PDF《under Low-Carbon Economy》

40 分 钟照射在地球上的太阳能,便足以供全球人类一 年能量的消费.可以说,太阳能是真正取之不尽、 用之不竭的能源.而且太阳能发电绝对干净,不 产生公害,所以太阳能发电被誉为是理想的能源.

3 太阳能热利用技术发展现状 人类利用太阳能的历史非常悠久,太阳能热 利用的技术也最为成熟.太阳能热利用的基本方 式是利用 光热 转 换材 料将 太 阳辐 射能 转 换为 热能.产生的热能可应用于采暖、干燥、蒸馏、烹 饪以及工农业生产的各个领域,并可进行太阳能 热发电、空调制冷、热解制氢等. 在现今社会中技术成熟应用广泛的太阳能热 利用方式有太阳能热水器、太阳灶及太阳房等, 其中太阳能热水器应用最广泛.太阳能发电、太 阳能制氢、太阳能海水淡化等太阳能先进利用技 术已成为当前及未来研究、开发和利用太阳能的 主要方向. 3.1 太阳能热水器 太阳热水系统是目前我国太阳能热利用的主 要形式.它是利用太阳能将水加热储于水箱中以 便利用的装置,热水器是可再生能源技术领域商 业化程度最高、推广应用最普遍的技术之一. 我国太阳能热水器平均每平方米每年可节约 100~150 公斤标准煤. 相当于节电

417 度,可减 少二氧化碳、二氧化硫、粉尘等排放物

170 千克. 如果按照太阳能热水器的使用寿命

15 年计算,太 阳能光热折合发电成本仅为 0.15 元/度, 比光伏发 电低几十倍,比常规能源发电成本低三倍左右. 据调查,中国太阳能保有量占整个世界的

76 %,中国太阳能热水器的年生产量是欧洲的

2 倍, 北美的

4 倍,现已成为世界上最大的太阳能热水 器生产国和最大的太阳能热水器市场,而且随着 国家政策的大力支持,太阳能热水器的利用得到 普及和推广,为发展 低碳经济 创造了必要的 条件[3] . 3.2 太阳能空调降温 就世界范围而言,太阳能制冷及在空调降温 上应用还处在示范阶段,其商业化程度远不如热 水器那样高,主要问题是成本高.但对于缺电和 无电地区,同建筑结合起来考虑,市场潜力还是 很大的.我国 九五 期间,太阳能空调降温示 范工程列入国家技术攻关项目,广州能源所和北 京市太阳能研究所分别进行平板集热器和真空管 集热器的示范工程.西北工业大学也开展了相应 科研工作. 3.3 太阳能热发电 太阳能热发电是利用集热器将太阳辐射能转 换成热能并通过热力循环过程进行发电,是太阳 能热利用的重要方面.

80 年代以来美、欧、澳等国相继建立起不同 型式的示范装置,促进了热发电技术的发展.世 界现有的太阳能热发电系统大致有五类:槽式线 聚焦系统、塔式系统、碟式系统、太阳能热气流 发电和太阳池发电系统. 3.3.1 槽式线聚焦系统 槽式太阳能热发电系统(如图

2 所示)是利 用圆柱抛物面的槽式反射镜将太阳聚焦到管状的 接收器上,通过管内热载体将水加热成蒸汽,推 动汽轮机发电[4] . 与其他太阳能热技术相比:耗材最少;

结构 紧凑,比塔式和碟式太阳能热辐射收集装置占地 面积要小大约 30%~50%;

至今为止,还没有其他 太阳能热利用发电站有更高的年收益;

随着材料 科学和太阳辐射集热装置的制造工艺的发展,以Figure 2. Solar parabolic trough power generation station was built in California desert,USA 图2. 美国加州荒漠上建成的槽式太阳能热发电站 及太阳能热发电系统的改进,发电成本还可以进 一步降低;