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聚光式太阳能热发电技能的首要分类?

2020-08-19

一般所说的太阳能热发电,首要指直接光发电,直接光发电尚在实验阶段。现在干流的太阳能热发电技能会集在塔式、槽式和碟式,它们因开发远景巨大而遭到极大的重视。

聚光式太阳能热发电技能的首要分类

1、塔式太阳能热发电

塔式太阳能发电首要由大量的盯梢太阳的定向反射镜(定日镜)和装在中心塔上的热接纳器这两大部分组成,成千上万面定日镜将太阳光聚集到中心接纳器上,接纳器将集合的太阳辐射能转化为热能,然后再将热能传递给热力循环工具,驱动热机做功发电.跟着镜场中定日镜数目的增加,塔式太阳能发电体系的聚光比也随之上升,高可达1500,运行温度为1000℃~1500℃.它因其聚光倍数高、能量会集过程简洁、热转化功率高级优点,极合适太阳能并网光伏发电。图1为塔式太阳能发电的体系图.从图1可以看出,塔式太阳能发电体系包含:盯梢太阳光的定日镜、接纳器、工质加热器、储能体系以及汽轮机组等部分.搜集设备由多面定日镜、盯梢设备、支撑结构等构成.体系经过对搜集设备的操控,完成对太阳的佳盯梢,从而将太阳的反射光精确聚集到中心接纳器内的吸热器中,使传热介质受热升温,进入蒸汽发生器发生蒸汽,终驱动汽轮机组进行发电.此外,为了确保继续供电,需求蓄热设备将高峰时段的热量进行存储以备早晚和阴雨空隙运用。

2、槽式太阳能热发电

槽式太阳能发电选用多个槽形抛物面式聚光器,将太阳光集合到接纳设备的集热管上,加热工质,发生高温蒸汽后推进汽轮机发电.搜集设备的几何特性决定了槽式太阳能发电的聚光比要低于塔式,一般在10~100之间,运行温度达400℃.如图3所示,槽式太阳能发电包含聚光集热部分、换热部分、

发电储能部分。其间,发电储能部分与塔式基本类似,不同之处在于聚光集热和换热部分.聚光集热是整个槽式发电体系的核心,它由聚光阵列、集热器和盯梢设备组成.在此部分,集热器大多选用串、并联排列的方法,可按南北、东西和极轴3个方向对太阳光进行一维盯梢.在换热部分,预热器、蒸汽发生器、过热器和再热器4组件完成了工质加热、换热、发生蒸汽、进行发电的过程.因为槽式发电体系结构相对紧凑,其搜集设备的占地面积比起塔式和碟式来说,相对较小,因此为槽式太阳能发电向产业化开展奠定了根底。


光伏发电


3、碟式太阳能热发电

作为现在热发电功率高的方法,碟式太阳能发电整合多个反射镜组成抛物面蝶形聚光镜,经过对其的旋转,将太阳光集合到接纳器中,经接纳器吸热后加热工质,进一步驱动发电机组发电.旋转抛物面蝶形聚光镜的使用使得碟式太阳能发电的聚光比达到3000以上,这一方面有效地提高了光热转换的功率,但是另一方面也因为其较高的接纳温度,对接纳器的资料和工艺提出了更高的要求.从图4看出,碟式太阳能发电体系包含抛物面蝶形聚光镜、高温接纳器、盯梢传动设备、发电储能设备等.

与塔式和槽式不同的是,碟式太阳能发电首要选用斯特林(Stirling)热力循环,完成热能到机械能的转化,但因为斯特林(Stirling)热机的技能开发没有老练,因此碟式太阳能发电尚在试验示范阶段。

4、其他

方法近来,一种新式的太阳能热发电体系的规划引起了广泛的重视.该规划选用一列同轴排列的反射镜替代传统意义上的抛物面反射镜,将太阳光首先聚集在上部的中心反射镜上,再由中心反射镜向下反射,将太阳光聚集到地面接纳器中,这种新式的聚光方法称为向下反射式或菲涅尔反射式(如图5).因为二次聚集,确保了较高的聚光比;同时,向下反射的方法不光避免了高塔上装置接纳器的危险,也解决了塔顶热量损失大、装置保护成本高级问题,必然成为未来太阳能热发电的一个重要研讨方向.

5、三种太阳能热发电技能的比较

上述3种太阳能热发电方法各有优点,就理论而言,塔式太阳能发电因为聚光比高、运行温度高、体系容量大和热转换功率高级特色,较合适大规模出产;槽式太阳能发电因其体系结构相对简单、技能较为老练,成为了一个进入商业化出产的热发电方法;而碟式太阳能发电因其热功率高、结构紧凑、装置方便等特色,非常合适分布式小规模动力体系.另一方面,前期投入过高且难以降低成本使得塔式太阳能发电一直没有广泛投入商业化出产;聚光比小、体系工作温度低、核心部件真空管技能没有老练、吸收管表面选择性涂层功能不稳定等问题,阻碍了槽式太阳能发电的推行;碟式发电体系中,斯特林热机关键技能难度大、开发时间短等原因,致使其仍处于试验示范阶段.


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