槽式太阳能热发电原理

区域供热

2 0 1 4 . 2期

槽式太阳能热发电介绍东南大学能源与环境学院钟史明

【摘

要】本文介绍槽式太阳能热发电系统的组成，主要阐述单回路 DGS系统与

双回路系统和聚光、集热子系统，特别对聚光集热器作较细阐述。

【关键词】太阳能槽式太阳能热发电 单回路系统双回路系统聚光集热器

1 引言

统的纯太阳能发电运行模式。因此 .本文对其作介绍，特别对其核心技术聚光集热器作较详阐述。

众所周知，太阳能光热发电是利用聚光

太阳能集热器把太阳辐射能聚集起来，以此能量将某种工质 (如水、空气)加热到数百℃,

2槽式太阳能光热发电系统 ( S EGS )

并以它来发电的一项太阳能利用技术。按太阳能采集方式不同，主要分为塔式、槽式和碟式三种。而槽式光热发电站，是利用槽形抛物面反射镜聚集到集热器 (接收器 )对工质进行加热，然后在换热器内产生蒸汽，推动汽轮发电机发电。

槽式太阳能光热发电系统是将多个槽型抛物面聚光集热器经过串并联的排列，聚集

较高温度的热能，加热工质，产生蒸汽，驱动汽轮发电机组发电。整个系统的组成有：聚光集热子系统，导热油一水/蒸汽换热子系统『采用 D S G( D i r e c t s t e a m G e n e r a t i o n )技术时无此

截至

区域供热

2 0 1 4 . 2期

槽式太阳能热发电介绍东南大学能源与环境学院钟史明

【摘

要】本文介绍槽式太阳能热发电系统的组成，主要阐述单回路 DGS系统与

双回路系统和聚光、集热子系统，特别对聚光集热器作较细阐述。

【关键词】太阳能槽式太阳能热发电 单回路系统双回路系统聚光集热器

1 引言

统的纯太阳能发电运行模式。因此 .本文对其作介绍，特别对其核心技术聚光集热器作较详阐述。

众所周知，太阳能光热发电是利用聚光

太阳能集热器把太阳辐射能聚集起来，以此能量将某种工质 (如水、空气)加热到数百℃,

2槽式太阳能光热发电系统 ( S EGS )

并以它来发电的一项太阳能利用技术。按太阳能采集方式不同，主要分为塔式、槽式和碟式三种。而槽式光热发电站，是利用槽形抛物面反射镜聚集到集热器 (接收器 )对工质进行加热，然后在换热器内产生蒸汽，推动汽轮发电机发电。

槽式太阳能光热发电系统是将多个槽型抛物面聚光集热器经过串并联的排列，聚集

较高温度的热能，加热工质，产生蒸汽，驱动汽轮发电机组发电。整个系统的组成有：聚光集热子系统，导热油一水/蒸汽换热子系统『采用 D S G( D i r e c t s t e a m G e n e r a t i o n )技术时无此

截至

塔式太阳能热发电技术浅析

14121330 彭启

1.前言

太阳能热发电是利用聚光器将太阳辐射能汇聚，生成高密度的能量，通过热功循环来发电的技术[1]。我国太阳能热发电技术的研究开发工作始于70年代末，一些高等院校和科研所等单位和机构，对太阳能热发电技术做了不少应用性基础实验研究，并在天津建造了一套功率为lkW的塔式太阳能热发电模拟实验装置，在上海建造了一套功率为lKW的平板式低沸点工质太阳能热发电模拟实验装置[2~3]。

目前主流的太阳能热发电技术主要有4种方式：塔式、槽式、碟式和线性菲涅尔式[4]，这4种太阳能光热发电技术各有优缺点。

塔式太阳能聚光比高、运行温度高、热转换效率高，但其跟踪系统复杂、一次性投入大，随着技术的改进，可能会大幅度降低成本，并且能够实现大规模地应用，所以是今后的发展方向。槽式技术较为成熟，系统相对简单，是第一个进入商业化生产的热发电方式，但其工作温度较低，光热转换效率低，参数受到限制。碟式光热转换效率高，单机可标准化生产、既可作分布式系统单独供电，也可并网发电，但发电成本较高、单机规模很难做大。线性菲涅尔式结构简单、发电成本低、具有较好的抗风性能，但工作效率偏低、且由于发展历史较短，技术尚未完全成熟，目前处于示

塔式太阳能热发电技术浅析

14121330 彭启

1.前言

太阳能热发电是利用聚光器将太阳辐射能汇聚，生成高密度的能量，通过热功循环来发电的技术[1]。我国太阳能热发电技术的研究开发工作始于70年代末，一些高等院校和科研所等单位和机构，对太阳能热发电技术做了不少应用性基础实验研究，并在天津建造了一套功率为lkW的塔式太阳能热发电模拟实验装置，在上海建造了一套功率为lKW的平板式低沸点工质太阳能热发电模拟实验装置[2~3]。

目前主流的太阳能热发电技术主要有4种方式：塔式、槽式、碟式和线性菲涅尔式[4]，这4种太阳能光热发电技术各有优缺点。

塔式太阳能聚光比高、运行温度高、热转换效率高，但其跟踪系统复杂、一次性投入大，随着技术的改进，可能会大幅度降低成本，并且能够实现大规模地应用，所以是今后的发展方向。槽式技术较为成熟，系统相对简单，是第一个进入商业化生产的热发电方式，但其工作温度较低，光热转换效率低，参数受到限制。碟式光热转换效率高，单机可标准化生产、既可作分布式系统单独供电，也可并网发电，但发电成本较高、单机规模很难做大。线性菲涅尔式结构简单、发电成本低、具有较好的抗风性能，但工作效率偏低、且由于发展历史较短，技术尚未完全成熟，目前处于示

在近20年中，您可能不断听到“太阳能革命”这一说法 -- 讲的是有一天我们会全部使用从太阳获得的免费电能。这是一个诱人的承诺：在天气晴朗、阳光明媚的日子里，太阳向地球表面辐射的能量约为1,000瓦每平方米，如果我们可以将这些能量全部收集起来，就可以轻松地为住宅和办公室提供免费电力。

SunLine Transit Agency供图

SunLine Transit Agency用太阳能板吸收能量来制氢。

在本文中，我们将研究太阳能电池，了解它们如何将太阳能直接转换为电能。在阅读过程中，您将了解到为什么说太阳能离人们的日常生活越来越近，以及为什么在这项技术具有成本效益之前我们还有许多研究工作要做。 将光子转换为电子

计算器和人造卫星上使用的太阳能电池都是光伏电池或者模块（模块就是一组通过电路连接并封装在一个框架内的电池）。光伏电池（Photovoltaics），顾名思义（photo=光， voltaic=电），是指将太阳光转换为电能的电池。光伏电池之前只用在太空中，而现在却越来越普及，且使用方式也越来越普通。它们甚至可以为您的住宅供电。这些装置是如何工作的呢？ 光伏（PV）电池由半导体材料制成，比如硅就是目前最常用的一种半导体。当光照射电池时

太阳能

第９卷第６期２００７年１２月

地球信息科学

ＧＥ０．ＩＮＦＯＲＭＡＴｌ０ＮＳＣＩＥＮＣＥ

Ｖ０１．９，Ｎｏ．６Ｄｅｃ．，２００７

中国太阳能热发电站选址模型研究

王劲峰１，孟斌２，李连发１

（１中国科学院地理科学与资源研究所资源与环境信息系统国家重点实验室，北京１００１０１；

２北京联合大学应用文理学院，北京１０００８３）

摘要：太阳能热发电技术在我国新世纪能源战略中具有重要地位，太阳能热发电电站位置的合理选择对发电成本有直接影响，涉及到太阳能热发电技术本身、高时空分辨率的太阳能法直辐射分布、土地利用分布、水资源

分布、社会经济分布，以及政策税收等众多因素。本文提出了一个太阳能热发电站选址的决策支持系统框架，就其中的太阳能直法辐射调查进行了初步试验。本文依据供需时空平衡原则进一步讨论了多种绿色能源互补的大能源系统运筹问题。

关键词：太阳能热发电选址；太阳能法直辐射；决策支持系统；遥感；地理信息系统

１

引言

我国的国民生产总值每七年翻一番。这一经

成为多数国家的共识。世界上已经有３０多个国家制定了可再生能源的发展目标，２０２０年可再生能源的发电比例可达１０％以上，２０５０年可达４０％或更高的水平，成为重要的替代能源旧Ｊ。

太阳能热发电是可再生绿色能源的一种。太阳能法

现在太阳能发电板价格越降越低，而国家推行阶梯电价将使电费支出越来越多，这样家用太阳能发电的应用将越来越广。个人人探索了一下家用太阳能发电的最经济方式，借以抛砖引玉。
1.太阳能电池板。目前价格差不多是4元一瓦。以3口之家每月用电200度计算，购买1000w太阳能板就足以。
2.太阳能充电控制器
3.市电互补型逆变器，电池优先。
4.蓄电池。电池储能是最有可能产生技术变革的部门，但现在铅酸蓄电池价格太昂贵，在整个家用太阳能系统中的费用占了大头。对蓄电池的支出越少越好，够买一块12v100an的就足够了。

上述方案的目的仅仅是减少市电支出，用太阳能发电取代部分市电，避免高额的超额累进的阶梯电价。同时又使电能比较稳定，避免频繁的人工操作。每个家庭一天各个时段的用电不是个平滑曲线，像某些电器是24小时插电的，如电冰箱。用上述方案可以实现有阳光时边发电边使用电能。如果把家用电器的负载集中在太阳光照比较好的时段，那将比较合适这个方案。

光伏

《宁夏机械》2009年第4期

技术交流

太阳能发电系统的原理及发电效率的提高

陈

磊

（宁夏银星能源股份吴忠仪表公司，宁夏银川751100）

摘

要

主要叙述了太阳能光伏发电系统的原理，介绍了提高太阳能光伏发电转化效率的几种方案。太阳能

光伏发电

自动跟踪

转换效率

关键词

1前言

能源是人类面临经济发展和环境维护平衡需要解决

2.1太阳能电池板

太阳能电池板是太阳能发电系统中的核心部分，也是太阳能发电系统中价值最高的部分。其作用是将太阳的辐射能转换为电能，或送往蓄电池中存储起来，或推动负载工作。太阳能电池板的质量和成本将直接决定整个系统的质量和成本；太阳能电池一般为硅电池，分为单晶硅太阳能电池，多晶硅太阳能电池和非晶硅太阳能电池三种。

2.2太阳能控制器

太阳能控制器的作用是控制整个系统的工作状态，并对蓄电池起到过充电保护、过放电保护的作用。在温差较大的地方，合格的控制器还应具备温度补偿的功能。其他附加功能如光控开关、时控开关都应当是控制器的可选项；由于蓄电池的循环充放电次数及放电深度是决定蓄电池使用寿命的重要因素，因此能控制蓄电池组过充电或过放电的充放电控制器是必不可少的设备。2.3蓄电池

一般为铅酸电池，小微型系统中，也可用镍氢电池、

逆变器交流输出

太阳能电池组

深循环蓄电

太阳能发电原理及应用杨 金 焕2005.12.

第一章

绪论

一. 开发利用太阳能的战略意义1.化石燃料储量正面临逐渐枯竭的危机 局面 随着世界人口的增长和经济的发展，对 于能源供应的需求量日益增加，目前主 要是靠化石燃料来提供。

然而，化石燃料的储量是有限的，全 球石油可开采约45年，天然气大约61 年，煤炭可开采约230年，铀大约71年。 如果再考虑到现在世界石油消费量大 约每年增长2%,这样每隔35年，消费 量将增加一倍。 目前1/5的人口消费世界上75%的能源， 发达国家人均石油消费量是最贫穷的 全球一半人口消费量的15倍。

据世界卫生组织估计，到2060年全球人 口将达100~110亿。如果到时所有人的矿 物和能源消费量都达到今天发达国家的 人均消费水平，则地球上35种矿物中将 有1/3在40年内消耗殆尽，包括所有的石 油、天然气、煤炭(假设为2万亿吨)和 铀。

化石燃料生产(消耗)的峰值存在一个高峰， 高峰在什么时间？ 离现在还有多远？ 留给可再生能源技术发展的时间足够吗？!!

日本的预测 自天然气以下为化石燃料 化石燃料生产峰值在2020~2030之间

世界油气资源的开采峰值对化石燃料 开采峰值有决定性影响，

太阳能发电系统的结构和工作原理

太阳能发电是利用电池组件将太阳能直接转变为电能的装置。太阳能电池组件(Solar cells)是利用半导体材料的电子学特性实现P-V转换的固体装置，在广大的无电力网地区，该装置可以方便地实现为用户照明及生活供电，一些发达国家还可与区域电网并网实现互补。目前从民用的角度，在国外技术研究趋于成熟且初具产业化的是"光伏--建筑(照明)一体化"技术，而国内主要研究生产适用于无电地区家庭照明用的小型太阳能发电系统。

1 太阳能发电原理

太阳能发电系统主要包括：太阳能电池组件(阵列)、控制器、蓄电池、逆变器、用户即照明负载等组成。其中，太阳能电池组件和蓄电池为电源系统，控制器和逆变器为控制保护系统，负载为系统终端。

1.1 太阳能电源系统

太阳能电池与蓄电池组成系统的电源单元，因此蓄电池性能直接影响着系统工作特性。

(1) 电池单元：

由于技术和材料原因，单一电池的发电量是十分有限的，实用中的太阳能电池是单一电池经串、并联组成的电池系统，称为电池组件(阵列)。单一电池是一只硅晶体二极管，根据半导体材料的电子学特性，当太阳光照射到由P型和N型两种不同导电类型的同质半导体材料构成的P-N结上时，在一定的条件下，太阳能辐射