PDF《太阳能热发电聚光系统的研究进展》

第4卷第3期2011 年6月中国光学 Chinese Optics Vol.

4 No.

3 June

2011 收稿日期:2011- 01- 21;

修订日期:2011- 04-

13 基金项目:国家

973 重点基础研究发展计划资助项目( No. 2010CB227101) 文章编号 1674- 2915( 2011) 03- 0233-

07 太阳能热发电聚光系统的研究进展 韩雪冰 1,

2 , 魏秀东

1 , 卢振武

1 , 吴宏圣

1 , 郭邦辉

1 , 杨洪波

1 ( 1. 中国科学院 长春光学精密机械与物理研究所, 吉林 长春 130033;

2. 中国科学院 研究生院, 北京 100049) 摘要:概述了太阳能热发电技术的发展状况, 介绍了用于太阳能热发电的

5 种聚光系统, 包括槽式、 碟式、 塔式、 线性菲涅 耳式以及地面接收式.详细阐述了这些聚光系统的光学结构、 聚光原理以及聚光器件的设计方法和制作工艺, 指出了不 同聚光系统在聚光过程中的优缺点.文中的讨论可为太阳能热发电聚光系统的设计提供参考. 关键词:太阳能热发电;

聚光系统 中图分类号:TK513.

1 文献标识码:A Review of concentration system in solar thermal power plant HAN Xue- bing1,

2 ,WEI Xiu- dong1 ,LU Zhen- wu1 ,WU Hong- sheng1 ,GUO Bang- hui1 ,YANG Hong- bo1 ( 1. Changchun Institute of Optics, Fine Mechanics and Physics, Chinese Academy of Sciences, Changchun 130033,China;

2. Graduate University of Chinese Academy of Sciences, Beijing 100049, China) Abstract: The development of solar thermal power generation technology is introduced. Five kinds of concen- tration systems,including parabolic trough concentrators,solar dishes,solar towers,lineal Fresnel concentra- tors and beam down concentrators,are presented. The optical structures,concentration principles,design methods and production process for the solar concentrators are described and the advantages and disadvantages of the different optical systems in the solar thermal power plant are commented. The discussion in this paper can provide references for design of solar thermal power plant concentration systems. Key words: solar thermal power plant;

concentration system

1 引言能源和环境问题已经成为当今社会的重大研 究课题, 太阳能作为清洁、 丰富、 可再生并可广泛 获取的能源备受关注.近10 年来, 太阳能热发电 技术 [1 ] 以其生命周期排碳低、 电价低和对电网冲 击小等优势发展迅猛.与传统火力发电不同, 太 阳能热发电利用聚光集热系统收集太阳辐射并获 得高温热能, 再将热能转化为高温蒸汽推动热轮 机发电.太阳能热发电系统主要由聚光器、 集热 器、 储热/补燃装置和热发电装置组成.与太阳光 伏发电技术相比, 太阳能热发电技术最大的优势 是可以使用廉价的储热/补燃装置实现电站的无 间断运行, 并持续为用户供电.另外, 随着电站规 模的扩大, 太阳能热发电成本可以进一步降低并 实现与传统化石能源的竞争, 因此具有很好的发 展前景. 我国太阳辐射资源丰富, 发展太阳能热发电 的前景非常广阔, 因此开展太阳能热发电研究意 义重大.本文概述了国内外太阳能热发电的发展 状况, 介绍了

5 种太阳能热发电用聚光系统, 包括 槽式、 碟式、 塔式、 线性菲涅耳式和地面接收式. 详细阐述了这

5 种聚光系统的光学结构、 聚光原 理以及聚光器的设计方法和制作工艺, 指出了不 同聚光系统在聚光过程中的优缺点.

2 太阳能热发电研究状况 太阳能热发电技术研究始于