【解析】新能源利用的重要方向:太阳能光热发电

来源:发布时间:2016-08-17 10:11:59

太阳能光热发电是指:利用大规模阵列抛物或碟形镜面收集太阳热能,通过换热装置提供蒸汽,结合传统汽轮发电机的工艺,从而达到发电的目的。采用太阳能光热发电技术,避免了昂贵的硅晶光电转换工艺,可以大大降低太阳能发电的成本。而且,这种形式的太阳能利用还有一个其他形式的太阳能转换所无法比拟的优势,即太阳能所烧热的水可以储存在巨大的容器中,在太阳落山后几个小时仍然能够带动汽轮发电。

太阳能光热发电-形式

一般来说,太阳能光热发电形式有槽式、塔式,碟式(盘式)三种系统。

槽式系统

槽式太阳能热发电系统全称为槽式抛物面反射镜太阳能热发电系统,是将多个槽型抛物面聚光集热器经过串并联的排列,加热工质,产生高温蒸汽,驱动汽轮机发电机组发电。

20世纪80年代初期,以色列和美国联合组建了LUZ太阳能热发电国际有限公司。从成立开始,该公司集中力量研究开发槽式抛物面聚光反射镜太阳能热发电系统。从1985年-1991年的6年间,在美国加州沙漠相继建成了9座槽式太阳能热发电站,总装机容量353.8MW,并投入网营运。经过努力,电站的初次投资由1号电站的4490美元/KW降到8号电站的2650美元/kW,发电成本从24美分/KWh降到8美分/KWh。

为继续推动太阳能热发电的发展,以色列、德国和美国几家公司进行使用,他们计划在美国内华达州建造两座80MW槽式太阳能热电站,两座100MW太阳能与燃气轮机联合循环电站。在西班牙和摩洛哥分别建造135MW和18MW太阳能热发电站各一座。

建于西班牙的Acurex槽式太阳能热发电系统,借助槽形抛物面聚光器将太阳光聚焦反射到接收聚热管上,通过管内热载体将太阳光聚焦反射到接收聚热管上,通过管内热载体将水加热成蒸汽,推动汽轮机发电。作为太阳能量不足时的备用,系统配备有一个辅助燃烧炉,用天然气或燃油来产生蒸汽。

要提高槽式太阳能热发电系统的效率与正常运行,涉及到两个方面的控制问题,一个是自动跟踪装置,要求使得槽式聚光器时刻对准太阳,以保证从源头上最大限度的吸收太阳能,据统计跟踪比非跟踪所获得的能量要高出37.7%。另外一个是要控制传热液体回路的温度与压力,满足汽轮机的要求实现系统的正常发电。针对这两个控制问题,国内外学者都展开了研究,取得了一定的研究进展。

目前,德州华园新能源应用技术研究所与中科院电工所、清华大学等科研单位联手研制开发的槽式太阳能中高温热利用系统,设备结构简单、而且安装方便,整体使用寿命可达20年,可以很好的应用于槽式太阳能热发电系统。由于太阳能反射镜是固定在地上的,所以不仅能更有效地抵御风雨的侵蚀破坏,而且还大大降低了反射镜支架的造价。更为重要的是,该设备技术突破了以往一套控制装置只能控制一面反射镜的限制。采用菲涅尔凸透镜技术可以对数百面反射镜进行同时跟踪,将数百或数千平方米的阳光聚焦到光能转换部件上(聚光度约50倍,可以产生三、四百度的高温),改变了以往整个工程造价大部分为跟踪控制系统成本的局面,使其在整个工程造价中只占很小的一部分。同时对集热核心部件镜面反射材料,以及太阳能中高温直通管采取国产化市场化生产,降低了成本,并且在运输安装费用上降低大量费用。这两项突破彻底克服了长期制约槽式太阳能在中高温领域内大规模应用的技术障碍,为实现太阳能中高温设备制造标准化和产业化规模化运作开辟了广阔的道路。


塔式系统

1973年,世界性石油危机的爆发刺激了人们对太阳能技术的研究与开发。相对于太阳能电池的价格昂贵、效率较低,太阳能热发电的效率较高、技术比较成熟。许多工业发达国家,都将太阳能热发电技术作为国家研究开发的重点。从1981-1991年10年间,全世界建造了装机容量500kW以上的各种不同形式的兆瓦级太阳能热发电试验电站余座,其中主要形式是塔式电站,最大发电功率为80MW。由于单位容量投资过大,且降低造价十分困难,因此太阳能热发电站的建设逐渐冷落下来。

但对塔式太阳能热发电的研究开发并未完全中止。1980年美国在加州建成太阳I号塔式太阳能热发电站,装机容量10MW。经过一段时间试验运行后,在此基础上又建造了太阳II号塔式太阳能热发电站,并于1996年1月投入试验运行。

  碟式(盘式)系统

盘式(又称碟式)太阳能热发电系统是世界上最早出现的太阳能动力系统。近年来,盘式太阳能热发电系统主要开发单位功率质量比更小的空间电源。盘式太阳能热发电系统应用于空间,与光伏发电系统相比,具有气动阻力低、发射质量小和运行费用便宜等优点,美国从1988年开始进行可行性研究,计划在近期进行发射试验。例如,1983年美国加州喷气推进试验室完成的盘式斯特林太阳能热发电系统,其聚光器直径为11m,最大发电功率为24.6kW,转换效率为29%。1992年德国一家工程公司开发的一种盘式斯特林太阳能热发电系统的发电功率为9kW,到1995年3月底,累计运行了17000h,峰值净效率20%,月净效率16%,该公司计划用100台这样的发电系统组建一座MW的盘式太阳能热发电示范电站。

盘式(又称碟式)太阳能热发电系统(抛物面反射镜斯特林系统)是由许多镜子组成的抛物面反射镜组成,接收在抛物面的焦点上,接收器内的传热工质被加热到750℃左右,驱动发动机进行发电。

美国热发电计划与Cummins公司合作,1991年开始开发商用的7千瓦碟式/斯特林发电系统,5年投入经费1800万美元。1996年Cummins向电力部门和工业用户交付7台碟式发电系统,计划1997年生产25台以上。Cummins预计10年后年生产超过1000台。该种系统适用于边远地区独立电站。

太阳能光热发电-商业化前景

就几种形式的太阳热发电系统相比较而言,槽式热发电系统是最成熟,也是达到商业化发展的技术,塔式热发电系统的成熟度目前不如抛物面槽式热发电系统,而配以斯特林发电机的抛物面盘式热发电系统虽然有比较优良的性能指标,但目前主要还是用于边远地区的小型独立供电,大规模应用成熟度则稍逊一筹。

以上三种系统性能比较。三种系统目前只有槽式线聚焦系统实现了商业化,其他两种处在示范阶段,有实现商业化的可能和前景。三种系统均可单独使用太阳能运行,安装成燃料混合(如与天然气、生物质气等)互补系统是其突出的优点。应该指出,槽式、塔式和盘式太阳能光热发电技术同样受到世界各国的重视,并正在积极开展工作。


索比光伏网 https://news.solarbe.com/201608/17/161017.html
责任编辑:solar_robot
索比光伏网&碳索光伏版权声明:

本站标注来源为“索比光伏网”、“碳索光伏"、"索比咨询”的内容,均属www.solarbe.com合法享有版权或已获授权的内容。未经书面许可,任何单位或个人不得以转载、复制、传播等方式使用。

经授权使用者,请严格在授权范围内使用,并在显著位置标注来源,未经允许不得修改内容。违规者将依据《著作权法》追究法律责任,本站保留进一步追偿权利。谢谢支持与配合!

推荐新闻
深市最大IPO落地!新能源巨头成功过会来源:索比光伏网 发布时间:2026-04-30 08:54:27

4月28日,华润新能源控股有限公司顺利通过深交所主板IPO审核,此次华润新能源IPO计划募集资金规模高达245亿元,是当前深市规模最大的IPO项目。近年来,华润新能凭借自身竞争优势,装机规模持续扩大,经营业绩稳步增长,现已跻身国内最大的新能源发电运营商行列。截至2025年末,华润新能源控股的发电项目并网装机容量达到4158.99万千瓦,占全国市场份额的2.26%,在行业中处于领先地位。

畅通新三样 新源循环网 ——全国性、功能性新能源器件循环利用产业互联网平台正式上线来源:投稿 发布时间:2026-04-23 10:16:46

4月22日,由中国资环旗下中国资源循环集团新能源科技有限公司打造的全国性、功能性新能源器件循环利用产业互联网平台——“新源循环网”正式上线运行。据悉,新源循环网实施分阶段、分层次迭代升级,短期内夯实“交易+服务”核心能力,扩大服务网络、完善产业协同。

宁夏自治区发布落实新能源就近消纳价格机制有关事项的通知来源:宁夏回族自治区发展和改革委员会 发布时间:2026-04-21 17:38:27

(三)平均负荷率暂按区内110千伏及以上工商业两部制用户平均水平执行,由国网宁夏电力有限公司测算、向自治区发展改革委报备后公布。能源主管部门取消就近消纳项目实施资格的,自次月起用电企业执行正常工商业用户电价政策。未尽事宜按照《国家发展改革委国家能源局关于完善价格机制促进新能源发电就近消纳的通知》规定执行。宁夏回族自治区发展改革委2026年4月17日

西安太阳能学会联合碑林区图书馆开启“探索新能源与火星”系列科普课程来源:西安太阳能学会 发布时间:2026-04-20 11:11:50

为点燃青少年对宇宙探索的好奇与新能源技术的热情,普及绿色低碳科学知识,近日,西安太阳能学会携手西安市碑林区图书馆,正式拉开“探索新能源与火星”系列科普课程的帷幕。本次“探索新能源与火星”系列科普课程将持续推进,整合更多优质科普资源,推出更多适合青少年的科普课程与活动,搭建科普传播平台,让科学精神走进千家万户,助力全民科学素质提升。

东方日升亮相2026巴基斯坦国际太阳能展,携手南亚共赴绿色新能源未来来源:东方日升 发布时间:2026-04-20 07:03:41

4月17日,2026巴基斯坦国际太阳能展在拉合尔国际会展中心如期启幕,东方日升立足巴基斯坦能源痛点,携定制化光储一体化解决方案亮相展会,为当地提供贴合本土需求的中国方案。本次参展,东方日升传递的不仅是产品与技术,更是扎根、服务巴基斯坦的长期承诺。未来,公司将立足本地需求持续迭代产品与服务,助力巴基斯坦实现能源安全、经济可负担与碳中和目标的协同发展,与南亚伙伴共赴绿色能源新未来。

最“耐心”的资本入场了!险资为何首次大规模认购无担保新能源ABS? 来源:投稿 发布时间:2026-04-17 14:26:40

作为资本市场中规模最大、期限最长、也最为审慎的“耐心资本”,险资的深度参与被视为具有强烈的风向标意义。本次发行打破僵局的关键在于,产品采用了不依赖通合新能源主体信用增信的“平层结构”。它向市场宣告,新能源基础设施的稳定收益属性与长期资金的配置需求高度契合。预计未来,更多险资、社保基金等“耐心资本”将通过REITs等工具规模化涌入新能源领域,为行业带来成本更低的长期稳定资金。

华宝新能源申请光伏设备专利,实现光伏设备折叠角度的无极调节来源:金融界 发布时间:2026-04-15 09:58:17

国家知识产权局信息显示,深圳市华宝新能源股份有限公司申请一项名为“光伏设备”的专利,公开号CN121841255A,申请日期为2024年10月。通过第一阻尼件调整第一转动件和第二转动件之间的转动阻尼,实现光伏设备折叠角度的无极调节。

2026家庭电站安装哪家技术实力强?深度解析阳光新能源!来源:阳光新能源 发布时间:2026-04-14 09:19:55

今天,我们就从业主的实际痛点出发,深度解析一家在家庭能源领域深耕多年的实力厂家——阳光新能源,看看它的“阳光家庭能源”服务,凭什么成为众多高品质家庭的选择。阳光新能源作为拥有先进技术平台和全流程服务能力的实力厂家,其阳光家庭能源产品通过光储充的高效协同,真正为别墅和大宅家庭带来了“用电自由”的新体验。

协合运维胥佳:新能源运营与技术融合,需先破组织思维的局来源:协合运维 发布时间:2026-04-13 08:54:11

在新能源行业高速增长、电价市场化深化的双重背景下,市场对新能源运营的需求持续攀升,技术本应成为其提效的最强抓手,可不少落地项目“上了系统却不见效”;而AI浪潮席卷而来,更让行业陷入“不用怕落后,用了怕无效”的普遍焦虑。痛点三行业AI焦虑:“不用怕落后,用了怕无效”2025年,AI技术迎来爆发式发展,正深度渗透各行各业,为新能源运营降本提效带来了新的机遇与可能。另一方面,行业陷入普遍的AI焦虑。

法国限制中国制造的太阳能组件来源:bankinfosecurity 发布时间:2026-04-10 17:06:41

政府表示,目前超过80%的关键光伏组件来自中国。立陶宛因担心远程接入,于2024年实际上禁止中国逆变器进入其太阳能和风能装置。路透社2025年5月报道,美国能源专家在一些中国制造逆变器中发现了未公开的通信设备,这些设备可能以绕过公用事业公司防火墙的方式与国内通信。盖尔克指出,鉴于北京对非中国设备的限制,限制中国进入欧洲太阳能市场的理由基于互惠性存在强烈理由。

新能源充电站选择指南:技术先进又安全稳定的品牌如何选?来源:阳光新能源 发布时间:2026-04-08 18:35:47

在新能源汽车渗透率持续攀升的2026年,充电站的可靠性与技术实力已成为运营商和车主共同关注的焦点。结语在新能源充电设施快速普及的2026年,选择一座技术先进又安全稳定的充电站,不仅关乎投资回报,更决定了长期运营的安心程度。