发布时间 : 星期二 文章熔盐塔式光热发电项目报告书 - 图文更新完毕开始阅读3ac0a3d3cc7931b764ce157e
太阳能光热发电是将光能转变为热能，然后再通过传统的热力循环做功发电的技术。而光伏发电是由光子使电子跃迁，形成电位差，光能直接就转变为电能。因此，光伏发电产生的是直流电，而太阳能光热发电产生的是和传统的火电一样的交流电，与传统发电方式和现有电网的匹配性更好。太阳能热与光伏发电的区别见表2-1所示。 表2-1 太阳能热与光伏发电的区别 光热发电 利用太阳光中的热能转化为动能并使用汽轮机进一步转化为电能实现发电的过程。 30% 储能：4000-5000 不储能：1000-2000 35-40 12%-25% 由于其与火力发电有着共性，同样适合集中式大规模发电 通过一些介质等材料进行热储存，使用寿命长，损耗小。 技术已相对成熟 储热成本低且效率高，年发电小时数长，与其他热发电可有效契合。 对地理条件要求较高 光伏发电 利用太阳光中的的可见光形成光电子，使用半导体吸附并形成电流从而实现发电的过程。 60% 1000-2000 25-30 10%-20% 使用小规模，分布式发电 使用电池进行电能储存，使用寿命短，损耗大。 技术成熟应用，可能有新的技术突破 技术产和业已相对成熟 生产和维护过程中存在污染，且稳定性有待提高 发电原理 可利用太阳能资源 年发电小时数 占地面积（m2/MW） 转换效率 应用范围 储能系统 全球技术水平 优势 劣势 2.2项目工艺技术方案比选
2.2.1太阳能热发电技术选定
太阳能热发电技术是指通过集热装置将太阳光聚集并将其转化为载热介质的高温热能，然后通过常规的涡轮机械或其它发电技术将其转换成电能的技术。这种聚焦式太阳能热发电系统又统称为CSP（Concentrating Solar Power）系统。目前国际范围内，太阳能热发电技术根据集热器类型的不同主要分为四类。
⑴塔式太阳能热发电技术及特点
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塔式太阳能热发电系统主要由定日镜系统、吸热与热能传递系统、发电系统三部分组成。定日镜系统实现对太阳的实时跟踪，并将太阳光反射到吸热器。位于高塔上的吸热器吸收由定日镜系统反射来的高热流密度辐射能，并将其转化为工作流体的高温热能。高温工作流体通过管道传递到位于地面的蒸汽发生器，产生高压过热蒸汽，推动常规汽轮机发电。由于使用了高塔聚焦，典型的塔式太阳能热发电系统可以实现200~1000 以上的聚焦比，投射到塔顶吸热器的平均热流密度可达300~1000kW/㎡，工作温度高达1000℃以上，电站规模达200MW 以上。
⑵槽式太阳能热发电技术及特点
槽式太阳能热发电系统通过一定数量的槽式集热器将吸收的太阳能转化为高温蒸汽的热能，并最终通过汽轮发电机转化为电能。槽式集热器的聚光反射镜从几何上看是将抛物线平移而形成的槽式抛物面，它将太阳光聚焦在一条线上。在这条线上安装有管状集热器，以吸收聚焦后的太阳辐射能。因此槽式聚焦方式亦称为线聚焦。槽式抛物面一般依其焦线按南北方向布置，因此其定日跟踪只需一维东西方向跟踪。
⑶碟式太阳能热发电技术及特点
碟式太阳能热发电系统一般由旋转抛物面反射镜、吸热器、跟踪装置以及热功转换装置等组成。碟式反射镜可以是一整块抛物面，也可由聚焦于同一点的多块反射镜组成，因此碟式聚焦方式亦称为点聚焦。整个碟式发电系统安装于一个双轴跟踪支撑装置上，实现定日跟踪，连续发电。碟式系统的吸热器一般为腔式，与斯特林发电机相连，构成一个紧凑的吸热、做功、发电装置。由于聚焦比大，工作温度高，碟式系统的发电效率高达30%，高于塔式和槽式。
⑷菲涅耳式太阳能热发电技术及特点
菲涅耳（Fresnel）式太阳能热发电技术是由澳大利亚悉尼大学科学家提出的一种利用线性菲涅尔反射聚光集热器，将太阳能收集，产生高温高压蒸汽从而推动汽轮发电机发电的技术。本技术知识产权由Austra公司所有，Areva公司2010年2月全资收购该公司。菲涅耳式太阳能热发电技术目前在技术示范阶段，在澳大利亚的火电站中有利用，用于提高给水温度。但是，该技术目前面临三大难题，如：两相流问题、蓄热问题，以及高温高压问题，现阶段相关工程较少。
以上四种集热装置形式见图2-1，原理见图2-2。
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⑸太阳能热发电技术选择
塔式技术最大优点是，塔式技术的聚光比高，系统运行温度高，系统效率高；塔式电站的管道回路短，约600m；因此将选用塔式技术。在塔式技术中，熔盐塔式太阳能热电与其他传热流体的塔式技术的最大优势有：运行温度高，提高系统转化效率；储热成本低，熔盐既是传热流体也是储热介质；熔盐的显热温差大，可以更多的储存热量，可以维持电站24小时运行；
本项目将选用熔盐塔式太阳能热发电技术，带15h的储热系统，满足电站在典型气象条件下达到24小时额定出力。
槽式太阳能热发电集热器 碟式太阳能热发电集热器
塔式太阳能热发电集热器 菲涅耳式阳能热发电集热器
图2-1 太阳能热发电集热器图
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以上四种集热装置发电站原理见图2-2
槽式太阳能热发电原理示意图 碟式太阳能热发电站原理图 熔盐塔式发电站原理图 菲涅尔式太阳能热发电站原理图
图2-2 太阳能热发电原理图
2.2.2发电系统工艺的选定 ⑴发电系统回路选定
塔式太阳能热发电系统根据蒸汽的生产方式不同分为单回路热发电系统和两（双）回路热发电系统。
单回路热发电系统是以水作为传热工质在各个分散的聚光集热器中被直接加热成蒸汽，汇聚起来推动汽轮机做功，因此单回路热发电系统又称为蒸汽直接产生系统（简称DSG：Direct Steam Generating）。此工艺不设换热系统，由于减少了中间换热子系统，可提高系统的转换效率，从而也减少了这部分的建设费用。该热发电技术的应用主要遇到三大问题：两相流问题、蓄热问题和高温高压问题。
两回路热发电系统是指一回路为传热工质吸热回路，二回路为水——蒸汽回路。传热工质在各个分散的聚光集热器中被加热汇聚到热交换器，通过换热器把热量传递给循环回路中的给水，产生过热蒸汽，过热蒸汽经汽轮机发电系统将热能转化为
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