槽式太阳能热发电系统可实现24小时运行
来源：科技日报 | 1评论 | 5849查看 | 2012-06-28 18:39:00
在利用太阳能发电方面，槽式聚光热发电系统是迄今为止世界上唯一经过20年商业化运行的成熟技术，其造价远低于光伏发电。它的储能系统或者燃烧系统可以实现24小时运行，度电成本也很有竞争力。目前，欧洲和美国正在建设一批改进的槽式太阳能热发电系统，其性能更加优越。
槽式聚光热发电系统是通过抛物面槽式聚光镜面将太阳光汇聚在焦线上，在焦线上安装管状集热器，以吸收聚焦后的太阳辐射能。管内的流体被加热后，流经换热器加热水产生蒸汽，借助于蒸汽动力循环来发电。该装置从早到晚由西向东跟踪太阳连续运转，集热器轴线与焦线平行呈南北向布置，这是一种一维跟踪太阳的模式，跟踪简易，且光学效率较高。聚光比在30―80之间，温度范围可达400℃。
上世纪80年代，美国Luz公司在加州莫哈维沙漠陆续建成了9座槽式聚光热发电站（SEGS），总装机容量为354兆瓦，年发电总量10.8亿千瓦时，发出的电力可供50万人使用。管状集热器内工作介质为导热油，导热油通过换热器可以产生390℃的过热蒸汽以驱动蒸汽轮机发电。随着技术不断发展，系统效率由起初的11．5％提高到13．6％。每千瓦电能装机容量的投资己由6000美元降至2000多美元；电费由每度24美分降至7.5美分―8.5美分。
自1984年以来，Luz公司先后开发了14兆瓦、30兆瓦和80兆瓦多种系统，由太阳辐射能至电能的最高瞬时效率为24%，年平均效率最高为15%。由于太阳能是随机的，在工作介质的回路中增设一个使用常规燃料（通常为天然气）的辅助锅炉，以备急需。
该系统具有以下优点：第一，安装维修比较方便；第二，多聚光器集热器可以同步跟踪，故跟踪控制代价大为降低；第三，吸收器为管状，使得工作介质加热流动的同时，也是能量集中的过程，故其总体代价相对最小，经济效益最高，这正是该系统最先在世界上实现商业化的原因所在。
目前，直接产生高温高压水蒸汽的新型吸收管业已研制成功，可以取消传热油的回路，从而降低系统和运行的成本，增加运行的安全性。
掌握槽式太阳热发电先进技术的国外企业主要分布在美国、以色列和德国。集热管（HCE）是该系统的核心技术之一。目前，全世界仅有以色列的Solel公司和德国的Schott公司可以制造并提供。每个集热器单元长度12米，纵向由7块抛物形玻璃镜面组成，横向由4块玻璃镜面组成。玻璃镜面对称布置，总共28块。集热器组件SKAL―ET150由位于中部的驱动装置来驱动。
中国光伏标准化技术委员会委员、中国科学院电工研究所高级工程师马胜红说，在我国太阳能资源每年每平方米超过1900千瓦时的地区，建立30兆瓦―100兆瓦的槽式聚光热发电站，前景将十分广阔。如果该系统能在中国本土化生产制造，造价降低的潜力是很大的，该系统最适宜大规模发展。
最新评论
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AlexDong
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2016-07-18 11:13:17
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