第6课：聚光太阳能热发电技术csp简介(图).pdfVIP

聚光太阳能热发电技术 中国科学院电工研究所: 王志峰 杜凤丽 1．发电原理和技术分类 聚光太阳能热发电（以下简称太阳能热发电）是通过光-热-功的转化过程实 现发电的一种太阳能发电技术形式。发电原理为：反射镜将太阳光反射聚集到吸 热部件上，产生高温蒸汽或空气，然后利用常规的发电循环实现发电。 根据聚光方式的不同，太阳能热发电技术主要点聚焦和线聚焦系统。点聚焦 系统是将太阳光聚集到中央吸热器上，包括塔式和碟式；而线聚焦系统则把太阳 光聚集到线性的集热管上，包括槽式和菲涅耳式。 塔式 碟式 槽式 菲涅耳式 各种聚光热发电技术的技术性能如下表所示： 表 1 各种太阳能热发电技术性能 塔式 碟式 槽式 菲涅耳式 聚光比 300-1000 1000-3000 70-80 25-100 峰值太阳效率 20% (d) 29% (d) 21% (d) 20% (p) 35% (p) 年太阳效率 10-16% (d) 16-18% (d) 10-15% (d) 9-11% (p) 15-25% (p) 18%-23%(p) 17-18% (p) 热循环效率 30-40% ST 30-40% SE 30-40% ST 30-40%ST 45-55% CC 20-30% GT 容量因子 25-90% (p) 25% (p) 24% (d) 25-70%(p) 25-90% (p) 注：(d) =示范，(p) = 预计，ST 蒸汽轮机，CC 联合循环，SE 斯特林机，GT 燃 气轮机 各种太阳能热发电技术投入商业化应用的时间不同，因此技术的成熟程度也 不尽相同。其中，槽式技术由于最早（1984 年）投入商业化应用，电站运行经 验相对丰富，因此是目前已建和在建装机容量中占比最多的技术类型。塔式电站 虽然数量上没有槽式电站多，但是由于运行温度高、系统效率高，有后来居上之 势。菲涅耳式也有小规模的示范电站，目前正在西班牙进行规模化电站建设 （30MW）。碟式斯特林技术虽然系统效率最高，然而由于技术开发难度大，只 是在今年年初才有首座 1.5MW 的电站投入运行。 2．优点 可再生能源发电面临的主要挑战之一是如何把能量储存起来，实现电力的可 调节性。太阳能热发电的一个显著特点是其输出电力稳定，电力具有可调节性， 可以满足尖峰、中间或基础负荷电力市场需求。太阳能热发电站可以设计蓄热系 统，在云遮或日落后，蓄存的热能可以被释放出来，使汽轮机持续运行，从而保 证输出电力的稳定性，并增加全负荷运行时数。此外，太阳能热发电站也可以和