【正文】 , 南京春輝科技實(shí)業(yè)有限公司、河海大學(xué)等開展了塔式太陽能熱發(fā)電系統(tǒng)的研究和開發(fā), 建成了國內(nèi)首座塔式70kW 太陽能熱發(fā)電系統(tǒng), 并通過了鑒定驗(yàn)收。目前，直接蒸汽模式的一些組件設(shè)計(jì)較為靈活，以上三種模式可結(jié)合使用。二次反射鏡的鏡面形狀可優(yōu)化設(shè)計(jì)成一個(gè)二維復(fù)合拋物面。塔式太陽能電站系統(tǒng)流程示意 線性菲涅爾式太陽能光熱發(fā)電線性菲涅爾式太陽能熱發(fā)電技術(shù)，尤其是在需要大面積鏡場安裝時(shí)，具有結(jié)構(gòu)簡單，制作、運(yùn)行成本低和抗風(fēng)性能優(yōu)良等特點(diǎn)。目前該裝置作為實(shí)驗(yàn)平臺(tái)用于試驗(yàn)塔式接收系統(tǒng)的不同部件, 如定日鏡、接收器、儲(chǔ)熱器以及控制部分的性能。Solar Two的參數(shù)如下: 1926塊定日鏡, 其中40㎡定日鏡1818臺(tái),95㎡定日鏡108臺(tái),鏡面總面積82980㎡。1950年, 前蘇聯(lián)設(shè)計(jì)了世界上第一座塔式太陽能熱發(fā)電站的小型實(shí)驗(yàn)裝置, 對(duì)太陽能熱發(fā)電技術(shù)進(jìn)行了廣泛的、基礎(chǔ)性的探索和研究。然而，近年來人們正在研制一種由多個(gè)小型平面反射鏡組成的環(huán)帶太陽能集熱器系統(tǒng)，這種技術(shù)可以大大降低反射鏡的制造難度，但其可靠性和經(jīng)濟(jì)性還需作進(jìn)一步驗(yàn)證。在太陽能熱電系統(tǒng)中配置高溫蓄熱裝置是為解決太陽能的間歇不穩(wěn)定性而設(shè)計(jì)的，它可以在太陽光充裕的時(shí)候把熱能存儲(chǔ)下來，當(dāng)太陽光不足時(shí)再放出熱能，實(shí)現(xiàn)電廠的持續(xù)發(fā)電。用于聚焦太陽光的拋物面聚光器加工簡單，制造成本較低，拋物面場每平方米陽光通徑面積僅需18kg鋼和11Kg玻璃，耗材最少。這對(duì)我國太陽能熱發(fā)電開發(fā)應(yīng)用有著重要的意義。此外，以色列和美國還曾計(jì)劃建造太陽能磁流體熱發(fā)電裝置。近年來，盤式太陽能熱發(fā)電系統(tǒng)主要開發(fā)單位功率質(zhì)量更小的空間電源。1981——1991年間，全球建造了20余座兆瓦級(jí)太陽能熱發(fā)電試驗(yàn)電站，主要為塔式電站，最大發(fā)電功率80MW。包括兩大類型：一是利用太陽能直接發(fā)電，如金屬材料或半導(dǎo)體的溫差發(fā)電。光伏發(fā)電所需晶體硅在加工時(shí)存在高成本和高污染的問題，而采用太陽能熱發(fā)電技術(shù)則可有效的避免這些問題。我國太陽能資源豐富，2/3以上國土面積可利用太陽能，全年日照時(shí)數(shù)在2200——3300小時(shí)，年總輻射量超過1670KWh/㎡?，F(xiàn)在世界以來的能源以如石油、煤炭等化石燃料為主，然而這些儲(chǔ)量有限且開發(fā)利用時(shí)污染嚴(yán)重，不可持續(xù)。為了實(shí)現(xiàn)經(jīng)濟(jì)的可持續(xù)發(fā)展，必須保證電力生產(chǎn)的可持續(xù)發(fā)展，要想達(dá)到這一目標(biāo)，必須走電力生產(chǎn)與環(huán)境保護(hù)相協(xié)調(diào)的發(fā)展道路，積極發(fā)展高效清潔的發(fā)電技術(shù)必將對(duì)人類社會(huì)的可持續(xù)發(fā)展做出重要的貢獻(xiàn)。關(guān)鍵詞　太陽能光熱發(fā)電；應(yīng)用；槽式系統(tǒng)；塔式系統(tǒng)；碟式系統(tǒng)AbstractSolar power gcration is an effective way for solving the problem of current energy, resource and enviroment. Solar power generation technology is being imporved and developed more and more, along with the delvelopment of our national economy, implement of sustainable development planning and more importance is atatched to environmental protection, here in China will enter a developing period of using solar power generation. The research of solar power generation reflects the important leading field and basic problem of current, even future few decades’ world energy science development. Also it means a lot to the largescale using of solar power generation and successful implement of sustainable development strategy. At last, this paper proposes a te5ting platform scheme for parabolic trough solar thermal collector which is used to test the collector heat performance, and then paring the different collectors performance, optimize the design of the collector。因此日趨完善的太陽能熱發(fā)電技術(shù)具有廣闊的應(yīng)用前景。山西大學(xué)工程學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)論文 山西大學(xué)工程學(xué)院 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）題 目 淺析太陽能熱發(fā)電技術(shù) 系 別 動(dòng)力工程系 專 業(yè) 熱能與動(dòng)力工程 班 級(jí) 動(dòng)本0924班 姓 名 張心怡 指導(dǎo)教師 靳智平 下達(dá)日期 2013年 3 月 4 日設(shè)計(jì)時(shí)間自2013年3月4日 至2013年5月31日 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）任務(wù)書一、設(shè)計(jì)題目：題目名稱 太陽能熱發(fā)電技術(shù) 題目來源 自擬 二、目的和意義我國能源需要快速增長，需要增加新的能源來源，緩解能源供需矛盾。為了實(shí)現(xiàn)經(jīng)濟(jì)的可持續(xù)發(fā)展，必須保證電力生產(chǎn)的可持續(xù)發(fā)展，要想達(dá)到這一目標(biāo)，必須走電力生產(chǎn)與環(huán)境保護(hù)相協(xié)調(diào)的發(fā)展道路，積極發(fā)展高效清潔的發(fā)電技術(shù)必將對(duì)人類社會(huì)的可持續(xù)發(fā)展做出重要的貢獻(xiàn)。本文分析了當(dāng)前世界太陽能熱發(fā)電技術(shù)研究現(xiàn)狀，根據(jù)熱力學(xué)定律對(duì)槽式太陽能雙工質(zhì)回路熱發(fā)電系統(tǒng)建立了平衡方程；根據(jù)SEGSVI的設(shè)計(jì)參數(shù)數(shù)據(jù)計(jì)算得到系統(tǒng)的熱效率，并揭示了系統(tǒng)的熱損，分析結(jié)果將為槽式熱發(fā)電系統(tǒng)的改進(jìn)、效率的進(jìn)一步提高提供依據(jù)。與太陽能光伏發(fā)電相比，太陽能熱發(fā)電技術(shù)有光電轉(zhuǎn)化效率高、壽命長、使用荒漠不占用農(nóng)田，還可通過一體化太陽能聯(lián)合循環(huán)系統(tǒng)克服光伏發(fā)電調(diào)度性差的特點(diǎn)。因此，利用太陽能進(jìn)行發(fā)電對(duì)今后的能源發(fā)展有著十分重要的意義。對(duì)于我國來說，由于工業(yè)和電力的需要，而我國近四分之三的電力來自火力發(fā)電廠。第2章 太陽能光熱發(fā)電主要方式 太陽能發(fā)電方式及歷史 太陽能發(fā)電主要包括光伏發(fā)電和光熱發(fā)電兩種基本方式。太陽能熱發(fā)電是將太陽輻射能聚集起來產(chǎn)生高溫?zé)崮芗訜峁ぷ鹘橘|(zhì)來驅(qū)動(dòng)發(fā)電機(jī)發(fā)電。相對(duì)于借個(gè)高昂、效率較低的太陽電池，太陽能熱發(fā)電效率較高、技術(shù)較成熟，因此太陽能熱發(fā)電成為許多國家研究開發(fā)的重點(diǎn)。 碟式太陽能熱發(fā)電系統(tǒng)是世界上最早出現(xiàn)的太陽能動(dòng)力系統(tǒng)。以上5種為主要的太陽能熱發(fā)電方式。2005年11月我國首座70kW塔式太陽能熱發(fā)電系統(tǒng)在南京市江寧建成并成功發(fā)電。 槽式太陽能熱發(fā)電系統(tǒng)結(jié)構(gòu)緊湊，其太陽能熱輻射收集裝置占地面積比塔式和碟式系統(tǒng)的要小且槽形拋物面集熱裝置的制造所需的構(gòu)件形式不多，容易實(shí)現(xiàn)標(biāo)準(zhǔn)化，適合批量生產(chǎn)。基于槽式系統(tǒng)的太陽能熱電站主要包括：大面積槽形拋物面聚光器、跟蹤裝置、熱載體、蒸汽產(chǎn)生器、蓄熱系統(tǒng)和常規(guī)朗肯循環(huán)蒸氣發(fā)電系統(tǒng)。以便在任何情況下都能有效的反射太陽光。 塔式太陽能熱發(fā)電系統(tǒng)的設(shè)計(jì)思想是20世紀(jì)50年代由前蘇聯(lián)提出的。 經(jīng)過一段時(shí)間試驗(yàn)運(yùn)行后,在SofarOne的基礎(chǔ)上又建造了Sola Two塔式太陽能熱發(fā)電站,并于1996年6月投入運(yùn)行。塔身為鋼混結(jié)構(gòu),高80m ,載荷能力為IO0t。PS10塔高90m ,有981面12l㎡的定日鏡, ,%。線性菲涅爾式聚光系統(tǒng)的一次反射鏡，也稱主反射鏡，是由一系列可繞水平軸旋轉(zhuǎn)的條形平面反射鏡組成，跟蹤太陽并匯聚陽光于主鏡場上方的集熱器，經(jīng)過二次反射鏡后再次聚光于集熱管。三種模式各有優(yōu)缺點(diǎn)：一次通過模式結(jié)構(gòu)簡單，但兩相流問題難以控制；注入模式理論上可對(duì)兩相流進(jìn)行調(diào)節(jié)，但結(jié)構(gòu)復(fù)雜，需要額外增加多個(gè)閥門和管道，控制也較為復(fù)雜；循環(huán)模式采用氣液分離器，可較為有效的控制兩相流的問題，可謂最為傳統(tǒng)的一種方式，系統(tǒng)的穩(wěn)定性最好，但成本也最高。天津建造了一套功率為1kW的塔式太陽能熱發(fā)電模擬實(shí)驗(yàn)裝置,上海建造了一套功率為1kW的平板式低沸點(diǎn)工質(zhì)太陽能熱發(fā)電模擬實(shí)驗(yàn)裝置, 湖南湘潭電機(jī)廠與美國公司合作設(shè)計(jì)并研制出功率為5kW 的盤式( 蹀式)太陽能熱發(fā)電裝置樣機(jī)。儲(chǔ)熱材料及儲(chǔ)熱系統(tǒng)在CSP 系統(tǒng)中起著很重要的作用。 形成熔融態(tài)鹽類的固體大部分為離子晶體，在高溫熔化后形成離子熔體，離子熔體在應(yīng)用中有許多不同于水溶液的性質(zhì)，熔融鹽的特性主要表現(xiàn)在以下幾個(gè)方面：(1)離子熔體。而在航天領(lǐng)域中，大量的儀器設(shè)備需要電能來維持驅(qū)動(dòng)，特別是當(dāng)運(yùn)行到太陽陰影區(qū)時(shí)，就需要儲(chǔ)存的熱能來維持。此外，它還是最便宜硝酸熔鹽之一。目前商業(yè)用的熔鹽有等, 其中Solar Salt的成本是這3種熔鹽最低的, 但凝固點(diǎn)最高。吳玉庭等搭建了硝酸鋰熔鹽傳熱儲(chǔ)熱實(shí)驗(yàn)平臺(tái)。 采用熔融鹽作為太陽能熱發(fā)電傳熱蓄熱介質(zhì)的優(yōu)勢主要體現(xiàn)在以下4個(gè)方面：首先，熔融鹽的工作溫度高出導(dǎo)熱油等介質(zhì)100℃左右，提高了系統(tǒng)的熱發(fā)電效率；其次，由于熔融鹽的工作壓力（約2105Pa左右）遠(yuǎn)低于導(dǎo)熱油等介質(zhì)的壓力（10105 ～ 20105Pa），提高了太陽能熱發(fā)電系統(tǒng)的可靠性；第三，采用熔融鹽作為傳熱蓄熱介質(zhì)，同高溫導(dǎo)熱油相比，全壽命可由2年左右提高到20年以上；第四，熔融鹽在價(jià)格上也比導(dǎo)熱油有明顯優(yōu)勢，一般來說，導(dǎo)熱油2萬——3萬元/ｔ，而熔融鹽低于1萬元/t。同時(shí)，與導(dǎo)熱油傳熱雙罐蓄熱相比，熱鹽罐溫度可提高到500℃以上，也就是說提高了單位質(zhì)量蓄熱介質(zhì)的蓄熱量，因此對(duì)同樣容量的電站來說，蓄熱介質(zhì)用量大幅減少，也會(huì)降低蓄熱系統(tǒng)的成本。Solar Two是世界上第一個(gè)同時(shí)利用熔融鹽作為傳熱和蓄熱介質(zhì)的太陽能熱發(fā)電站，為熔融鹽在塔式太陽能熱發(fā)電站的應(yīng)用提供了很好的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)和依據(jù)，也為熔融鹽這一新的傳熱蓄熱介質(zhì)在太陽能熱發(fā)電領(lǐng)域的應(yīng)用奠定了良好的基礎(chǔ)。雖然在國家科技部“863”、“973”計(jì)劃以及地方政府科技計(jì)劃項(xiàng)目的支持下，太陽能熱發(fā)電關(guān)鍵技術(shù)取得了一定的成果，但仍然缺乏更加系統(tǒng)深入的研究。高溫混凝土儲(chǔ)熱系統(tǒng)的概念是1988——1992 年被提出來的,直到1994年德國DLR在ZSW( Center for solar energy and hydrogen research) 才完成了2個(gè)小型實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)的測試。當(dāng)溫躍層移動(dòng)到出口時(shí)，流體出口溫度開始下降。 相變儲(chǔ)熱 相變儲(chǔ)熱，是利用儲(chǔ)熱材料(PCM)相變時(shí)潛熱非常大的特點(diǎn)，進(jìn)行熱量的吸收和釋放。國內(nèi)的廣州工業(yè)大學(xué)、中國科學(xué)院廣州能源研究所、武漢理工大學(xué)在近幾年中也陸續(xù)進(jìn)行了鋁硅（AlSi）合金、鉛鉍合金的相變儲(chǔ)熱材料開發(fā)研究。 到目前為止，已有數(shù)千種潛熱儲(chǔ)熱材料，適用工作溫度可從幾十到近千攝氏度，這為組合潛熱材料的儲(chǔ)熱研究應(yīng)用奠定了基礎(chǔ)。鋁硅合金的一些熱物理性能可參考如下參數(shù): 熔點(diǎn)852K、熔融潛熱515kJ/ kg、( kg K)、液相導(dǎo)熱系數(shù)70W/ ( m K) 、固相導(dǎo)熱系數(shù)180W/ (m K)、固相密度2250kg/m179。 R. A dinberg提出了新穎的回流傳遞儲(chǔ)熱( Reflux heat transfer st orage, RHT S) 的概念, 并搭建了RHTS實(shí)驗(yàn)平臺(tái),獲得了測試數(shù)據(jù),同時(shí)利用RHTS概念設(shè)計(jì)分析了一12MW 的太陽能熱發(fā)電儲(chǔ)能系統(tǒng)。通過對(duì)單向拋物反射器反射面的研究，采用復(fù)合蜂窩技術(shù)，研制出了超輕型結(jié)構(gòu)的反射面，解決了使用平面玻璃制作曲面鏡的問題，降低了制造難度。但光學(xué)效用不如真空集熱管好，在太陽能的中、低溫利用中，二者的效率有一相交值，在選擇時(shí)要根據(jù)具體情況選擇不同類型的集熱裝置。非金屬接收器的優(yōu)點(diǎn)在于耐高溫、耐腐蝕, 使用壽命長, 常用材料有陶瓷、石墨、玻璃及氟塑料等。新型空腔式接收器置于有壓容器中, 陽光通過拋物面狀石英玻璃窗口進(jìn)入容器。高次曲面鏡面的研制, 以及自適應(yīng)光學(xué)在自動(dòng)跟蹤控制系統(tǒng)中的低成本應(yīng)用是提高太陽能聚光跟蹤系統(tǒng)效率、降低成本的重要保障?？傊捎煤畏N方式，是一個(gè)性價(jià)比問題，要根據(jù)實(shí)際應(yīng)用來選擇不同跟蹤方式。目前, 定日鏡的控制精度、運(yùn)行穩(wěn)定性和安全可靠性及降低建造成本是定日鏡研究開發(fā)的主要內(nèi)容。ISCC不僅可以有效節(jié)省化石燃料，減少溫室氣體的排放，而且其汽輪機(jī)擴(kuò)容成本也低于單純太陽能發(fā)電系統(tǒng)。1997年，IEA 和SolarPACES 把光煤互補(bǔ)系統(tǒng)列為短中期太陽能熱利用規(guī)劃路線。隨著集熱島部件成本的進(jìn)一步降低，發(fā)電成本將低于6美分/(kW需要對(duì)太陽能熱電一光電復(fù)合發(fā)電原理與能量流程進(jìn)行深人研究, 揭示其中能量分配和轉(zhuǎn)換的基本規(guī)律,完善復(fù)合發(fā)電原理,為復(fù)合發(fā)電系統(tǒng)的優(yōu)化奠定理論基礎(chǔ)。目前國內(nèi)能夠生產(chǎn)太陽能熱發(fā)電用企業(yè)僅有浙江大明玻璃集團(tuán), 國外有德國f|solar公司和Interf loat公司。2015——2020 年, 中國的太陽熱發(fā)電項(xiàng)目將以每年500——800 MW 的速度增長。如此往復(fù), 熱量從熱管的一端傳至另一端。 具有良好的吸收太陽光性能。 消除夾層內(nèi)殘余或產(chǎn)生的氣體的問題。由于熱壓封的焊材所能承受的溫度較低, 故采用熱壓封聯(lián)接的真空集熱管適合在低于200℃ 的工作溫度下長期工作。 太陽能選擇性吸收涂層對(duì)集熱器的集熱效率影響很大, 涂層的太陽能吸收率a 與涂層的熱輻射率。德國、以色列、美國和澳大利亞等國許多研究機(jī)構(gòu)