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        槽形抛物面太阳能发热技术

        发布时间: 2016-07-09 14:04:58   作者:无   来源:

         

        第一部分:概述
        第二部分:技术原理
        第三部分:国内发展和应用现状
        第四部分;国外发展和应用现状
        第五部分:供应商信息
        第六部分:经典案例
        第七部分:参考文献
         
        概述
        槽式太阳能热发电系统全称为槽式抛物面反射镜太阳能热发电系统,是将多个槽型抛物面聚光集热器经过串并联的排列,加热工质,产生高温蒸汽,驱动汽轮机发电机组发电。
        抛物面槽式太阳能集热器作为一种中温集热器,由于在美国装机容量达354 MW的SEGS电站的发电而技术最成熟,是在近期内可实现商业化的一项技术。抛物面槽式集热器作为光热转换的最小单元,是整个太阳能热发电系统的基础。对抛物面槽式集热器热损失机理进行研究,可以掌握热损失产生的原因及其大小,能够为集热器的升级和开发提供理论依据。
         
        技术原理
        1.聚光集热子系统:是系统的核心,由聚光镜、接收器和跟踪装置构成。接受器主要有两种:真空管式和腔式;跟踪方式采用一维跟踪,有南北、东西和极轴三种方式。
        2.换热子系统:由预热器、蒸汽发生器、过热器和再热器组成。当系统工质为油时,采用双回路,即接收器中工质油被热后,进入换热子系统中产生蒸汽,蒸汽进入发电子系统发电。直接采用水为工质时,可简化此子系统。
        3.发电子系统:基本组成与常规发电设备类似,但需要配备一种专用装置,用于工作流体在接收器与辅助能源系统之间的切换。
        4.蓄热子系统:太阳能热发电系统在早晚或云遮间隙必须依靠储存的能量维持系统正常运行。蓄热的方法主要有显式、潜式和化学蓄热三种方式。
        5.辅助能源子系统:在夜间或阴雨天,一般采用辅助能源系统供热,否则蓄热系统过大会引起初始投资的增加。
        6. 抛物面槽式集热器的工作原理和热损失分析
        自SEGS电站运营以来,主要有4种抛物面槽式集热器被该电站广泛采用,型号分别是:LS一1,LS一2,LS一3和LS一4。前三种采用导热油为传热介质,最后一种采用水为传热介质。其中,Ls一2集热器发展最为成熟,是SEGS电站主要采用的集热器,约占整个集热器场集热器的65%左右MJ。
         
        国内发展和应用现状
        20世纪70年代,在槽式太阳能热发电技术方面,中科院和中国科技大学曾做过单元性试验研究。进入21世纪,南京春辉科技实业有限公司和河海大学新材料新能源开发研究院联合组成攻关队伍,在太阳能热发电领域的太阳光方位传感器、自动跟踪系统、槽式抛物面反射镜、槽式太阳能接收器方面取得了突破性进展。目前正着手开展完全拥有自主知识产权的100kW槽式太阳能热发电试验装置,预计2007年底将成功发电。
         
        国外发展和应用现状
        西方国家对太阳能利用研究起步较早,可以追溯到18世纪80年代,20世纪初已开始在工业中应用。目前,美国、以色列、澳大利亚、德国等国家是太阳能利用大国,也是槽式太阳能热发电技术强国。
        其中美国鲁兹LUZ公司是槽式太阳能热发电技术应用的典范,在1985~1991年间,美国在南加州先后建成9座槽式太阳能热发电站,总装机容量353.8MW,是世界上规模最大、成效最高的太阳能发电工程。
        槽式太阳能热发电另一典范是希腊的克里达电站。克里达电站位于希腊风景如画的克里达岛,为了保护这里的自然环境不被现代化工业所破坏,希腊政府在岛上兴建了50MW的克里达槽式太阳能热发电站,设计寿命25年,在阴天或晚上采用燃烧矿物燃料方式供热。
         
        供应商信息
        美国鲁兹LUZ公司
         
        经典案例
        2010年8月10日,中国太阳能热发电产业发展高峰论坛暨北京中航空港通用设备有限公司槽式太阳能热发电项目
        希腊的克里达电站
         
        参考文献
        [1]崔映红,卑振华. 抛物面槽式太阳能集热器热力性能研究[J].华北电力大学学报,2010,37(3):49—56.
        [2]肖慧杰,王凯,刘欣颖.浅析太阳能发电技术[J]. 内蒙古石油化工,2010,36(3):93—94.
        [3]王克红,赵黛青,林琳.槽式和塔式太阳能热发电的热效率及其环境分析和比较[A]. 2006年节能与可再生能源发电技术研讨会论文集[C].山东威海:中国电机工程学会,2006.230—237.