2020年中国太阳能聚焦热电站报告

发布时间: 2021-01-06 16:13:01   来源:中国电力网  作者:庞名立

  聚焦型太阳能热发电(Concentrated solar power,CSP;Concentrated solar thermal)是一个集热式的太阳能发电厂的发电系统。它使用反射镜或透镜,利用光学原理将大面积的阳光汇聚到一个相对细小的集光区中,令太阳能集中,在发电机上的集光区受太阳光照射而温度上升,由光热转换原理令太阳能换化为热能,热能通过热机(通常是蒸汽涡轮发动机)做功驱动发电机,从而产生的电力。

  聚焦型太阳能热发电(CSP)不要与聚光光伏(CPV)混为一谈。聚光光伏(Concentrator Photovoltaics ,CPV)是通过光生伏打效应(photovoltaic effect)把聚光的太阳光直接转换为电能。

  聚光光伏(Concentrator photovoltaics ,CPV)是一种从阳光中发电的光伏技术。与传统的光伏系统不同,它使用透镜或曲面镜将阳光聚焦到小型,高效,多结(MJ)的太阳能电池上。此外,CPV系统通常使用太阳能跟踪器,有时还使用冷却系统以进一步提高效率。正在进行的研究和开发正在迅速提高其在公用事业规模领域和日晒程度较高的领域的竞争力。

  CSP聚光技术存在四个常见的形式,即抛物线槽型,斯特林碟型,聚光线性菲涅尔反射镜型和太阳能发电塔型。虽然简单,这些太阳能集光器距离理论上的集光最大值还很远。

  ⑴ 抛物线槽型(Parabolic trough)。抛物线槽型的聚光镜是由把反射光集中到焦线的一个接收器的抛物线反射镜组成。接收器是在抛物面反射镜的中间正上方的一个管子,并且管子中充满了的工作流体。反射镜通过沿单轴在白天跟踪太阳。在流经接收器时,工作流体(例如,熔盐)被加热到150~350℃,然后将其用作发电系统用的热源。抛物线槽型系统是最发达的CSP技术。

  ⑵ 斯特林碟型(Stirling dish)。聚光太阳能热发电(CSP)-斯特林已知具有在所有太阳能技术中最高的效率(30%左右,相对于太阳能光伏PV的约15%),以及被预测为能生产高规模化生产的所有的可再生能源中最便宜的能量和在炎热地区,半沙漠等。蝶式系统利用大型抛物线曲面聚光反射镜(形状与卫星电视碟相似),将入射阳光聚集在焦点处,在那里一个接收器捕捉热量并将其转换成有用的形式。通常是碟与斯特林发动机被耦合在一个斯特林碟形系统,但有时蒸汽机也被使用。这些产生旋转动能,可使用发电机转换为电能。

  ⑶ 聚光线性菲涅尔反射镜型(Fresnel reflectors)。菲涅耳反射器是由许多薄的平面镜条把太阳光集中到管子上,其中管子通过被泵送的工作流体。平面镜允许在相同的空间中有比一个抛物面反射器量更多的反射面,从而捕获更多的可用的太阳光,并且它们比抛物面反射器便宜得多。菲涅耳反射器可以用于各种大小的聚光太阳能热发电。

  ⑷ 太阳能发电塔型(Solar power tower)。塔式太阳能热发电是采用大量的定向反射镜(定日镜)将太阳光聚集到一个装在塔顶的中央热交换器(接受器)上,接受器一般可以收集100MW的辐射功率,产生1100°C的高温。

  太阳能聚焦热电站最多是美国、西班牙、以色列、南非等国家。

全球十大太阳能聚焦热电站

  中国运行的太阳能聚焦热电站集中在中国西部如青海、甘肃、内蒙古等。

中国太阳能聚焦热电站

  中国最大的太阳能聚焦热电站——首航节能敦煌塔式光热发电

  全球在建的装机容量至少在50MW的太阳能聚焦热电站有7座,其中中国有5座。最大的是在阿联酋迪拜—穆罕默德·本·拉希德·阿勒马克图姆太阳能公园四期(Mohammed bin Rashid Al Maktoum Solar Park Phase IV)。中国在建的CSP如表。

中国在建太阳能聚焦热电站

  另外,中国还有五座太阳能聚焦热电站已立项但尚未实施。

      关键词: 光热发电
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