太阳能光热光电综合利用.pdfVIP

2009年第1期 上海 电力 太阳能光热光电综合利用 倪明江，骆仲泱，寿眷晖，王 涛，赵佳飞，岑可法 (浙江大学 能源清洁利用国家重点实验室，浙江 杭州 310027) 摘 要 ：太 阳能光热光 电的综合利用技术是将聚光、分光、热 电联用等技术集成 ，通过对太 阳能全波段能量进 行一体化地利用 ，可极大地提高太 阳能的利用效率 ，降低成本 ，具有重要 的研究价值和市场应用价值 。文章介 绍了太阳能光热光 电综合利用系统的技术情况 ，分别对集 中式和分布式两种技术路线作 了阐述 ，分析 了聚光 PV／T系统以及与建筑一体化设计 的PV／T系统的未来发展方 向。最后 ，结合各类太 阳能利用系统的特点， 比较分析了各种光热光 电技术存在 的问题 ，提 出了综合利用各种光热光 电技术来提高应用效果的理念 。 关键词 ：太 阳能利用技术 ；热发 电；聚光热电联用 ；光热光电综合利用 中图分类号 ：TK513 文献标识码 ：A 基金项 目：国家 自然科学基金 资助项 目 发展。而以现今 的发展趋势来看 ，太 阳能热力发 1 引言 电和光伏发 电将是世界各 国在太阳能利用领域研 传统化石能源的大量使用 ，不仅造成 了化石 究的新重点 。 能源本身的短缺 ，也给世界环境带来了极大的危 2．1 热利用 害 ，给人类生存空间造成了严重威胁 。寻求可再 太 阳能热利用方面 ，中国已成为世界上最大 生能源的高效清洁利用成了 目前人类面临的共 同 的太阳能热利用产品的生产 、应用和出口的国家。 问题 lJ]。太阳能作为可再生清洁能源蕴藏着巨 2007年 ，集热器总保有量约为 10800万 rn。热 大能量 ，被普遍认为是理想的新 能源 。太阳辐射 利用形式多样 ，包括 了太 阳能热水器、太 阳能空 到达地球表面的能量高达 4×10 MW ，相 当于 调、太 阳能干燥 和太阳能海水淡化等。 每年 3．6×10亿 t标准煤 ，约为全球能耗的 2000 (1)太 阳能热水 器 倍 。太阳能可以免费使用 ，又不需要运输 ，对环境 太阳能热水器是太 阳能热利用 中最常见 的一 无任何污染 。在传统化石能源储备减少 、价格快 种装置。其基本原理是将太阳辐射能收集起来 ， 速上升，在温室气体排放引发的气候环境 问题愈 通过与物质的相互作用转换成热能供生产和生活 来愈显著的今天，太 阳能作为可再生 能源和新能 利用 。我 国是世界上最大的太阳能热水器制造中 源的代表，得到越来越多的关 注，太 阳能 的利用、 心，由我 国生产 的集热器推广面积 约 占世界 的 太 阳能材料及相关技术的开发在世界范围内引起 76 。随着太阳能热水器的发展 ，出现了闷晒式、 了重视_3 。 平板式 、玻璃真空管式和热管真空管式等多种应 我国太 阳能资源丰富 ，辐射总量约 3．3×1O。 用形式 。太 阳能热水器以其经济 、节能、环保等优 ～ 8．4×10 kJ／(m ·a)，全 国 2／3以上地 区年 日 点 ，备受世人瞩 目。太阳能热水器在 国内市场得 照时数大于 2000h_l6]。太阳能的有效利用 ，对缓 到了迅速推广。 目前城市太阳能热水器的平均普 解我国能源 问题 、减少 CO 排放 、保护生态环境 及率约为 15 ，部分地 区达到 31 ～60 。随着 都有着重大意义 。 太阳能热水器关键技术 的不断突破 ，该技术 已广