太陽能光熱發(fā)電系統(tǒng)原理及分類

● 上海大學(xué) 毛岳珂

根據(jù)太陽輻射能量進(jìn)行轉(zhuǎn)化形式的不同，太陽能的利用可以分為光伏和光熱兩大類別。一種是光伏發(fā)電，利用太陽能電池板將光能轉(zhuǎn)化為電能；另外一種是光熱技術(shù)，利用太陽能的高溫將光能轉(zhuǎn)化成熱能。我國太陽能光熱發(fā)電正處于起步階段，目前光熱技術(shù)主要是以太陽能熱水器或者太陽能聚熱廚具為主。隨著國家的重視與提倡，光熱發(fā)電技術(shù)正以一種蓬勃的姿態(tài)展現(xiàn)在人們的視野之中。

1 光熱技術(shù)的發(fā)電原理

光熱發(fā)電技術(shù)是不同于光伏發(fā)電的全新的新能源應(yīng)用技術(shù)，它是一個將太陽能轉(zhuǎn)化為熱能，再將熱能轉(zhuǎn)化為電能的過程。利用聚光鏡等聚熱器采集的太陽熱能，將傳熱介質(zhì)加熱到幾百攝氏度的高溫，傳熱介質(zhì)經(jīng)過換熱器后產(chǎn)生高溫蒸汽，從而帶動汽輪機(jī)產(chǎn)生電能。太陽能光熱系統(tǒng)發(fā)電原理如圖1所示。

2 光熱發(fā)電系統(tǒng)的構(gòu)成

通常整個的光熱發(fā)電系統(tǒng)會由4部分構(gòu)成：集熱系統(tǒng)、熱傳輸系統(tǒng)、蓄熱與熱交換系統(tǒng)、發(fā)電系統(tǒng)。

2.1 集熱系統(tǒng)

集熱系統(tǒng)包括聚光裝置、接收器、跟蹤機(jī)構(gòu)等部件。聚光裝置即為聚光鏡或者定日鏡等，其反射率、焦點(diǎn)偏差等均能影響發(fā)電效率。目前國內(nèi)生產(chǎn)的聚光鏡，效率可以達(dá)到94%，與國外生產(chǎn)的聚光鏡效率相差不大。

圖1 太陽能光熱發(fā)電原理圖

2.2 熱傳輸系統(tǒng)

熱傳輸系統(tǒng)主要是傳輸集熱系統(tǒng)收集起來的熱能，利用傳熱介質(zhì)將熱能輸送給蓄熱系統(tǒng)。傳熱介質(zhì)多為導(dǎo)熱油和熔鹽。……