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三、我国光热发电产业发展态势 （一）中国与先进国家热发电技术商业化阶段的比较 　 　 试验 中试 示范 商业化 规模化 槽式 中国 　 　 　 　 　 先进国家 　 　 　 　 　 塔式 中国 　 　 　 　 　 先进国家 　 　 　 　 　 碟式 中国 　 　 　 　 　 先进国家 　 　 　 　 　 菲涅尔式 中国 　 　 　 　 　 先进国家 　 　 　 　 　 太阳能光热发电（CSP）产业研究 2015年4月8日 一、光热发电原理及市场潜力 二、储热材料与光热发电技术 三、储热发电与光伏发电对比 四、国外光热发电产业发展态势 五、我国光热发电产业发展态势 目 录 一、光热发电原理及市场潜力 （一）光热发电原理 太阳能光热发电是利用光学系统聚集太阳辐射能，通过加热工质产生高温蒸汽，驱动汽轮机发电。其工作原理简言之就是将光能转化为热能，再转化为电能。 采用这种光电转换技术的电站称为太阳能热发电站。光学聚光比是区别不同聚光型太阳能热发电技术的主要指标。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。 一、光热发电原理及市场潜力 （二）市场潜力 国际能源署（IEA）在 2010 年 5 月发布的《太阳能热发电技术路线图》（Technology Roadmaps Concentrating Solar Power）中提到，在适度的政策支持下，预计到2050年，全球太阳能热发电累计装机容量将达到 1089GW，平均容量因子为50%（4380h/a），年发电量4770TW·h，占全球电力生产的11.3%（9.6%来自于纯太阳能），其中中国太阳能热发电电力生产将占全球的4%，年发电量约190TW·h。在太阳能资源非常好的地区，太阳能热发电有望成为具有竞争力的大容量电源，到2020年承担调峰和中间电力负荷，2025-2030年以后承担基础负荷电力。 相比于光伏而言，光热发电由于电力输出稳定而易被电网消纳，因此广受推崇。在“十二五”规划中，设定了到2015年末，光热发电装机将达100万千瓦”的目标。 二、光热发电技术与储热材料 （一）储热材料 1、概况 热能存储技术就是将热能存储在一个热储层中以备后来使用的技术。太阳能热电厂是热电厂以热能的形式来收集存储太阳能。 在实际应用中，由于电厂中系统设计和电能生产技术的多样性，没有一种热存储介质能够满足太阳能热电厂中如此多样化的需求。因此，许多热能存储介质包括电池、高压蒸汽、沙子、固态介质凝聚物、纯净石墨和相变介质都考虑过用于发展太阳热能的存储介质。其中熔盐和高压蒸汽储能器是两种不同类型的储能方式，并且已经商业化应用于太阳能发电厂。 依据储热机理的不同，储热系统可分为化学反应储热、显热储热和潜热储热3种类型。 二、光热发电技术与储热材料 （一）储热材料 2、化学反应储热 化学反应储热是指利用某些化合物在可逆化学反应过程中的吸热、放热机理，实现热量的储存。化学反应储热的储能密度一般都高于显热储热和潜热储热，而且通过催化剂或产物分离方法极易实现长期的能量储存，不需要保温，可以在常温下近似无损失地长期储存，因此，化学反应储热被国际上公认为具有广阔应用前景的储热技术，其储热密度可达1000-3000MJ/m 。 化学反应储热材料的反应目前包括氨的分解反应、碳酸盐化合物的分解反应、金属氢化物的分解反应、无机氢氧化物的热分解反应等几种。化学反应储热材料组分主要包括氨化物、无机氢氧化物、碳酸钙、碳酸铁、金属氢化物、氧化镁等。 二、光热发电技术与储热材料 （一）储热材料 3、显热储热材料 显热储热是利用储热材料的温度变化进行热量的储存与释放，显热储热的热量与储热材料的质量、比热容、温度变化成正比。显热储热材料原料丰富，成本较低，是目前技术最成熟且已经取得商业化应用的储热材料。一般来说，显热储热材料又分为液态和固态2类。 液态显热储热材料主要是熔融盐。熔融亚硝酸盐、熔融硝酸盐、熔融碳酸盐等均属于熔融盐，熔融盐是盐类的熔融态液体，包括无机盐的熔融体、氧化物熔体和熔融有机物，通常所说的熔融盐是指无机盐熔融体。 固态显热储热材料主要包括铸铁、铸钢等金属储热材料、耐火砖类、混凝土等。相较于液态，固态显热储热材料可以满足更高温度的储热，同时可以降低储热成本。 二、光热发电技术与储热材料 （一）储热材料 3、显热储热材料 图11 液态显热储热材料的性能及成本 二、光热发电技术与储热材料 （一）储热材料 3、显热储热材料 图12 固态显热储热材料的性能及成本 二、光热发电技术与储热材料