新能源概論-課件1-太陽能熱發(fā)電技術

太陽能熱發(fā)電技術12能源何博太陽能轉變?yōu)殡娔芸梢杂袃煞N基本途徑：其一，是把太陽輻射能變?yōu)闊崮?，然后將熱能再轉變?yōu)殡娔?，這叫熱發(fā)電。另一種是通過光電器件，將太陽能直接變換為電能，這叫光發(fā)電。熱發(fā)電又有兩種類型，一種是將聚集的熱能按常規(guī)的方法（與一般熱機一樣）先轉變?yōu)闄C械能，再由發(fā)電機轉變?yōu)殡娔?，這種發(fā)電類型稱為太陽能熱力發(fā)電。還有一種類型是將太陽能轉變的熱能直接變?yōu)殡娔?，如利用Seebeck效應發(fā)電，稱為太陽能溫差發(fā)電。按照太陽能聚光集熱的方式不同可劃分為：聚光型和非聚光型。（其他兩種劃分方式見教材P34）太陽能熱發(fā)電系統(tǒng)分類聚光型太陽能熱發(fā)電系統(tǒng)包括：塔式（集中式）系統(tǒng)、槽式系統(tǒng)、盤式（蝶式）系統(tǒng)非聚光型太陽能熱發(fā)電系統(tǒng)包括：太陽池和太陽能塔熱氣流發(fā)電太陽池太陽池是一種人造的鹽水池，它是利用具有一定鹽濃度梯度的池水作為集熱器和蓄熱器的一種太陽能熱利用系統(tǒng)。鹽水池中隨著深度的增加溫度也在增加，池底溫度高于池表面溫度，因此可以利用池底這部分熱能。太陽池主要分為非對流型太陽池和對流型（薄膜隔層型）太陽池。

太陽能塔熱氣流發(fā)電結構：太陽能塔熱氣流發(fā)電系統(tǒng)包括三個主要部分:太陽能集熱器、太陽能塔和渦輪發(fā)電機組。原理：其基本原理是利用了溫室效應、煙囪效應和渦輪旋轉發(fā)電這三項人們早已熟悉并且是成熟的技術組合形成了一個全新的發(fā)電方式，它的結構并不復雜。在地面上設置了一個龐大的太陽能集熱器大棚，在太陽能集熱器的中央豎立一個高大的太陽能塔，集熱器頂棚與塔的底部緊密封接，在塔的底部安裝渦輪機。運行原理也不復雜。由于太陽的照射，太陽能集熱器大棚下的空氣被加熱，加熱后的空氣形成上升氣流，通過中部的太陽能塔排出，熱氣流驅動設置在太陽能塔底部的渦輪機旋轉帶動發(fā)電機發(fā)電，大棚外的冷空氣則通過四周不斷被吸入補充。煙囪效應，是指戶內空氣沿著有垂直坡度的空間向上升或下降，造成空氣加強對流的現(xiàn)象。特點：（1）大容量清潔的可再生能源發(fā)電技術。可以大規(guī)模開發(fā)建成大容量機組，對緩解日益嚴重的能源危機有重要的意義。（2）連續(xù)運行，穩(wěn)定發(fā)電。對天氣的依賴性較小，夜間也有電能輸出，有條件成為能源體系中的主力能源，扮演中心電站的角色。（3）充分利用太陽能。可開發(fā)利用全部太陽輻射能，包括直射輻射和散射輻射。（4）結構簡單，技術成熟。大量使用的是鋼材、混凝土、玻璃等常規(guī)材料。（5）壽命長、運行維護簡便。無需冷卻水。（6）占地面積大。在集熱器大棚下面可以進行蔬菜、水果、花卉種植等農(nóng)業(yè)活動，是一特大溫室。（7）超高建筑，可開發(fā)旅游觀光。這將帶來巨大的社會效益和經(jīng)濟效益。有效規(guī)劃上述（7）、（8）兩點，則可以變缺點為優(yōu)點，達到太陽能規(guī)模化綜合利用的目的。菲涅爾式工作原理類似槽式光熱發(fā)電，只是采用菲涅耳結構的聚光鏡來替代拋面鏡。這使得它的成本相對來說低廉，但效率也相應降低。

此類系統(tǒng)由于聚光倍數(shù)只有數(shù)十倍，因此加熱的水蒸氣質量不高，使整個系統(tǒng)的年發(fā)電效率僅能達到10%左右；但由于系統(tǒng)結構簡單、直接使用導熱介質產(chǎn)生蒸汽等特點，其建設和維護成本也相對較低。太陽能溫差發(fā)電Seebeck效應示意圖塞貝克（Seebeck）效應，又稱作第一熱電效應