分散式太阳能热发电

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分散式太阳能热发电【分散式太阳能热发电】分散式太阳能热发电，又叫槽式发电，它採用大面积的槽式抛物面反射镜将太阳光聚焦反射到线形接收器（集热管）上，通过管内热载体将水加热成蒸汽，同时在热转换设备中产生高压、过热蒸汽，然后送入常规的蒸气涡轮发电机内进行发电。
基本介绍中文名：分散式太阳能热发电
外文名：Distributed solar thermal power generation
别称：槽式发电
太阳能热发电人类利用太阳能虽然已有3000多年的历史，但把太阳能作为一种能源和动力加以利用，却只有不到400年的历史。自17世纪初以来可以按照太阳能利用发展和套用的状况，把现代世界太阳能利用的发展过程大致划分为8个阶段。近代太阳能利用的历史，一般从1615年法国工程师所罗门，德·考克斯发明世界上第一台利用太阳能驱动的抽水泵算起；1901～1920年这一阶段世界太阳能研究的重点，仍然是太阳能动力装置。但採用的聚光方式多样化，并开始採用平板式集热器和低沸点工质；1921～1945年由于化石燃料的大量开採套用及爆发了第二次世界大战的影响，此阶段太阳能利用的研究开发处于低潮，参加研究工作的人数和研究项目及研究资金大为减少；1946～1965年这一阶段，太阳能利用的研究开始复甦，加强了太阳能基础理论和基础材料的研究，在太阳能利用的各个方面都有较大进展；1966～1973年此阶段由于太阳能利用技术还不成熟，尚处于成长阶段，世界太阳能利用工作停滞不前，发展缓慢；1973～1980年这一时期爆发的中东战争引发了西方国家的“石油危机”，使得越来越多的国家和有识之士意识到，现时的能源结构必须改变，应加速向新的能源结构过渡，客观上使这一阶段成了太阳能利用前所未有的大发展时期；1981～1991年由于世界石油价格大幅度回落，而太阳能产品价格居高不下，缺乏竞争力，太阳能利用技术无重大突破；1992年至今为第八阶段，1992年6月联合国“世界环境与发展大会”在巴西召开之后，世界各国加强了对清洁能源技术的研究开发，使太阳能的开发利用工作走出低谷，得到越来越多国家的重视和加强。发电原理分散式太阳能热发电又叫槽式发电，是最早实现商业化的太阳能热发电系统。它採用大面积的槽式抛物面反射镜将太阳光聚焦反射到线形接收器（集热管）上，通过管内热载体将水加热成蒸汽，同时在热转换设备中产生高压、过热蒸汽，然后送入常规的蒸气涡轮发电机内进行发电。槽式抛物面太阳能发电站的功率为10~1000 MW，是目前所有太阳能热发电站中功率最大的。通常接收太阳光的採光板採用模组化布局，许多採光板通过串并联的方式，均匀的分布在南北轴线方向。为了保证发电的稳定性，通常在发电系统中加入化石燃料发电机。当太阳光不稳定的时候，化石燃料发电机补充发电，来保证发电的稳定性和实用性。一些国家已经建立起示範装置，对槽式发电技术进行深入的研究。发展研究早在1973年石油危机的前几百年就开始了利用太阳光开发可再生能源的研究工作了，石油危机的爆发触发了可再生能源的近代发展。最早的试验是19世纪60年代，Auguste Mouchout的以太阳能为动力的第一辆汽车，在一玻璃封闭的铁釜内生产蒸汽来驱动汽车。19世纪80年代，美国人John Ericsson採用槽式抛物面太阳能集热装置驱动了一台热风机。接着在20世纪初，AubreyEneas的第一辆商业化的太阳能汽车出现了。1907年，德国阿伦的Wilhelm Meier 博士和斯图加特的Adolf Remshardt，申报了一项用槽式抛物面太阳能集热装置生产蒸汽的专利，他们採用抛物槽式接受器吸收太阳辐射，直接产生蒸汽来发电。1912年Shumann和Boys在这个专利的基础上设计了一台用槽式抛物面太阳能集热装置生产蒸汽驱动45kW的蒸汽马达泵，集热装置长62m，光线总通径宽度4m，总通径面积1200 m 。1916年德国议会还批准拨款20万马克，在西南非洲领地进行槽式抛物面太阳能集热装置示範试验，遗憾的是由于第一次世界大战的爆发和近东地区石油的发现，阻碍了这项计画的实现。1977年发生石油危机以后，对槽式抛物面太阳能集热装置的兴趣被重新激起。在这期间，美国能源部（DOE）和联邦德国研究和技术部都在资助装有槽式抛物面太阳能集热器的加热装置和水泵系统的发展。国际能源机构(IEM)的9个成员国共同参与了一项总功率为500kW示範试验，该示範试验项目于1981年投入运营；Acurex公司的10000m系统也于1977年至1982 年在美国的一台示範装置上装机使用。1991年加利福尼亚的槽式抛物面太阳能热利用发电站的运营成功，促进了南欧和其他拥有丰富太阳辐射的开发中国家太阳能热利用计画的开展。1998年以来，由欧盟支持的DISS (Direct Solar Steam)计画和Euro Trough 计画，以及西班牙和摩洛哥研究计画，启动了欧洲槽式抛物面太阳能技术的发展。2000年德国联邦议会决定，为太阳能发电实施一项3年投资计画，计画资金的三分之二用于槽式抛物面太阳能热发电项目。随着製造工艺的不断改进，建造费用由5976美元/KW降低到3011美元/kW，发电成本由26.3美分/KWh降低到了12美分/kWh 。当发电成本降到8美分/KWh时，太阳能热发电可与常规矿物能源发电相媲美。随着热能存储设备的加入，可使槽式发电的效率比最初提高7%，可使一个80MW的发电站的光电转换效率达到13.8% 。热能存储设备可以存储剩余的热量，保证发电的平稳，同时它也为独立的太阳能发电提供了保障。发展前景当前正在发展的技术方向为直接蒸汽（DSG）技术。典型的PTC发电厂动力範围30-150MW，工作温度约为400°C 。实例实验电站亚洲首座太阳能热发电实验电站——历经6年科研攻关和施工建设，我国首个、亚洲最大的塔式太阳能热发电电站——八达岭太阳能热发电实验电站在延庆建成，并于2012年8月成功发电。这也使我国成为继美国、西班牙、以色列之后，世界上第四个掌握太阳能热发电技术的国家。作为国家“863”计画重点项目，整个项目研发从2006年年底启动，实验电站部分于2009年7月破土动工。由于国内没有先例，项目开始时没有技术参数、设计规範，光是定日镜的设计，就经历了四代研究才最后定型。该实验电站位于八达岭镇大浮坨村，热发电实验基地占地208亩，基地内包括一个高119米的集热塔和100面共1万平方米的定日镜。此次集热塔正式竣工后，原来被放置在钢塔上的吸热器被成功安装到集热塔塔顶，正式投入使用。2013年6月，该电站发电可併入国家电网。下半年，电站还将开始建设1兆瓦槽式热发电系统，投入使用后，发电量将进一步增加。