太阳能热发电槽式第一代、第二代技术分别是什么
- 教育综合
- 2022-11-02 12:58:40
太阳能热发电的四种形式有哪四种?
1、槽式光热利用系统的核心设备是中高温真空集热管,槽式电站普遍采用导热油作为传热介质;在以水及熔盐作为介质方面,还存在技术难题 2、塔式光热系统的核心设备是定日镜场及吸热塔;在传热介质方面,塔式电站可以采用水、导热油及熔盐介质。 3、线性菲涅尔式太阳能热发电系统 其基本原理与槽式技术类似,与槽式的不同之处在于其使用平面反射镜,同时其集热管是固定式的。从这两个方面的设备构成来看,菲涅尔式热发电的建设成本相较槽式技术来讲更低一些。 4、碟式(又称盘式)太阳能热发电系统是世界上最早出碟式斯特林太阳能热发电系统 现的太阳能动力系统,是目前太阳能发电效率最高的太阳能发电系统,最高可达到29.4%目前太阳能光热发电技术主要有哪五种?
一般来说,太阳能光热发电形式有槽式、塔式,碟式(盘式)三种系统 。
槽式系统
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。
要提高槽式太阳能热发电系统的效率与正常运行,涉及到两个方面的控制问题,一个是自动跟踪装置,要求使得槽式聚光器时刻对准太阳,以保证从源头上最大限度的吸收太阳能,据统计跟踪比非跟踪所获得的能量要高出37.7%。另外一个是要控制传热液体回路的温度与压力,满足汽轮机的要求实现系统的正常发电。
塔式系统
从1981-1991年10年间,全世界建造了装机容量500kW以上的各种不同形式的兆瓦级太阳能热发电试验电站余座,其中主要形式是塔式电站,最大发电功率为80MW。由于单位容量投资过大,且降低造价十分困难,因此太阳能热发电站的建设逐渐冷落下来。
但对塔式太阳能热发电的研究开发并未完全中止。1980年美国在加州建成太阳I号塔式太阳能热发电站,装机容量10MW。经过一段时间试验运行后,在此基础上又建造了太阳II号塔式太阳能热发电站,并于1996年1月投入试验运行。
碟式(盘式)系统
盘式(又称碟式)太阳能热发电系统是世界上最早出现的太阳能动力系统。盘式(又称碟式)太阳能热发电系统(抛物面反射镜斯特林系统)是由许多镜子组成的抛物面反射镜组成,接收在抛物面的焦点上,接收器内的传热工质被加热到750℃左右,驱动发动机进行发电。
太阳能热发电系统包括哪些子系统?
太阳能聚光热发电由于有4种技术类型,槽式、塔式、线性菲涅尔、碟式技术; 针对槽式、塔式、菲涅尔光热发电技术,一般分为:聚光集热镜场系统(太阳岛)、传热导热系统、储热系统、发电系统(发电岛);还有一些辅助能源系统,可以归到以上类别里面。 针对碟式发电技术,一般每个碟式属于单独的直接发电系统,聚光系统后直接斯特林发电系统,原理和其他类不太相同。新型太阳能发电技术有哪些
太阳能发电根据利用太阳能的方式主要有通过热过程的太阳能热发电(塔式发电、抛物面聚光发电、太阳能烟囱发电、热离子发电、热光伏发电及温差发电等)和不通过热过程的光伏发电、光感应发电、光化学发电及光生物发电等。
主要应用的是直接利用太阳能的光伏发电(PV,Photovoltaic)和间接利用太阳能的太阳能热发电(CSP,Concentrating Solar Power)两种方式。其中直接利用光能进行发电的光伏发电由光伏(PV)电池、平衡系统组成;间接利用光能是将太阳能转换成热能,由储热进行发电的太阳能热发电(光=热-电),CSP根据收集太阳能设备的布置方式可分为槽式( Linear CSP)、塔式(Power Tower CSP)和盘式(Dish/EngineCSP)三种类型。
(1)光伏发电。
光伏发电站[photovoltaic (PV) power station]是将太阳辐射能通过光伏电池组件直接转换成直流电能,并通过功率变换装置与电网连接在一起,向电网输送有功功率和无功功率的发电系统,一般包括光伏阵列(将若干个光伏电池组件根据负载容量大小要求,串、并联组成的较大供电装置)、控制器、逆变器、储能控制器、储能装置等。
并网型光伏发电系统是指将光伏电池输出的直流电力,经过并网光伏逆变器将直流电能转化为与电网同频率、同相位的正弦波交流电流,接人电网以实现并网发电功能。光伏发电的发电原理是由组成光伏方阵的光伏电池决定。光伏电池工作原理是利用光伏电池的光生伏特效应(又称光伏效应)进行的能量转换,其中光伏效应是利用半导体p-n结的光生伏特效应,当光照射到半导体上时,太阳光的光子将能量提供给电子,电子跳跃到更高的能带,激发出电子空穴对,电 ,子和空穴分别向电池的两端移动,此时光生电场除了抵消势垒电场外,还使p区带正电,n区带负电,在n区和p区间形成电动势,既光照使不均匀半导体或半导体与金属结合的不同部位之间产生了电位差。这样,如果外部构成通路,就会产生电流,形成电能。
光伏电池根据其使用的材料可分为:硅系光伏电池、化合物系光伏电池、有机半导体系光伏电池。硅系光伏电池可分为结晶硅系和非晶硅系光伏电池。其中结晶硅系光伏电池又可分为单晶硅和多晶硅光伏电池。
比较成熟且广泛应用的是晶硅类电池。晶硅材料光伏电池优点是原材料非常丰富,可靠性较高,特性比较稳定,一般可使用20年以上。在能量转换效率和使用寿命等综合性能方面,晶硅光伏电池的单晶硅光伏电池在硅材料光伏电池中转换效率最高,转换效率的理论值为24%~26%,多晶硅的转换效率略低,转换效率的理论值为20%,但价格更便宜;同时单晶硅和多晶硅电池又优于非晶硅电池。大规模工业化生产条件下,单晶硅电池的转换效率已达到了16%~18%,多晶硅电池的转换效率为12%~14%。采用多薄层、多p—n结的结构形式的薄膜电池可实现40%~50%以上的光电转换效率,基本原理是在非硅材料衬底上铺上很薄的一层光电材料,大大减少了光电材料的硅半导体消耗,降低了光伏电池的成本。硅薄膜光伏电池由于原材料储量丰富,且无毒,无污染,因此更具持续发展的前景。
(2)太阳能热发电。
太阳能热发电,也叫聚焦型太阳能热发电(Concentrating Solar Power,简称CSP),与传统发电站不一样的是,它们是通过大量反射镜以聚焦的方式将太阳能光直射聚集起来,加热工质,产生高温高压的蒸汽,将热能转化成高温蒸汽驱动汽轮机来发电。当前太阳能热发电按照太阳能采集方式可划分为:槽式太阳能热发电、塔式太阳能热发电和碟式太阳能热发电。