碟式太阳能热发电技术综述（二）_精品.doc

碟式太阳能热发电技术综述（二） 碟式太阳能热发电技术综述(二) [摘要] [关键词] [中图分类号] [文献标识码] [文章编号] [ooi编号] 许辉,张红,白稽,丁莉 南京工业大学能源学院,江苏南京 ,庄骏 210009 对碟式太阳能热发电技术的热机进行了详细阐述和较为系统地分析,结果表明斯特林 发动机及斯特林循环有着明显的优势.通过对目前国内外关于碟式太阳能热发电技术 研究和应用现状的综述,针对目前国内研究亟待解决的问题进行了分析探讨,认为系统 关键部件的研发突破是碟式太阳能发电技术发展的基础. 太阳能;热发电;碟式聚光器;斯特林发动机;接收器;热机;热管 TK51l A 1002—3364(2009)06—0006—04 10.3969/j.issn.1002—3364.2009.06.006 ANoVERVIEWoFDISHSoLARTHERMALPoWERTECHNoLoGY XUHui,ZHANGHong,BAITong,DINGLi,ZHUANGJun CollegeofEnergy,NanjingUniversityofTechnology Abstract:Detaildescriptionandsystematicanalysisaregiventoheatenginesusedbysolardishpower generationtechnology.ItindicatesthatStirlingengineandStirlingcyclehavesignificantadvantages thantheothers.Throughanoverviewofdishsolarthermalpowertechnologydevelopmentandapplica?tionathomeandabroad,someurgentproblemsthatneedtoberesolvedarediscussed.Theresultindi?catesthattheresearchonkeycomponentsisfundamentalfordevelopmentofdishsolarthermalpower technology. Keywords:solarenergy,thermalpowergeneration,parabolicdishconcentrator,Stirlingengine,receiv一 技.hengine,heatpipe 热机是将热能转化为机械能的装置.在碟式太阳 能热发电系统中,应依据热力循环方式选用不同的热 机.碟式系统所采用的热力循环有斯特林(Stirling) 循环,布雷顿(Brayton)循环两种,前者使用的热机为 斯特林发动机,后者使用燃气轮机.除斯特林循环和 布雷顿循环外,还有一些研究采用了其它热力循环方 式,如文献[1]中提出了1种采用朗肯循环的碟式发电 系统,但都处于探索阶段. 1.1斯特林循环 斯特林循环是目前碟式太阳能热发电技术中研究 和应用最多的一种],它是利用高温高压的氢气或氦 气作为工质,通过2个等容过程和2个等温过程组成 基金项目:国家863高技术研究发展计划资助项目(2006AA05Z419) 作者简介:许辉(1981一),男,安徽萧县,南京工业大学博士研究生,研读方向为高效传热传质设备与新能源开发技术. 机 热 l 术经济综述一热力发电.二oo九, 一一一一一一蠢- 技 术 经 济 综 针对用于高温太阳能热发电的热管接收器进行研究与开发E19,zo]. 表1国外碟式太阳能热发电系统研究及运行状况 3我国碟式太阳能热发电技术亟待 解决的问题 3.1接收器 根据国外研究经验,目前接收器实际应用主要为 直接照射式,而研究开发趋势则主要为热管式及混合 式接收器.对此,我国对碟式太阳能热发电系统接受 器的研究应依托自身具有的高温热管研究开发优势, 开发高效率,低成本的热管接收器,进而对混合式热管 接收器做进一步的探索. 3.2热机及循环方式 在碟式太阳能热发电技术中,斯特林发动机及斯 特林循环有着非常显着的优势,但斯特林发动机的开 发仍然处于试验或示范阶段.因而,我国可以从循环 方式的角度考虑,绕过斯特林发动机这个障碍,研究将 比较成熟的朗肯循环发电技术用于碟式太阳能热发电 的技术可行性与可靠性. 3.3系统集成及可靠性 由于我国在太阳能热发电领域的研究起步较晚, 至今尚未有碟式太阳能热发电的示范系统建成,碟式 太阳能热发电系统中的关键部件如接收器,热机都没 有较为成熟的技术,使系统集成和可靠性研究在一定 程度上成为难题.因此,系统开发的核心仍是关键部 件的研究.鼓励针对某一特定问题进行由点及面的探 索,以研究开发自主知识产权的关键部件为手段,逐步 完善系统的