碟式太阳能热发电技术综述（一）

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1、碟式太阳能热发电技术综述(一)许辉，张红，白稽，丁莉，庄骏南京工业大学能源学院，南京2100O9[摘要]介绍碟式太阳能热发电技术的原理及特性，并对聚光器、接收器等关键技术进行了分析。结果表明，热管式接收器和混合式接收器具有较好的研究开发前景。[关键词]太阳能；热发电；碟式聚光器；斯特林发动机；接收器；辐射强度；热换[中图分类号]TK511[文献标识码]A[文章编号]1002—3364(2009)05—0005—05[-DOI编号]10．3969／j．issn．1002—3364．2009．05．005ANoVERVIEWoFDISHSoLARTHERMALPoWERTECH

2、NoLoGYXUHui，ZHANGHong，BAITong，DINGLi，ZHUANGJunCollegeofEnergy，NanjingUniversityofTechnologyAbstract：Inthispaper，theprincipleandcharacteristicofdishthermalpowerisintroduced，also，thecritica1techniqueofdishsolarthermalsystemsuchasconcentrators，receivers，heatengineetc．arede—scribedindetail．Esp

3、ecially，anoverallanalysisofreceiverfordishsolarthermalpowersystemisgiv—en，andtheresultsshowthattheheatpipereceivershavegooddevelopmentprospects．Keywords：solarenergy，thermalpowergeneration，parabolicdishconcentrator，stirlingengine，receiv—er，radiation，heatexchange碟式太阳能热发电技术是太阳能热发电中光电转机、支架、跟踪控

4、制系统等主要部件。系统工作时，从换效率最高的一种方式，它通过旋转抛物面碟形聚光聚光器反射的太阳光聚焦在接收器上，热机的工作介器将太阳辐射聚集到接收器中，接收器将能量吸收后质流经接收器吸收太阳光转换成的热能，使介质温度传递到热电转换系统，从而实现了太阳能到电能的转升高，即可推动热机运转，并带动发电机发电。换。从上世纪8O年代起，美国、德国、西班牙、俄罗斯由于碟式太阳能热发电系统聚光比可达到3000技术经济综(前苏联)等国对碟式太阳能热发电系统及其部件进行以上¨】]，一方面使得接收器的吸热面积可以很小，从而了大量的研究。我国对于碟式太阳能热发电技术的研达到较小的能量损失，另一方

5、面可使接收器的接收温究仍处于起步阶段，许多关键技术需要逐一研究或解度达8OO℃以上_2]。因此，碟式太阳能热发电的效率决。非常高，最高光电转换效率可达29．4_3]。碟式太阳能热发电系统单机容量较小，一般在5～25kW之1系统概述间r4州]，适合建立分布式能源系统，特别是在农村或一些偏远地区，具有更强的适应性。碟式太阳能热发电系统包括聚光器、接收器、热基金项目：国家863高技术研究发展计划资助项目(2006AA05Z419)作者简介：许辉(1981一)，男，安徽萧县人，南京工业大学博士研究生，研读方向为高效传热传质设备与新能源开发技术。2关键技术2．1聚光器聚光器是将来自太

6、阳的平行光聚焦，以实现从低品位能到高品位能的转化。目前研究和应用较多的碟式聚光器主要有玻璃小镜面式、多镜面张膜式、单镜面张膜式等。2．1．1玻璃小镜面式这种聚光器将大量的小型曲面镜逐一拼接起来，固定于旋转抛物面结构的支架上，组成一个大型的旋图2多镜面张膜式聚光器转抛物面反射镜。如图1l7]所示，美国麦道(McDon—2．1．3单镜面张膜式nellDouglas)公司开发的碟式聚光器即是采用这种形如图3所示，单镜面张膜式聚光器只有一个抛物式，该聚光器总面积为87．7m。，由82块小的曲面反面反射镜。它采用两片厚度不足1mm的不锈钢膜，射镜拼合而成，输出功率为90kWl8]，几

7、何聚光比为周向分别焊接在宽度约1．2m的圆环的2个端面，然2793，聚光效率可达88左右[g]。这类聚光器由于采后通过液压气动载荷将其中的一片压制成抛物面形用大量小尺寸曲面反射镜作为反射单元，可以达到很状，两层不锈钢膜之间抽成真空，以保持不锈钢膜的形高的精度，而且可实现较大的聚光比，从而提高聚光器状及相对位置_1H]。由于是塑性变形，所以很小的真的光学效率。空度即可达到保持形状的要求。图3单镜面张膜式聚光器技术经图1麦道公司开发的玻璃小镜面式聚光器由于单镜面和多镜面张膜式反射镜一旦成形后极济易保持较高的精度，以及施