā)電系統(tǒng)用的動力發(fā)電裝置。太陽能熱發(fā)電系統(tǒng)用的動力發(fā)電裝置。種類：種類：現(xiàn)代汽輪機、燃?xì)廨啓C、低沸點工質(zhì)汽現(xiàn)代汽輪機、燃?xì)廨啓C、低沸點工質(zhì)汽輪機、斯特

10、林熱發(fā)動機等。輪機、斯特林熱發(fā)動機等。選擇依據(jù)：選擇依據(jù)：太陽集熱系統(tǒng)可提供的工質(zhì)參數(shù)。太陽集熱系統(tǒng)可提供的工質(zhì)參數(shù)。17（五）輔助能源子系統(tǒng)（五）輔助能源子系統(tǒng) 作用：作用：維持電站能夠一直持續(xù)運行。維持電站能夠一直持續(xù)運行。 構(gòu)成：構(gòu)成：就是在系統(tǒng)中增設(shè)常規(guī)燃料鍋爐，就是在系統(tǒng)中增設(shè)常規(guī)燃料鍋爐，用于陰雨天，夜間起動。用于陰雨天，夜間起動。182.5.2、太陽能熱發(fā)電系統(tǒng)的基本構(gòu)成、太陽能熱發(fā)電系統(tǒng)的基本構(gòu)成槽式線聚焦系統(tǒng)；槽式線聚焦系統(tǒng)；塔式定日鏡聚焦系統(tǒng)；塔式定日鏡聚焦系統(tǒng)；碟式點聚焦系統(tǒng)碟式點聚焦系統(tǒng)不用聚焦結(jié)構(gòu)，采用真空管集熱器不用聚焦結(jié)構(gòu)，采用真空管集熱器根據(jù)太陽能根據(jù)太陽能聚光

11、跟蹤理論聚光跟蹤理論和和實現(xiàn)方法實現(xiàn)方法的不同，的不同，可以分為可以分為3個基本類型個基本類型19一、槽式太陽能熱發(fā)電系統(tǒng)一、槽式太陽能熱發(fā)電系統(tǒng)（SEGS,solar energy generating systems）槽式拋物聚光鏡面：槽式拋物聚光鏡面：（一）系統(tǒng)原理及構(gòu)成（一）系統(tǒng)原理及構(gòu)成1、原理：利用槽式拋物面、原理：利用槽式拋物面反射鏡聚光反射鏡聚光槽式太陽能熱發(fā)電系統(tǒng)：槽式太陽能熱發(fā)電系統(tǒng)：20(3)槽式電站 Parabolic Troughs 槽式電站與碟式電站相似，它把槽式電站與碟式電站相似，它把，使載，使載熱介質(zhì)在單個分散的太陽能聚焦集熱器中加熱成蒸汽，熱介質(zhì)在單個分散的太

12、陽能聚焦集熱器中加熱成蒸汽，再匯集至汽輪機。再匯集至汽輪機。如采用雙回路系統(tǒng)，則加熱后的載熱介質(zhì)不直接送到汽如采用雙回路系統(tǒng)，則加熱后的載熱介質(zhì)不直接送到汽輪機，而是集中在一個熱交換器內(nèi)，然后把熱量傳遞給輪機，而是集中在一個熱交換器內(nèi)，然后把熱量傳遞給汽輪機回路中的工質(zhì)。汽輪機回路中的工質(zhì)。 212、系統(tǒng)（電站）構(gòu)成、系統(tǒng)（電站）構(gòu)成聚光集熱裝置（子系統(tǒng)）：聚光鏡、接收器、聚光集熱裝置（子系統(tǒng)）：聚光鏡、接收器、跟蹤裝置；跟蹤裝置；輔助能源裝置（子系統(tǒng)）輔助能源裝置（子系統(tǒng)）蓄熱裝置；蓄熱裝置；汽輪發(fā)電裝置汽輪發(fā)電裝置222324253、槽式太陽能熱發(fā)電系統(tǒng)的工作模式：、槽式太陽能熱發(fā)電系統(tǒng)的

13、工作模式：直通模式：直通模式：水經(jīng)過預(yù)熱、蒸發(fā)、過熱后直接推動汽輪機發(fā)電；水經(jīng)過預(yù)熱、蒸發(fā)、過熱后直接推動汽輪機發(fā)電；最簡單，投資少，控制復(fù)雜最簡單，投資少，控制復(fù)雜注射模式：注射模式：水分別從集熱管不同的地方注入；水分別從集熱管不同的地方注入；正常運行需要必要的測試系統(tǒng)，系統(tǒng)投資大，不具競爭力正常運行需要必要的測試系統(tǒng)，系統(tǒng)投資大，不具競爭力循環(huán)模式：循環(huán)模式：安裝水汽分離裝置，過量的水被循環(huán)泵送回到入水口，蒸安裝水汽分離裝置，過量的水被循環(huán)泵送回到入水口，蒸汽集熱管的過熱段；汽集熱管的過熱段；可控性高，系統(tǒng)投資大可控性高，系統(tǒng)投資大264、聚光集熱裝置（子系統(tǒng)）、聚光集熱裝置（子系統(tǒng)）（1

14、）、聚光器）、聚光器、槽型拋物面反射鏡、槽型拋物面反射鏡、混合平面拋物面反、混合平面拋物面反射鏡：射鏡：采用一組跟蹤太陽的平采用一組跟蹤太陽的平面鏡，將陽光反射到一面鏡，將陽光反射到一臺拋物面反射鏡上，陽臺拋物面反射鏡上，陽光經(jīng)過二次聚焦光經(jīng)過二次聚焦27槽式聚光器槽式聚光器Parabolic trough concentrator28Collectors in southern CA2930（2）、接收器：）、接收器：一根做了良好保溫的金屬圓管一根做了良好保溫的金屬圓管、真空集熱管、真空集熱管優(yōu)點優(yōu)點：熱損失小熱損失小缺點：缺點：封接技術(shù)要求高，很難做到長期保持夾層封接技術(shù)要求高，很難做到長

15、期保持夾層內(nèi)的真空度。內(nèi)的真空度。31真空管吸收器的結(jié)構(gòu)圖真空管吸收器的結(jié)構(gòu)圖(1) 真空管式吸收器32真空管吸收器的優(yōu)缺點是金屬管與玻璃管之間不存在對流熱損，是金屬管與玻璃管之間不存在對流熱損，玻璃管外徑較小且透明，從而既減少了對陽光的遮影，也通過玻璃管外徑較小且透明，從而既減少了對陽光的遮影，也通過增大熱阻降低了外表面的對流熱損；有選擇性涂層的金屬管壁增大熱阻降低了外表面的對流熱損；有選擇性涂層的金屬管壁對陽光的吸收率很高，但發(fā)射率卻非常低。對陽光的吸收率很高，但發(fā)射率卻非常低。是由于玻璃和金屬的熱膨脹系數(shù)不同，玻是由于玻璃和金屬的熱膨脹系數(shù)不同，玻璃管與金屬管之間存在溫差，造成中溫時璃管

16、與金屬管之間存在溫差，造成中溫時( (略低于略低于350)350)真空真空封口處的玻璃容易脆裂，從而難以在室外環(huán)境下長期維持真空封口處的玻璃容易脆裂，從而難以在室外環(huán)境下長期維持真空度；在中溫時光學(xué)選擇性涂層容易老化和脫落，難以長期維持度；在中溫時光學(xué)選擇性涂層容易老化和脫落，難以長期維持大規(guī)模光學(xué)選擇性吸收表面的熱穩(wěn)定性。大規(guī)模光學(xué)選擇性吸收表面的熱穩(wěn)定性。33工作原理：工作原理：利用空腔體的黑體效應(yīng)，充分吸收聚焦后的陽光利用空腔體的黑體效應(yīng)，充分吸收聚焦后的陽光；、空腔集熱管、空腔集熱管優(yōu)點：優(yōu)點：集熱效率高，不用抽真空；集熱效率高，不用抽真空；沒有玻璃和金屬的封接；沒有玻璃和金屬的封接；

17、集熱管壁不要涂層；集熱管壁不要涂層；熱性能可以長期保持穩(wěn)定熱性能可以長期保持穩(wěn)定缺點缺點加工工藝復(fù)雜加工工藝復(fù)雜34(2) 腔體式吸收器 腔體式吸收器的結(jié)構(gòu)腔體式吸收器的結(jié)構(gòu)為一柱形腔體，外表面為一柱形腔體，外表面覆隔熱材料，由于腔體覆隔熱材料，由于腔體的黑體效應(yīng)，使其能充的黑體效應(yīng)，使其能充分吸收聚焦后的陽光。分吸收聚焦后的陽光。腔體式吸收器主要適用腔體式吸收器主要適用于長焦聚光器。圖于長焦聚光器。圖2-42-4為腔體式吸收器集熱器為腔體式吸收器集熱器剖面圖。剖面圖。腔體式吸收器集熱器剖面圖腔體式吸收器集熱器剖面圖 35腔體式吸收器的優(yōu)點吸熱過程不是發(fā)生在最強聚焦區(qū)，而是在聚焦過后和發(fā)射時，

18、并吸熱過程不是發(fā)生在最強聚焦區(qū)，而是在聚焦過后和發(fā)射時，并以較大的內(nèi)表面積向工作流體傳熱，致使和真空管吸收器相比具以較大的內(nèi)表面積向工作流體傳熱，致使和真空管吸收器相比具有較低的投射輻射能流密度；有較低的投射輻射能流密度；腔體壁溫較均勻，可減小與流體之間的溫差，使開口的有效溫度腔體壁溫較均勻，可減小與流體之間的溫差，使開口的有效溫度降低，從而最終使熱損降低；降低，從而最終使熱損降低；經(jīng)優(yōu)化設(shè)計的腔體式吸收器，熱性能比真空管吸收器穩(wěn)定，在同經(jīng)優(yōu)化設(shè)計的腔體式吸收器，熱性能比真空管吸收器穩(wěn)定，在同樣情況下，工作介質(zhì)平均溫度大于樣情況下，工作介質(zhì)平均溫度大于230230時，腔體式吸收器既不需時，腔體

19、式吸收器既不需要抽真空，也不需要涂光學(xué)選擇性涂層，僅采用傳統(tǒng)的材料和制要抽真空，也不需要涂光學(xué)選擇性涂層，僅采用傳統(tǒng)的材料和制造工藝；造工藝；成本低和便于維護也是腔體式吸收器的特性。成本低和便于維護也是腔體式吸收器的特性。腔體式吸收器的集熱效率大于真空管吸收器，這使它成為槽形拋腔體式吸收器的集熱效率大于真空管吸收器，這使它成為槽形拋物鏡集熱器的吸收器。腔體式吸收器的發(fā)展已受到重視物鏡集熱器的吸收器。腔體式吸收器的發(fā)展已受到重視。36（3）、跟蹤裝置：）、跟蹤裝置：使槽式聚光器時刻對準(zhǔn)太陽使槽式聚光器時刻對準(zhǔn)太陽根據(jù)入射光線和主光軸位根據(jù)入射光線和主光軸位置關(guān)系分為：置關(guān)系分為：兩軸跟蹤系統(tǒng)：兩

20、軸跟蹤系統(tǒng)：具有最理想的光學(xué)性能；具有最理想的光學(xué)性能；設(shè)備結(jié)構(gòu)復(fù)雜，制造維修成設(shè)備結(jié)構(gòu)復(fù)雜，制造維修成本高；本高；單軸跟蹤系統(tǒng)：單軸跟蹤系統(tǒng)：結(jié)構(gòu)簡單，跟蹤難度不高；結(jié)構(gòu)簡單，跟蹤難度不高；單軸單軸跟蹤跟蹤只做定期只做定期跟蹤調(diào)整跟蹤調(diào)整37（二）應(yīng)用情況（二）應(yīng)用情況美國魯茲美國魯茲(LUZ)公司公司19851991在美國南加州建成在美國南加州建成9座座槽式太陽能熱電站，總裝機容量槽式太陽能熱電站，總裝機容量353.8MW38二、塔式太陽能熱發(fā)電系統(tǒng)（集中型）二、塔式太陽能熱發(fā)電系統(tǒng)（集中型）（一）系統(tǒng)原理及構(gòu)成（一）系統(tǒng)原理及構(gòu)成1、原理：、原理：39(1)(1)塔式電站塔式電站 Pow

21、er Towers 塔式電站用一個塔式電站用一個。吸。吸收器利用由許多反射鏡聚集的陽光把其中的介質(zhì)收器利用由許多反射鏡聚集的陽光把其中的介質(zhì)( (如水如水) )加熱，加熱，并產(chǎn)生溫度和壓力都相當(dāng)高的蒸汽。蒸汽驅(qū)動汽輪發(fā)電機組并產(chǎn)生溫度和壓力都相當(dāng)高的蒸汽。蒸汽驅(qū)動汽輪發(fā)電機組發(fā)電。發(fā)電。 塔式電站的塔式電站的聚光倍數(shù)高聚光倍數(shù)高(1000(10003000)3000)，其介質(zhì)工作溫度，其介質(zhì)工作溫度通常大于通常大于350350，因此通常被稱為，因此通常被稱為高溫太陽能熱發(fā)電高溫太陽能熱發(fā)電。 塔式電站的優(yōu)點是聚光倍數(shù)高，容易達到較高的工作溫塔式電站的優(yōu)點是聚光倍數(shù)高，容易達到較高的工作溫度；能

22、量集中過程由反射光一次完成，方法簡捷有效；吸收度；能量集中過程由反射光一次完成，方法簡捷有效；吸收器散熱器面積相對較小，光熱轉(zhuǎn)換效率高。器散熱器面積相對較小，光熱轉(zhuǎn)換效率高。 但塔式電站但塔式電站建設(shè)費用高建設(shè)費用高，其中反射鏡的費用占，其中反射鏡的費用占50%50%以上。以上。太陽能塔式電站的總體效率可以達到太陽能塔式電站的總體效率可以達到20%20%。40 目前世界上較大的太陽能塔式電站功率已達到目前世界上較大的太陽能塔式電站功率已達到10104 4kWkW，太陽能輻射通過多個反射鏡聚集到放置在高塔頂?shù)闹行奈柲茌椛渫ㄟ^多個反射鏡聚集到放置在高塔頂?shù)闹行奈掌魃?。計算機控制收器上。計算機

23、控制，這保障了每塊反射鏡都能隨，這保障了每塊反射鏡都能隨時把太陽能反射到吸收器上，但這無疑時把太陽能反射到吸收器上，但這無疑。 塔式電站的塔式電站的是太陽能電站是太陽能電站。例如，一。例如，一個計劃中的個計劃中的1MW1MW的塔式電站，要用的塔式電站，要用2.932.93萬塊反射鏡，單鏡萬塊反射鏡，單鏡面積為面積為30m30m2 2。這些反射鏡布置在。這些反射鏡布置在3km3km2 2的場地上，塔的高度的場地上，塔的高度為為305m305m。 41聚光比高，工作溫度較高；聚光比高，工作溫度較高；系統(tǒng)容量大系統(tǒng)容量大效率高效率高熱損耗小熱損耗小適合于大規(guī)模并網(wǎng)發(fā)電適合于大規(guī)模并網(wǎng)發(fā)電特點：特點：

24、42Power tower in Barstow, California 43Power tower in Barstow, California 442、系統(tǒng)構(gòu)成：、系統(tǒng)構(gòu)成：聚光子系統(tǒng)；聚光子系統(tǒng)；集熱子系統(tǒng)；集熱子系統(tǒng)；蓄熱子系統(tǒng)；蓄熱子系統(tǒng)；發(fā)電子系統(tǒng)；發(fā)電子系統(tǒng)；輔助能源子系統(tǒng)輔助能源子系統(tǒng)45圖圖 塔式太陽能集熱發(fā)電系統(tǒng)原理塔式太陽能集熱發(fā)電系統(tǒng)原理 46473、聚光子系統(tǒng)：、聚光子系統(tǒng)：定日鏡群；定日鏡群；跟蹤裝置；跟蹤裝置；48（1）、定日鏡：）、定日鏡：平面鏡；平面鏡；鏡架；鏡架；跟蹤裝置；跟蹤裝置；鏡架很輕，跟蹤結(jié)鏡架很輕，跟蹤結(jié)構(gòu)的電功率消耗小構(gòu)的電功率消耗小49采用鋁或

25、銀作用反光材料的玻璃背面鏡采用鋁或銀作用反光材料的玻璃背面鏡5051Current heliostat prices $125 to $159 m-2 52對定日鏡性能具有嚴(yán)格的要求對定日鏡性能具有嚴(yán)格的要求鏡面反射率高；鏡面反射率高；鏡面平整度誤差??；鏡面平整度誤差??；整體機械結(jié)構(gòu)強度高，運行中能抗整體機械結(jié)構(gòu)強度高，運行中能抗8級臺風(fēng)；級臺風(fēng)；運行穩(wěn)定；運行穩(wěn)定；全天候工作；全天候工作；可以大批生產(chǎn)；可以大批生產(chǎn)；易于安裝；易于安裝；維護少，工作壽命長；維護少，工作壽命長；534、中心接收塔（動力塔）、中心接收塔（動力塔）太陽能熱發(fā)電站的集熱裝置太陽能熱發(fā)電站的集熱裝置太陽能輻射接收器：太

26、陽能輻射接收器：功能：將太陽能轉(zhuǎn)化成工作流體的熱能功能：將太陽能轉(zhuǎn)化成工作流體的熱能分類：空腔式，外漏式（外部受光式）分類：空腔式，外漏式（外部受光式）高塔：高塔：鋼筋混凝土鋼筋混凝土鋼架構(gòu)鋼架構(gòu)54（二）、應(yīng)用情況（二）、應(yīng)用情況1950年，前蘇聯(lián)收集了世界上第一座塔式太年，前蘇聯(lián)收集了世界上第一座塔式太陽能熱發(fā)電站的小型試驗裝置；陽能熱發(fā)電站的小型試驗裝置；1980年，意大利等年，意大利等9個歐盟國家在西西里島聯(lián)個歐盟國家在西西里島聯(lián)合建造了世界上首座并網(wǎng)運行的塔式太陽能熱合建造了世界上首座并網(wǎng)運行的塔式太陽能熱電站：電站：塔高塔高50m；聚光鏡：聚光鏡：5m2的的70臺，臺， 23m2的

27、的112臺；臺；額度功率：額度功率：1000KW；占地：占地：2萬萬m2水蒸氣溫度：水蒸氣溫度：5000C551982年，美國在加利福尼亞州南部的年，美國在加利福尼亞州南部的Bartow沙漠地區(qū)附件興建了一座大型的的塔沙漠地區(qū)附件興建了一座大型的的塔式太陽能熱電站式太陽能熱電站solar one：塔高塔高91.5m；聚光鏡：聚光鏡：1818臺；臺；額度功率：額度功率：10MW；占地：占地：7萬萬m2水蒸氣溫度：水蒸氣溫度：5160C56571996年，美國在年，美國在solar one的原址上建造了的原址上建造了solar two：聚光鏡：聚光鏡：1926臺：臺：40m2的的1818臺臺 95

28、m2的的108臺臺鏡場占地：鏡場占地：8.3萬萬m2硝酸鹽溫度：硝酸鹽溫度：5650C58592009年，西班牙的安達盧西亞（年，西班牙的安達盧西亞（Andalucian）沙漠中投入運行了目前全球最大的太陽能電站：沙漠中投入運行了目前全球最大的太陽能電站：塔高：塔高：120m；聚光鏡：聚光鏡：1200臺：臺：水蒸汽溫度：水蒸汽溫度：10000C602005年底，國內(nèi)首座年底，國內(nèi)首座“70KW塔式太陽能熱塔式太陽能熱發(fā)電系統(tǒng)發(fā)電系統(tǒng)”在南京市江京太陽能試驗場順利建在南京市江京太陽能試驗場順利建成，并網(wǎng)發(fā)電：成，并網(wǎng)發(fā)電：塔高：塔高：33m；聚光鏡：；聚光鏡： 20m2的的32臺；工質(zhì)溫度：臺；

29、工質(zhì)溫度：9000C61三、三、 碟式太陽能熱發(fā)電系統(tǒng)碟式太陽能熱發(fā)電系統(tǒng)利用旋轉(zhuǎn)拋物面反射鏡，將入利用旋轉(zhuǎn)拋物面反射鏡，將入射陽光聚集在一點上，射陽光聚集在一點上，在焦點上安放在焦點上安放熱能接收器熱能接收器，收，收集的熱能將接收器內(nèi)的傳熱工質(zhì)集的熱能將接收器內(nèi)的傳熱工質(zhì)加熱到很高溫度，驅(qū)動發(fā)動機進加熱到很高溫度，驅(qū)動發(fā)動機進行發(fā)電；行發(fā)電；或是在焦點處直接放置太陽能或是在焦點處直接放置太陽能斯特林（斯特林（stirlingstirling）發(fā)電裝置發(fā)）發(fā)電裝置發(fā)電。電。（一）系統(tǒng)原理及構(gòu)成（一）系統(tǒng)原理及構(gòu)成1、原理：、原理：62聚光比高，可達聚光比高，可達3000以上；以上；體積小，吸熱

30、面積小，能量損失??；體積小，吸熱面積小，能量損失?。恍矢?，太陽能轉(zhuǎn)化電能效率達效率高，太陽能轉(zhuǎn)化電能效率達30%；壽命長，靈活性強，投資少，安裝方便；壽命長，靈活性強，投資少，安裝方便；可單臺供電，也可多套并聯(lián)使用，主要適合可單臺供電，也可多套并聯(lián)使用，主要適合分布式應(yīng)用；分布式應(yīng)用；特點：特點：63碟式電站缺點碟式電站缺點系統(tǒng)復(fù)雜拋物鏡拋物鏡 如建立一個如建立一個100MW的的碟狀拋物鏡集熱器分散布碟狀拋物鏡集熱器分散布置的太陽能電站，約需要置的太陽能電站，約需要12萬個直徑為萬個直徑為6m的拋的拋物鏡物鏡。高溫接收器高溫接收器管路及絕熱材料管路及絕熱材料跟蹤控制系統(tǒng)跟蹤控制系統(tǒng)642、系統(tǒng)構(gòu)成：、系統(tǒng)構(gòu)成：旋轉(zhuǎn)拋物面聚光旋轉(zhuǎn)拋物面聚光器；器；接收器；接收器；跟蹤裝置；跟蹤裝置；熱機系統(tǒng)；熱機系統(tǒng)；653、聚光器（反射鏡）：、聚光器（反射鏡）：結(jié)構(gòu)：結(jié)構(gòu)：鍍銀玻璃背面鏡，幾十塊組構(gòu)而成；鍍銀玻璃背面鏡，幾十塊組構(gòu)而成；鋼結(jié)構(gòu)環(huán)作為支撐；鋼結(jié)構(gòu)環(huán)作為支撐；混凝土或鋼結(jié)構(gòu)支架；混凝土或鋼結(jié)構(gòu)支架；雙軸跟蹤裝置；雙軸跟蹤裝置；分類：分類：玻璃小鏡面式；玻璃小鏡面式；多鏡面張膜式；多鏡面張膜式；單鏡面張膜式；單鏡面張膜式；664、接收器：核心部件、接收器：核心部件直接照射式接收器：直接照射式接收器：太陽光聚焦