PDF《分布式太阳能热发电技术与》

50 座槽式太阳能集热系 统、3 个线性菲涅尔集热系统,多台套碟式聚光器和碟 式-斯特林机发电系统.2012 年7月,中科院电工所为业 主完成了1 兆瓦塔式示范电站建设,带有

1 小时储热(图5).2013 年10 月,浙江中控太阳能公司为业主在青海 德令哈进行了10 兆瓦塔式电站,该电站采用天然气补 热.我国在聚光器、储热技术、系统集成、吸热器和吸 热管方面形成了自主知识产权. 有超过

500 家国内装备制造企业投入槽式真空管、 曲面玻璃、集热器、定日镜、传动系统、特殊汽轮机、 斯特林机、螺杆膨胀机、高温油泵、阀门、储热材料、 储热设备等装备研发与产能建设.受到国家政策影响, 产能建设步伐较慢.同时,主要发电集团均进行了太阳 能热发电技术储备、人才储备和项目建设规划. 我国太阳能光热发电影响因素主要体现在

3 个方

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23 总需求MWh(左) CSP发电量MWh(右) 西班牙:2012年7月11日0500

1000 1500 MWh 来源: REE

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13 19 2012年7月西班牙太阳能热发电发电量 图4西班牙

2012 年7月份太阳能热发电站发电情况 图3西班牙

2012 年7月11 日太阳能热发电站电力输出 图5中科院电工所塔式太阳能热发电试验电站

186 2016年.第31卷.第2期面:(1)核心设备上与国外相比有很大差距,导致转换 效率低,若使用国外产品,则成本更高;

(2)投资成本 过高,导致进展缓慢;

(3)政策方面,由于热发电成本 过高,需要国家给予一定的政策补贴. 3.3 太阳能热发电技术与产业发展路线 太阳能热发电的技术进步反映在成本上,太阳能热 发电系统的光电转换效率是影响发电成本最重要的因素. 从热力学的角度,发电工质的参数(温度、压力)会对系 统效率产生重要影响,而发电工质参数与聚光、光热转 换、储热过程中的材料问题、热学问题和力学问题等密切 相关.基于以上考虑,以系统年平均发电效率为引领,以 发电工质温度和换热介质种类为主线将太阳能热发电技术 分为四代(图6)[3] .通过工质与系统创新,逐步提升太 阳能热发电系统温度与效率,并降低发电成本. 在技术研究领域,结合分布式太阳能热发电需求特 征,通过新型高效太阳能热发电系统与装备技术、联合 循环、储热技术、能源梯级利用、发电侧与用能侧的预 测预报、能源系统管理与控制策略的研究,逐步推进分 布式太阳能热发电技术向高效率、高比例、高可靠、冷 热联供、基础与调峰兼顾的分布式综合能源解决方案方 向发展.重点技术研究与发展方向如图

7 所示. (1)太阳能高效集热吸热技术研究.研究太阳辐 射光子与物质的相互作用本质,控制太阳能光热器件、 光电器件的材料属性和形状特征等参数,对太阳能光谱 吸收特性以及表面吸收的广角性和偏振不敏感性进行调 控,发展太阳能全光谱高效利用技术. (2)高效太阳能热发电技术研究.针对太阳能热发 电的核心技术与装备,在借鉴与吸收国外同类技术开发与 发展思路的同时,结合我国资源分布与能源需求特点,形 成相应的理论与技术、以及产业推广模式.采用通过直接 蒸汽、熔融盐发电系统、超临界二氧化碳、蓄热型碟式- 斯特林发电等高效低成本发电关键技术研究. (3)基于多能互补的联合循环发电技术研究.以太 阳能为主的能源网络系统中各种形式能源的合理配置,研 究太阳能利用过程 损失随辐照强度波动的变化规律,构 建太阳能与燃气、生物质等联合循环系统,分析太阳能与 化石能源利用耦合的相互作用机制及其对系统 损失(耗散)的影响,在达到供需匹配的基础上优化系统能源的合 理配置,从而使 损失最小,增强太阳能热发电系统作为 分布式供能系统基础负荷的安全性与稳定性. (4)高效低成本储热技术研究.发展高温、高出能 密度、低成本、大容量储热技术,提升太阳能热发电系统 年有效发电时数、保证率,并提升太阳能热发电站的调峰 能力,是推进分布式太阳能热发电规模化发展的关键,使 太阳能热发电成为我国能源产业创新与技术革命的重要代 表,是切实推动能源生产........