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什么是太阳能加热发电?其原理是什么?

现在一说到太阳能,好象绝大多数人就只知道太阳能光伏发电。有必要科普一下太阳能热发电的相关知识。

太阳能热发电,也叫聚焦型太阳能热发电(Concentrating Solar Power,简称CSP),通过大量反射镜以聚焦的方式将太阳能直射光聚集起来,加热工质,产生高温高压的蒸汽,蒸汽驱动汽轮机发电。

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,其产生的是交流电。光伏发电是太阳光照射高纯硅,使电子跃迁,形成电位差,光能直接转变为电能,其产生的是直流电。

太阳能热发电系统示意图

太阳能热发电的技术路线主要有几种:技术相对成熟、目前应用最广泛的是抛物面槽式发电,效率提升与成本下降潜力最大的集热塔式。

槽式太阳能热发电

槽式发电是最早实现商业化的太阳能热发电系统。下图为一个槽式太阳能热发电系统。它采用大面积的槽式抛物面反射镜将太阳光聚焦反射到线形接收器(集热管)上,通过管内热载体将水加热成蒸汽,同时在热转换设备中产生高压、过热蒸汽,然后送入常规的蒸气涡轮发电机内进行发电。



槽式太阳能热发电

塔式太阳能热发电

采用大量的定向反射镜(定日镜)将太阳光聚集到一个装在塔顶的中央热交换器(接受器)上,接受器一般可以收集100MW的辐射功率,产生1100°C的高温。



塔式太阳能热发电