光熱發(fā)電是太陽能利用中的重要項目之一,,只要將太陽能聚集起來,加熱工質(zhì),,驅(qū)動汽輪發(fā)電機即能發(fā)電,,光熱發(fā)電技術(shù)可同時實現(xiàn)友好并網(wǎng)與有效調(diào)峰,。本文將簡單介紹光熱發(fā)電原理及系統(tǒng)分類。光熱發(fā)電是基于鏡面發(fā)射原理將太陽輻射匯聚于一處,,利用熔鹽或油等介質(zhì)吸收太陽直射輻射產(chǎn)生的熱能,,使用汽輪機將其轉(zhuǎn)化為電能。儲能是光熱發(fā)電的一大優(yōu)點,,白天可以將多余熱量儲存,,晚間再用儲存的熱量釋放發(fā)電,實現(xiàn)連續(xù)供電,。光熱發(fā)電系統(tǒng)運行過程中不產(chǎn)生任何有害物質(zhì)或氣體,,且系統(tǒng)設(shè)備制造過程對環(huán)境無害,因此被稱為真正“清潔綠色能源”,。光熱發(fā)電利用的太陽輻射主要是太陽直射輻射,,根據(jù)Solargis發(fā)布的全國太陽直射資源分布圖(圖2)可以看出,我國光熱發(fā)電資源區(qū)主要分布在青藏高原及新疆,、甘肅,、內(nèi)蒙地區(qū),包括青海省德令哈,、格爾木地區(qū),,甘肅省酒泉、張掖地區(qū),,內(nèi)蒙古阿拉善盟、巴彥淖爾地區(qū),,新疆哈密,、吐魯番地區(qū)等均具備建設(shè)萬千萬瓦級光熱發(fā)電項目的資源條件。這些地區(qū)氣候特征為海拔較高,、空氣干燥,、日照時間長?!鞑?、青海、內(nèi)蒙,、甘肅,、新疆,屬于光熱資源富裕區(qū),。注:數(shù)據(jù)來源于Solargis官網(wǎng),。 目前主流的光熱發(fā)電系統(tǒng)有:槽式、菲涅爾式,、塔式,、盤式光熱系統(tǒng),。
槽式光熱發(fā)電系統(tǒng)全稱為槽式拋物面反射鏡太陽能熱發(fā)電系統(tǒng),是將多個槽型拋物面聚光集熱器經(jīng)過串并聯(lián)的排列,,加熱工質(zhì),,產(chǎn)生過熱蒸汽,驅(qū)動汽輪機發(fā)電機組發(fā)電,。菲涅爾式光熱發(fā)電系統(tǒng)用一組平面鏡取代槽式太陽能光熱發(fā)電系統(tǒng)里的拋物面聚光鏡來聚焦,,通過調(diào)整控制平面鏡的傾斜角度,將陽光反射到集熱管上,,實現(xiàn)聚焦加熱,。為了簡化系統(tǒng),一般采用水(水蒸氣)作為吸熱介質(zhì),。塔式光熱系統(tǒng)一般由數(shù)以千計的帶有雙軸太陽追蹤系統(tǒng)的平面鏡(稱為定日鏡)和一座(或數(shù)座)中央集熱塔構(gòu)成,,但電站的具體結(jié)構(gòu)又多種多樣。單塊定日鏡的面積從1.2m2-120m2不等,,塔高50-165m不等,,聚光倍數(shù)則可以達到數(shù)百倍至上千倍??梢允褂盟?、氣體或融鹽作為導(dǎo)熱介質(zhì),以驅(qū)動后端的汽輪發(fā)電機(若采用融鹽作為導(dǎo)熱介質(zhì),,則需加裝熱交換器,,但儲能能力較好)。盤式(又稱碟式)光熱系統(tǒng)是由許多鏡子組成的拋物面反射鏡組成,,接收器在拋物面的焦點上,,接收器內(nèi)的傳熱工質(zhì)被加熱到750℃左右,驅(qū)動發(fā)動機進行發(fā)電,。
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