太陽能熱發(fā)電系統(tǒng)組成

　　太陽能熱發(fā)電是利用集熱器將太陽輻射能轉換成熱能并通過熱力循環(huán)過程進行發(fā)電，是太陽能熱利用的重要方面.80年代以來美、歐、澳等國相繼建立起不同型式的示范裝置，促進了熱發(fā)電技術的發(fā)展。世界現(xiàn)有的太陽能熱發(fā)電系統(tǒng)大致有三類：槽式線聚焦系統(tǒng)、塔式系統(tǒng)和碟式系統(tǒng)。

　　1）槽式線聚焦系統(tǒng)

　　該系統(tǒng)是利用拋物柱面槽式反射鏡將陽光聚焦到管狀的接收器上，并將管內(nèi)傳熱工質加熱，在換熱器內(nèi)產(chǎn)生蒸汽，推動常規(guī)汽輪機發(fā)電

　　2）塔式系統(tǒng)

　　塔式太陽能熱發(fā)電系統(tǒng)的基本型式是利用一組獨立跟蹤太陽的定日鏡，將陽光聚焦到一個固定在塔頂部的接收器上，用以產(chǎn)生高溫。

　　3）碟式系統(tǒng)

　　拋物面反射鏡/斯特林系統(tǒng)是由許多鏡子組成的拋物面反射鏡組成，接收器在拋物面的焦點上，接收器內(nèi)的傳熱工質被加熱到750℃左右，驅動發(fā)動機進行

　　4）三種系統(tǒng)性能比較

　　三種系統(tǒng)目前只有槽式線聚焦系統(tǒng)實現(xiàn)了商業(yè)化，其他兩種處在示范階段，有實現(xiàn)商業(yè)化的可能和前景。三種系統(tǒng)均可用單獨使用太陽能運行，也可安裝成燃料混合系統(tǒng)。

　　所以接下來跟隨小編詳細的了解一下槽式線聚焦系統(tǒng)。

　　槽式太陽能熱發(fā)電系統(tǒng)全稱為槽式拋物面反射鏡太陽能熱發(fā)電系統(tǒng)，是將多個槽型拋物面聚光集熱器經(jīng)過串并聯(lián)的排列，加熱工質，產(chǎn)生高溫蒸汽，驅動汽輪機發(fā)電機組發(fā)電。

　　一、槽式太陽能熱發(fā)電系統(tǒng)的工作原理

　　槽式太陽能熱發(fā)電系統(tǒng)的原理：采用只向一個方向彎曲的拋物面槽形鏡面集熱器將太陽光聚焦到位于焦線的中心管上，使管內(nèi)的傳熱工質（油或水）加熱至350~390℃，然后被加熱的傳熱介質經(jīng)熱交換器產(chǎn)生過熱蒸汽，過熱蒸汽推動常規(guī)汽輪發(fā)電機發(fā)電。

　　二、槽式太陽能熱發(fā)電系統(tǒng)采用的技術

　　1、中溫技術：以導熱油為載熱（熔融鹽）工質，在＜400oC集熱，通過換熱產(chǎn)生蒸汽發(fā)電。

　　2、高溫技術：以混合硝酸鹽為載熱工質，在≤550oC集熱，通過換熱產(chǎn)生蒸汽發(fā)電。

　　3、DSG直接蒸汽技術：直接以水為工質，通過集熱管加熱產(chǎn)生蒸汽發(fā)電。

　　根據(jù)采用技術的不同，槽式太陽能熱發(fā)電系統(tǒng)又形成了單回路系統(tǒng)和雙回路系統(tǒng)兩種不同的系統(tǒng)形式。

　　三、槽式太陽能熱發(fā)電系統(tǒng)的組成

　　槽式太陽能熱發(fā)電系統(tǒng)由聚光集熱系統(tǒng)、熱傳輸系統(tǒng)、蓄熱與熱交換系統(tǒng)、發(fā)電系統(tǒng)、輔助能源系統(tǒng)等組成。

　　1、聚光集熱系統(tǒng)：是系統(tǒng)的核心，由聚光鏡、接收器和跟蹤裝置構成。接受器主要有兩種：真空管式和腔式；跟蹤方式采用一維跟蹤，有南北、東西和極軸三種方式。

　　2、熱傳輸系統(tǒng)：由預熱器、蒸汽發(fā)生器、過熱器和再熱器組成。當系統(tǒng)工質為油時，采用雙回路，即接收器中工質油被加熱后，進入換熱系統(tǒng)中產(chǎn)生蒸汽，蒸汽進入發(fā)電系統(tǒng)發(fā)電。直接采用水為工質時，可簡化此系統(tǒng)。

　　3、發(fā)電系統(tǒng)：基本組成與常規(guī)發(fā)電設備類似，但需要配備一種專用裝置，用于工作流體在接收器與輔助能源系統(tǒng)之間的切換。

　　4、蓄熱與熱交換系統(tǒng)：太陽能熱發(fā)電系統(tǒng)在早晚或云遮間隙必須依靠儲存的能量維持系統(tǒng)正常運行。蓄熱的方法主要有顯式、潛式和化學蓄熱三種方式。

　　5、輔助能源系統(tǒng)：在夜間或陰雨天，一般采用輔助能源系統(tǒng)供熱，否則蓄熱系統(tǒng)過大會引起初始投資的增加。

　　四、熱傳輸與交換系統(tǒng)

　　根據(jù)不同的導熱液，槽式集熱器把導熱液加熱到不同溫度，一般為400度左右，由于槽式太陽能熱發(fā)電系統(tǒng)的熱傳輸管道特別長，為減小熱量損失，管道外要有保溫材料、管道要盡量短；長長的管路需泵傳輸來推動導熱液的循環(huán)，要設法減小導熱液泵功率，導熱液可用苯醚混合液、加壓水混合液、導熱油等液體，傳熱方式可直接傳熱也可采用相變傳熱。

　　導熱液通過熱交換器把水加熱成300度左右的蒸汽，水蒸氣去推動蒸汽輪機旋轉帶動發(fā)電機發(fā)出電來，熱交換器有板式、管式等多種結構?？赡茉撇蕰踝￡柟?，為保證系統(tǒng)穩(wěn)定運行，在系統(tǒng)中要有儲熱裝置，一般有高溫儲熱罐與低溫儲熱罐等。對于低溫會凍結的導熱液，必須有輔助加熱器維持導熱液溫度避免凍結。若需要在太陽能不足時也能供電，就要在系統(tǒng)上并聯(lián)天然氣（或其它能源）鍋爐，保證汽輪機正常運行。

　　五、蓄熱系統(tǒng)

　　由于太陽能受季節(jié)、晝夜和氣象條件的影響，為保證發(fā)電系統(tǒng)的熱源穩(wěn)定，需設置蓄熱裝置。

　　蓄熱溫度分為低溫、中溫、高溫和及高溫四類：低溫（《100℃）；中溫（100~500℃）；高溫（》500℃）；極高溫（1000℃左右）。

　　相對應的蓄熱材料分別是：水化鹽、導熱油、熔化鹽和氧化鋯耐火球。

　　蓄熱方式：顯熱蓄熱、潛熱蓄熱和化學蓄熱。

　　1、顯熱蓄熱

　　介質：水、油、巖石、砂、礫石，人工制造的氧化鋁球，

　　特點：價格低，易得到，熱容量小。

　　2、潛熱蓄熱

　　特點：利用物質的潛熱蓄熱，單位容積的蓄熱量很大，蓄熱裝置可望小型化。

　　蓄熱介質需具備以下特點：具備幾千次可逆蓄釋熱循環(huán)性鞥；價格便宜；不腐蝕容器。

　　3、化學蓄熱

　　特點：蓄熱量大，單位儲能的體積小，質量輕，化學反應物可分別儲存。

　　蓄熱介質需具備以下特點：蓄熱和釋熱反應可逆，無副作用；反應速度快；反應生成物易分離，且能穩(wěn)定儲存；價格便宜；反應物和生成物無毒，無腐蝕，無可燃性；反應熱大。