太阳能光热发电

太阳能光热发电刘健Contents01介绍02发展现状03优势及局限性04总结太阳能发电01介绍01介绍•中国拥有丰富的太阳能资源。可用太阳能的陆地面积超过2/3，约600万平方公里。全年辐射时间为2200-3300小时，年总辐射量超过1670kW/m2。•太阳能光热发电，也被称为集中太阳能发电系统，通过收集太阳辐射，将太阳能转化热能进而转化为电能。01槽式太阳能光热发电技术02塔式太阳能光热发电技术03碟式太阳能光热发电技术0101介绍槽式太阳能光热发电技术•目前实现商业化运行最多，且技术最成熟的光热发电系统。其采用“线聚焦”的原理，利用大面积槽式抛物面形式的反射镜将太阳光聚焦反射到集热管上，并将集热管内的传热工质加热至高温，利用其热量加热水产生蒸汽，推动常规汽轮机发电。0201介绍塔式太阳能光热发电技术•采用的“点聚焦”原理，是通过成千上万个定日镜，将太阳光反射到位于高塔顶部的太阳炉表面，太阳炉上设有公共吸热器,由于太阳光被无数个镜片反射聚焦到吸热器一个“点”上，所以在其表面可形成高达2000℃左右的高温，可将其内部的传热介质加热至高温蒸汽，从而利用高温蒸汽推动汽轮机发电。塔式太阳能光热发电站的蒸汽运行温度约500℃左右，热效率在15%以上。0301介绍碟式太阳能光热发电技术•其主要技术特征是采用盘状抛物面聚光集热器，它也是一种点聚焦集热器，其聚光比可以高达数百倍到数千倍，因而可以产生非常高的温度。在其接收器上安装热电转换装置，比如斯特林发动机或朗肯循环热机等，从而将热能直接转换成电能。可以单台使用或多台并联使用，适宜小规模发电，所以比较适合偏远山区、远离电网地区进行分布式离网供电。01介绍三种系统目前只有槽式光热发电系统实现了商业化，其他两种处在示范阶段，有实现商业化的可能。三种系统均可单独使用太阳能运行，也可安装成燃料混合（如与天然气、生物质气等）互补系统。太阳能发电02发展现状02发展现状01国内•中国最新的《产业指导目录》中，光热中高温利用已经排在了新能源的第一条；国家十二五规划规划了1GW的装机容量，相当于一个200亿人民币规模的市场。02国际•截至2015年，全球光热发电的装机达到24.5GW，复合增速为90%（IEA数据）。•到2020年，光热发电的成本电价可以降到5美分/度（美国能源部数据）；而传统煤电由于资源限制、物流、环境税等综合因素其成本电价必然不断上涨。•太阳能光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。储能工质的工作温度范围决定了机组初参数，因而决定了机组的总体效率。使用较多的蓄热方法为：高温导热油跃层储能，高压饱和水/饱和蒸汽、熔融盐储能，高温混凝土蓄热，SiC陶瓷蓄热等。具有良好传热特性的多种材料多相复合的储热工质及相变蓄热装置的研究尚处于起步阶段。03蓄热02发展现状02发展现状表1：世界上主要槽式太阳能光热发电站表2：世界上主要塔式太阳能光热发电站太阳能发电04优势及局限性04优势及局限性优势：光热发电的储热特性与随之带来的24小时稳定发电（高品质电）的优势是光伏、风能发电所无法比拟的。与光伏的晶硅生产相比，污染、能耗较低。局限性：缺少核心技术，建造光热发电站成本高。传统煤电风力发电光伏光热初始条件燃煤供应保障，相对占地小，初期规模大要求风资源、平均占地大，初期规模可大可小要求光资源、平均占地大，初期规模可大可小要求光资源、平均占地大，初期规模大成本电价0.250.40.7~0.91~3稳定输出易于实现不能不能可以实现部件门槛汽轮机技术成熟，大规模、超临界仍在发展核心部件尚需进口，国产研发有待提升核心部件技术依然掌握在少数西方国家手中槽式的核心真空管技术依然掌握在少数国际巨头手中污染能耗高污染高能耗低高污染高能耗（晶硅生产）低适用优势作为国家基础电力负荷，短时间内还无法被完全替代生活用电补充与基础电力补充（视电网调峰能力，一般10%以内）占地灵活，适合城市化、模块化部署规模优势突出，高品质电，适合国家基础电力负荷太阳能发电05总结05总结利用太阳能光热发电是解决当前能源、资源和环境等问题的有效途径。太阳能光热发电技术商业化发展的主要障碍是核心技术及成本，建立高效率、大容量、高聚光比的太阳能光热发电系统是降低发电成本的主要研究方向。感谢聆听！