太阳能光热发电基础知识学习.pptxVIP

;太阳能热发电是先将太阳能转化为热能，再将热能转化成电能，它有两种转化方式： 一种是将太阳热能直接转化成电能，如半导体或金属材料的温差发电，真空器件中的热电子和热电离子发电，碱金属热电转换，以及磁流体发电等。（不是光伏） 另一种方式是将太阳热能通过热机（如汽轮机）带动发电机发电，与常规热力发电类似，只不过是其热能不是来自燃料，而是来自太阳能。 聚光太阳能发电（Concentrating Solar Power，缩写CSP），准确表述应是“聚光太阳能热发电”，俗称 “光热发电”，指使用辐射能汇聚装置，聚焦太阳的辐射能，加热工质，通过工质输送热能做功推动发电机的发电方式。;太阳能热发电系统工作原理;太阳能热发电系统组成; 蓄热子系统：由于太阳能受季节、昼夜和气象条件的影响，为保证发电系统的热源稳定，需设置蓄热装置。;槽式光热发电;抛物面槽式;88;塔式光热发电;塔式;塔式;塔式电站 Power Towers 塔式电站用一个中心吸收器取代火力发电站的锅炉。吸收器利用由许多反射镜聚集的阳光把其中的介质(如水)加热，并产生温度和压力都相当高的蒸汽。蒸汽驱动汽轮发电机组发电。 塔式电站的聚光倍数高(1000～3000)，其介质工作温度通常大于350℃，因此通常被称为高温太阳能热发电。 塔式电站的优点是聚光倍数高，容易达到较高的工作温度；能量集中过程由反射光一次完成，方法简捷有效；吸收器散热器面积相对较小，光热转换效率高。 但塔式电站建设费用高，其中反射镜的费用占50%以上。太阳能塔式电站的总体效率可以达到20%。;目前世界上较大的太阳能塔式电站功率已达到10MW，太阳能辐射通过多个反射镜聚集到放置在高塔顶的中心吸收器上。计算机控制每块反射镜都能独立的根据太阳的位置来调整各自的方位和倾角，这保障了每块反射镜都能随时把太阳能反射到吸收器上，但这无疑增加了成本。 塔式电站的致命缺点是太阳能电站规模越大，反射镜阵列的占的面积越大，吸收塔的高度也要提升。例如， 一个计划中的1MW的塔式电站，要用万块反射镜，单镜面积为30m2。这些反射镜布置在3km2的场地上，塔的高度为305m。;IVANPAH （美国）392MW;延??1MW光热电站集热塔;延庆1MW光热电站反射镜;延庆1MW 光热电站效果图;碟式光热发电;碟式斯特林;菲涅尔式光热发电;线性菲涅尔式;线性菲涅尔式光热发电工作原理类似槽式光热发电，只是采用菲涅尔结构的聚光镜来替代抛面镜。这使得它的成本相对来说低廉，但效率也相应降低。 此类系统由于聚光倍数只有数十倍，因此加热的水蒸汽质量不高，使整个系统的年发电效率仅能达到10%左右；但由于系统结构简单、直接使用导热介质产生蒸汽等特点，其建设和维护成本也相对较低。;斯特林发电机;Schematic of a Stirling system;Schematic of a Dish/Stirling system;斯特林发动机;碟式斯特林系统在中国商业化推广的主要瓶颈在于斯特林发动机的开发;汽轮机和空冷岛;塔式电站和碟式抛物镜集热器分散布置式电站均为点聚焦，聚光倍数高达500以上。 但塔式电站的跟踪代价高，碟式电站的能量集中代价大，二者受到了目前技术水准的限制，实现商业化尚需时日。 槽式电站是线聚焦，聚光倍数小于100。但槽式电站跟踪精度低，导致控制代价小，同时采用管状吸收器，工作介质受热流动同时集中能量。槽式电站的总体代价相对小，经济效益相对提高，所以目前槽式电站发 展迅速。;光热发电技术比较;发电方式;三种类型太阳能热发电系统主要性能参数;国内外典型工程案例;北京延庆八达岭1MW塔式太阳能发电站;发电装机容量1MW；定日镜场采光面积10,000平米；吸热塔高118米；传热介质为水/蒸汽；储热介质为饱和蒸汽和导热油；2.35MPa, 390℃蒸汽轮机发电。2011年7月17日产汽，2012年8月9日发电。;★美国Ivanpah电站（392MW）和新月沙丘电站（110MW） 美国这两座电站，在光热发电产业发展上具有重要意义。 Ivanpah电站为全球最大的光热电站，该电站于2013年 12月31日开始首次投入商业运营； Crescent Dunes（新月沙丘）为全球最大的熔盐塔式电站，该电站于2014年 2月12日开始进入调试阶段。两大电站的建成投运开启了塔式光热发电技术的新纪元。;★浙大中控德令哈50MW 塔式光热电站 中控太阳能公司投资建设，总装机容量为50MW，是中国第一座商业化运营的太阳能热发电站。项目场址位于青海省海西州德令哈市西出口太阳能工业园区。 项目一期10MW工程于2013年7月5日成功上网发电，并实现连续、稳定运行。;★中控太阳能德令哈10MW塔式光热电站投资数据 该项目预计总投资亿元，为50兆瓦塔式光热发电项目。一期10兆瓦采用DS