淺談太陽(yáng)能槽式光熱發(fā)電系統(tǒng)技術(shù)發(fā)展趨勢(shì)

崔楠楠

摘 要：本文闡述了太陽(yáng)能槽式光熱發(fā)電技術(shù)的傳統(tǒng)技術(shù)和新一代技術(shù)，介紹了兩種發(fā)電技術(shù)的區(qū)別，通過(guò)兩種技術(shù)的對(duì)比，從提高系統(tǒng)效率和降低光熱發(fā)電成本的角度看到了新一代技術(shù)的更新趨勢(shì)。

關(guān)鍵詞：太陽(yáng)能；槽式光熱發(fā)電；導(dǎo)熱油；熔鹽

目前，隨著世界的不斷發(fā)展，人們的環(huán)保意識(shí)也逐漸開(kāi)始提高，以傳統(tǒng)能源為基礎(chǔ)的工業(yè)對(duì)人們的日常生活帶來(lái)了越來(lái)越嚴(yán)重的影響，為此人們也正在尋找新的能源進(jìn)行部分替代和全部替代傳統(tǒng)能源的嘗試。太陽(yáng)能無(wú)疑是一種取之不盡用之不竭的清潔能源，世界各地也正在如火如荼地研究和商業(yè)化運(yùn)行各種太陽(yáng)能發(fā)電站，其中太陽(yáng)能光熱發(fā)電對(duì)比與太陽(yáng)能光伏發(fā)電因?yàn)槠淠軌蜻M(jìn)行熱存儲(chǔ)，實(shí)現(xiàn)24小時(shí)不間斷發(fā)電，所以受到了世界各地太陽(yáng)能研究機(jī)構(gòu)和新能源公司的青睞。以太陽(yáng)能槽式光熱發(fā)電系統(tǒng)為代表的發(fā)電技術(shù)更是遍地開(kāi)花，商業(yè)化運(yùn)行已經(jīng)非常成熟。隨著太陽(yáng)能槽式光熱發(fā)電系統(tǒng)技術(shù)的不斷發(fā)展，降低成本，提高系統(tǒng)效率已經(jīng)成為了推動(dòng)該技術(shù)不斷發(fā)展的不竭動(dòng)力，至此，新一代的太陽(yáng)能槽式光熱發(fā)電系統(tǒng)技術(shù)也正在悄悄的成為新的主力軍。

1 傳統(tǒng)的太陽(yáng)能槽式光熱發(fā)電系統(tǒng)技術(shù)

傳統(tǒng)的太陽(yáng)能槽式光熱發(fā)電系統(tǒng)技術(shù)（如圖1），是以導(dǎo)熱油為代表的熱載體，利用拋物線的光學(xué)原理，聚集太陽(yáng)能，然后將太陽(yáng)能匯集到集熱管上，集熱管中的導(dǎo)熱油會(huì)吸收太陽(yáng)的能量，導(dǎo)熱油會(huì)在太陽(yáng)能集熱場(chǎng)的流動(dòng)過(guò)程中，溫度從290℃逐漸被加熱到390℃，然后流出太陽(yáng)能集熱場(chǎng)。被加熱后的高溫導(dǎo)熱油一部分流入蒸汽發(fā)生器與水換熱，然后流回太陽(yáng)能集熱場(chǎng)，而換熱的水變成375℃的水蒸氣推動(dòng)蒸汽輪機(jī)發(fā)電；另一部分高溫導(dǎo)熱油則通過(guò)熱交換器與熔鹽進(jìn)行換熱流回太陽(yáng)能集熱場(chǎng)，而換熱后的高溫熔鹽將儲(chǔ)存在高溫熔鹽罐中，待夜間無(wú)日照時(shí)與導(dǎo)熱油換熱用于夜間蒸汽汽輪機(jī)發(fā)電。

2 新一代的太陽(yáng)能槽式光熱發(fā)電系統(tǒng)技術(shù)

新一代的太陽(yáng)能槽式光熱發(fā)電系統(tǒng)技術(shù)（如圖2），是以熔鹽為代表的熱載體，利用拋物線的光學(xué)原理，聚集太陽(yáng)能，然后將太陽(yáng)能匯集到集熱管上，集熱管中的熔鹽會(huì)吸收太陽(yáng)的能量，熔鹽會(huì)在太陽(yáng)能集熱場(chǎng)的流動(dòng)過(guò)程中，溫度從290℃逐漸被加熱到550℃，然后流出太陽(yáng)能集熱場(chǎng)。被加熱后的高溫熔鹽流入儲(chǔ)熱系統(tǒng)中的高溫熔鹽儲(chǔ)罐中，其中一部分高溫熔鹽會(huì)從高溫熔鹽儲(chǔ)罐中流出在蒸汽發(fā)生器與水換熱，然后流回儲(chǔ)熱系統(tǒng)中的低溫熔鹽儲(chǔ)罐中，而換熱的水變成375℃的水蒸氣推動(dòng)蒸汽輪機(jī)發(fā)電；另一部分高溫熔鹽則留在高溫熔鹽儲(chǔ)存在高溫熔鹽罐中，待夜間無(wú)日照時(shí)繼續(xù)輸出換熱用于夜間蒸汽汽輪機(jī)發(fā)電。

3 傳統(tǒng)技術(shù)和新一代技術(shù)的對(duì)比

從上面兩種技術(shù)的論述可以看到，新一代的太陽(yáng)能槽式光熱發(fā)電系統(tǒng)技術(shù)，主要存在三點(diǎn)不同。

第一，新一代技術(shù)直接采用了熔鹽代替了導(dǎo)熱油作為熱載體，熔鹽的價(jià)格一般為導(dǎo)熱油的1/6左右，這樣使整個(gè)電廠的造價(jià)大大得到了降低，另外熔鹽無(wú)爆炸性危險(xiǎn)比導(dǎo)熱油作為熱載體降低了整個(gè)太陽(yáng)能光熱電廠的防火防爆等級(jí)，減少了事故發(fā)生率也減少了電廠管閥件的采購(gòu)成本。

第二，采用熔鹽直接進(jìn)行儲(chǔ)存，省去了二次換熱，這樣減少了換熱損耗，也使系統(tǒng)更為簡(jiǎn)單。

第三，采用熔鹽后，使系統(tǒng)的運(yùn)行換熱區(qū)間由290℃-390℃變化到了290℃-550℃，使換熱蒸汽問(wèn)題從375℃提高到了535℃，使蒸汽輪機(jī)的熱電轉(zhuǎn)化效率大大提高。

4 結(jié)論

從以上兩種技術(shù)介紹和對(duì)比可以看到，隨著人們對(duì)太陽(yáng)能槽式光熱發(fā)電系統(tǒng)技術(shù)的不斷深入研究和探索，從提高系統(tǒng)效率和降低光熱發(fā)電成本的角度取得了新的突破，新一代的技術(shù)正在取代上一代技術(shù)，不斷地創(chuàng)新和改變，將使太陽(yáng)能槽式光熱發(fā)電系統(tǒng)技術(shù)不斷發(fā)展，將為全世界的人們帶來(lái)更經(jīng)濟(jì)更環(huán)保的清潔能源。