太阳能热发电csp培训素材

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1、太阳能热发电CSP培训素材1.太阳能光热发电技术概述太阳能热发电技术的基本原理就是把太阳能集热器把收集到的太阳辐射能发送至接收器，以产生热空气或热蒸汽，用传统的电力循环来产生电能，并可以与化石燃料形成混合发电系统。太阳能热发电无噪音,无污染,无需燃料,不受地域限制,规模大小灵活,故障率低,建站周期短，这些优势都是用其它能源发电所无法比拟的，对中国等太阳能资源丰富的国家来说是一个很大的机遇。太阳能热发电技术综合性很强，涉及太阳能利用、储能、新型材料技术、高效汽轮机技术和自动控制系统等问题，不少发达国家已投人大量人力和物力。经过近40年的研

2、究，太阳能热力发电装置的单机容量已从千瓦级发展到了兆瓦级，目前世界上已有几十座MW级的太阳能热电站投入运行。许多科学家纷纷预测，至2l世纪初中期，太阳能热发电的电价极有可能降到与化石能源电价相同的水平。国外发展的太阳能热发电系统(STPGS，solarthermalpowergenerationsystem)，也称聚光太阳能系统(CSP,concentratingsolarpowersystem)主要有三种应用形式：槽式系统、塔式系统和碟式系统。下面分别对其基本原理、技术特点和工程应用发展情况进行论述，并简单介绍国内的太阳能研究情况。1

3、.1.光热发电系统的基本组成太阳能转化为电能需要四种基本单元：l聚光器：聚集阳光l吸收器：收集阳光l热转化或存储：转换热能或储存热能l能量转化设备：转换成电能目前，三种最有前途的太阳能聚光技术为：槽形抛物面聚光器、中央接受器或太阳塔、盘形抛物面聚光器。1.1.1.槽形抛物面聚光器：该系统采用槽形反射镜收集阳光,并反射到接受管上，管内的流体被加热到大约　400℃用以产生过热蒸汽。槽形抛物面系统代表了当今最成熟的太阳能技术。自20世纪80年代，在美国的南加利福尼亚州已有354MW太阳能电站已并网发电，这些电站年发电量8亿kWh，足以满足20

4、万户居民用电，发电成本约为10～13美分/kWh。随着更多实用项目在希腊、西班牙、埃及、墨西哥、印度、摩洛哥、伊　朗、以色列、意大利、美国和阿根廷等国的规划实施，该技术还会取得进一步发展。该类太阳能电站一般配合燃气联合循环电站进行发电，因此称为综合太阳能联合循环(ISCC)系统，预计在短期内成本将为6欧分/kWh,中期成本5欧分/kWh。1.1.1.中央接受器：中央接受器或太阳塔采用环形布置的定日镜，能独立追踪、采集阳光，并反射至塔顶的中央接受器，由其产生的热量再用于发电。虽然从商业角度出发，中央接受器电站比槽形抛物面聚光器更具有前景，

5、但太阳塔具有的高转化效率也令其前景看好。预计在中长期内，太阳塔太阳能电站成本有可能降为5欧分/kWh。1.1.1.盘形抛物面聚光器：盘形抛物面聚光器太阳能发电机组容量相对较小，它采用盘形的反射镜收集阳光来加热燃气或空气,从而驱动反射镜中央的小型发电机来发电。盘形抛物面聚光器机组的最大优点在于可以分散进行供电，或在偏远地方独立供电。该系统目前在美国、澳大利亚和欧洲已经开始计划实施。就发电成本来说，其中期可行目标为低于15欧分/kWh。目前,利用太阳热能进行大规模发电、供电有两种具有前景的方式。一种是太阳能收集和传送热量与现代燃气循环电站相

6、结合的ISCC(综合太阳能联合循环)；另一种是太阳能电站独立运行，即较多的使用存储介质，在白天时存储太阳能，需要时再进行释放。1.1.槽式太阳能热发电系统1.1.1.系统特点槽式太阳能热发电系统是一种借助槽形抛物面反射镜将太阳光聚焦反射到聚热管上，通过管内热载体将水加热成蒸汽，推动汽轮机发电的清洁能源利用装置。槽形抛物面太阳能发电站的功率为10～100MW，是目前所有太阳能热发电站中功率最大的。图1-1槽式太阳能热发电系统原理图槽式太阳能热发电系统的聚焦集热器采用分散布置，跟踪精度要求低、跟踪控制代价小，与碟式相比简化了吸收器的结构，用

7、抛物柱面槽式反射镜将阳光聚焦到管状的接收器上，因而属于线聚焦方式，聚光比只有几十，属中温发电。槽式太阳能集热技术与其他太阳能集热技术相比，有以下特点：抛物面场每lm2阳光通径面积仅需要18kg钢和l1kg玻璃，耗材最少；结构紧凑，比塔式和碟式太阳能热辐射收集装置占地面积要小大约30％～50％；运行效益高，目前还没有其它太阳能热发电系统比加利福尼亚的槽式太阳能热发电站有更高的年收益；④目前，30～80MW太阳能热发电装置按集热面积计算的投资价格为200～250欧元／m2。发电成本l0～l6美分／kWh。但是随着材料科学和太阳辐射集热装置制

8、造工艺的发展，以及太阳能热发电系统的改进，发电成本还可以进一步降低；槽形抛物面太阳能集热装置和环带太阳能集热装置的制造只需要不多的构件形式．容易实现标准化，适合批量生产以降低成本。目前槽式太阳能热发电系统的