太陽能光熱發電的集熱技術現狀及前景分析

胡葉廣， 張 成， 周超英， 杜建軍， 姚英學

(哈爾濱工業大學(深圳)機電工程與自動化學院， 深圳 518055)

太陽能作為一種分布普遍、清潔無污染的新能源，隨著能源危機、環境污染等問題的日益突出而受到人類越來越多的關注[1]。中國蘊含著十分豐富的太陽能輻射資源，陸地上平均每年能接受約50×1018kJ的太陽能輻射，其中，甘肅、寧夏、新疆和青藏高原等地區的太陽能輻射總量最大，一年中的日照時長為3 200～3 300 h，相當于225～285 kg標準煤燃燒所發出的熱量，在《中華人民共和國國民經濟和社會發展第十三個五年規劃綱要》中，太陽能開發與利用被列為重點發展方向之一[2]。

由于太陽能分布具有稀疏性、間歇性等特點，聚光型光熱發電成為對太陽能進行高效利用的有效途徑之一，現對太陽能光熱發電在聚光集熱方面的發展現狀及前景進行重點分析。

1 聚光型太陽能光熱發電技術

近年來，太陽能光熱發電技術的應用與發展備受矚目，該技術采用集熱系統采集匯聚太陽光，并利用吸熱器將太陽能轉化為熱能，再通過蒸汽動力循環的熱功轉化過程發電[3]，如圖1所示。目前該技術發展非常迅速，成為可再生能源開發利用領域的優先發展主題，國家能源局也為推動太陽能光熱發電技術的發展，組織實施了一批示范電站的建設[4]。

圖1 太陽能光熱發電系統的工作原理Fig.1 Operational principle of solar thermal power system

2 太陽能集熱系統

根據聚光集熱方式的不同，太陽能光熱發電集熱系統主要有4種類型：槽式集熱系統、塔式集熱系統、碟式集熱系統以及線性菲涅爾式集熱系統[5]。……