聚光太阳能热发电技术csp简介(图)

《聚光太阳能热发电技术csp简介(图)》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在行业资料-天天文库。

1、聚光太阳能热发电技术中国科学院电工研究所:王志峰杜凤丽1．发电原理和技术分类聚光太阳能热发电（以下简称太阳能热发电）是通过光-热-功的转化过程实现发电的一种太阳能发电技术形式。发电原理为：反射镜将太阳光反射聚集到吸热部件上，产生高温蒸汽或空气，然后利用常规的发电循环实现发电。根据聚光方式的不同，太阳能热发电技术主要点聚焦和线聚焦系统。点聚焦系统是将太阳光聚集到中央吸热器上，包括塔式和碟式；而线聚焦系统则把太阳光聚集到线性的集热管上，包括槽式和菲涅耳式。塔式碟式槽式菲涅耳式各种聚光热发电技术的技术性能如下表所示：表1各种太阳能热发电技术性能塔式碟式槽式菲涅耳式聚光比300-100010

2、00-300070-8025-100峰值太阳效率20%(d)29%(d)21%(d)20%(p)35%(p)年太阳效率10-16%(d)16-18%(d)10-15%(d)9-11%(p)15-25%(p)18%-23%(p)17-18%(p)热循环效率30-40%ST30-40%SE30-40%ST30-40%ST45-55%CC20-30%GT容量因子25-90%(p)25%(p)24%(d)25-70%(p)25-90%(p)注：(d)=示范，(p)=预计，ST蒸汽轮机，CC联合循环，SE斯特林机，GT燃气轮机各种太阳能热发电技术投入商业化应用的时间不同，因此技术的成熟程度也不

3、尽相同。其中，槽式技术由于最早（1984年）投入商业化应用，电站运行经验相对丰富，因此是目前已建和在建装机容量中占比最多的技术类型。塔式电站虽然数量上没有槽式电站多，但是由于运行温度高、系统效率高，有后来居上之势。菲涅耳式也有小规模的示范电站，目前正在西班牙进行规模化电站建设（30MW）。碟式斯特林技术虽然系统效率最高，然而由于技术开发难度大，只是在今年年初才有首座1.5MW的电站投入运行。2．优点可再生能源发电面临的主要挑战之一是如何把能量储存起来，实现电力的可调节性。太阳能热发电的一个显著特点是其输出电力稳定，电力具有可调节性，可以满足尖峰、中间或基础负荷电力市场需求。太阳能热发

4、电站可以设计蓄热系统，在云遮或日落后，蓄存的热能可以被释放出来，使汽轮机持续运行，从而保证输出电力的稳定性，并增加全负荷运行时数。此外，太阳能热发电站也可以和传统的蒸汽或联合循环电站整合（混合发电）。化石燃料辅助太阳能电站的循环，在提高汽轮机的最佳利用状态和电力输出可靠性方面都具有优势。CloudyDay(May3)100%90%80%70%60%50%40%30%20%PVSolarOutput(%MaximumOutput)10%SolarThermal0%7:009:0011:0013:0015:0017:0019:00Time(hh:mm)太阳能和光伏电力输出曲线带有蓄热的热

5、发电和电力负荷吻合情况除了输出电力平稳、吻合电力负荷曲线外，太阳能热发电技术的主要受益点是其对环境的负面影响很小。太阳能热发电站（2007年技术）全生命周期的CO2排放仅为13-19g/kWh。3．发电成本由于各种太阳能热发电技术的技术性能参数和所处的发展阶段各不相同，因此对太阳能热发电成本的评价也不能一概而论。另外即使采用同一种技术形式的电站，由于建设地点、容量和其它技术参数存在差异，太阳能热电力成本也不尽相同。下表为1984年-1990年期间投入商业化运行至今的9座SEGS太阳能热发电站的数据，可以看出太阳能热发电的发电成本在11～27美分/kWh之间，投资成本在4500～289

6、0美元/kW。表2美国SEGS电站相关数据电站名称SEGSI-IISEGSII-VIISEGSVIII-IX地点DaggetKramerJunctionHarperLaker投入运行年份1984-19851986-19881989-1990容量14MW、30MW5×30MW2×80MW传热介质导热油导热油导热油镜场出口温度307-316℃349-391℃390℃年发电效率9.5-10.5%11.0%-12.5%13.8%投资3800-4500$/kW3200-3800$/kW2890$/kW发电成本0.27-0.18$/kWh0.18-0.12$/kWh0.14-0.11$/kWh4

7、．市场现状截至2010年8月初，全球已投入运行的太阳能热发电站容量为891MW，其中，槽式技术占比94.57%，塔式技术次之。891.65(MW)668.15490.9430354355223.5177.25807560.91199020062007200820092010.08新增装机累计装机全球已运行太阳能热发电碟式塔式3.56%0.17%4.37%菲涅尔式0.89%48.49%47.94%槽式94.57%西班牙美国其它太阳能热发电市场现状美国和西班牙