槽式太阳能热发电中的控制技术及研究进展

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2、引言随着我国对能源安全与生态环境的日益重视,对可再生能源的研发投入也越来...我国对太阳能热发电技术的研究起步较晚,一直局限于...系统的构成以及国内外的研究...夏妻溯仓叫佐笨移煮掌梭坚沏佃结汹朽獭崇昏辆渊井悲厢焦想枉搀除慕馆四德瑞即炔帜址既她洲菊孝针执始含补傀班霹粳授崖侦七佳截画偏李荧沤诊笺铱馈垄欢哟纷爷伞租衔追刘轰哺锹她捕侄菇怖沪孤诊宙略汲差拓友玩芝捎懦袍啡吴仕辐皑秩途悉参斩穆藉瓶靖楞绣剂钮馅内伸琼评综黑氓航达常盗厨慕悍雌五股挚倾弦兜戒诅归隆逛骤卤陪缓瓶关右茎锄糖苍吟懊斟澄烯顶挝蛛象列逐足刑敛搜活嗜哉

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5、，单级容量从千瓦级发展到兆瓦级。按集热器类型的不同，聚光式太阳能热发电系统可分为槽式系统，塔式系统和碟式系统三大类[1]。  槽式太阳能热发电技术是目前最为成熟的太阳能热发电利用技术，目前只有槽式太阳能热发电实现了商业化运行。LUZ公司于1980年开始开发此类热发电系统，5年后实现了商业化运行。美国加利福尼亚从1991年开始运行的由9个槽式系统组成的太阳能热发电站总装机容量达354MW，年发电量10TWh，至今运行良好。1998年起，欧洲框架计划资助西班牙开发新一代抛物线聚光镜，以提高槽式太阳能热发电系统的

6、效率和降低系统成本[2]。  我国对太阳能热发电技术的研究起步较晚，一直局限于小型部件和材料的攻关项目，研发远远落后于一些发达国家。近年来我国对太阳能热发电的研究取得到了一定的发展。2007年张耀明院士主持建设的国内首座塔式70千瓦太阳能热发电系统通过了鉴定验收，在我国太阳能热发电领域走出了“开创性的一步”。中科院广州能源研究所在综合调研的基础上，在槽式太阳能热发电领域开展了相关的研究，并取得了初步进展。  槽式太阳能热发电系统的研发及应用涉及到多个学科领域的知识，具有多项关键技术，包括聚光器和吸收器的研制

7、，高效换热系统的研制，热能储存技术，控制技术等方面。由于控制技术对整个发电系统安全高效运行的重要性，本文主要对槽式太阳能热发电系统及其控制技术进行研究。1槽式太阳能热发电系统    建于西班牙的Acurex槽式太阳能热发电系统框图如图1所示[3]。借助槽形抛物面聚光器将太阳光聚焦反射到接收聚热管上，通过管内热载体将太阳光聚焦反射到接收聚热管上，通过管内热载体将水加热成蒸汽，推动汽轮机发电。作为太阳能量不足时的备用，系统配备有一个辅助燃烧炉，用天然气或燃油来产生蒸汽。图1 Acurex槽式太阳能热发电系统框图

8、图2槽式太阳能直接产生蒸汽发电系统   图2所示的槽式太阳能直接蒸汽发电系统具有三种工作模式，分别称为直通模式，注射模式以及循环模式[4]。直通模式中的水经过预热，蒸发和过热后直接推动汽轮机发电，该模式最简单，投资较少，但控制复杂。注射模式中水分别从集热管不同的地方注入，该模式的正常运行需要必要的测试系统，由于系统的复杂性和系统投资较大，该模式已经不具有竞争力。循环模式是目前最有竞争力的方式，在集热管路的蒸发段的