太阳能光热发电技术应用与系统解决方案

　　太阳能光热发电不是一个新鲜事物。交谷太阳能的技术工程师在2007年就开始涉足这个领域，参与并支持了多个大型项目的可研报告和方案设计。最近，随着碳达峰碳中和目标的提出，更多的国企央企也在积极参与其中。这不，我们市场部的同事这几个月陆续接到了石油化工产业的方案设计需求，工程技术部的同事正在紧锣密鼓的展开工作，配合业主方做前期的可研报告。为了让交谷太阳能的新老客户对光热发电有一个全面的认识，今天，小编就和大伙儿聊聊太阳能光热发电技术应用与解决方案。

　　太阳能光热发电是新能源利用的一个重要方向。光热发电最大的优势在于电力输出平稳，可做基础电力、可做调峰；另外其成熟可靠的储能（储热）配置可以在夜间持续发电。太阳能光热发电的原理是，通过反射镜将太阳光汇聚到太阳能收集装置，利用太阳能加热收集装置内的传热介质（液体或气体），再加热水形成蒸汽带动或者直接带动发电机发电。是利用大规模阵列抛物或碟形镜面收集太阳热能，通过换热装置提供蒸汽，结合传统汽轮发电机的工艺，从而达到发电的目的。采用太阳能光热发电技术，避免了昂贵的硅晶光电转换工艺，可以大大降低太阳能发电的成本。而且，这种形式的太阳能利用还有一个其他形式的太阳能转换所无法比拟的优势，即太阳能所烧热的水可以储存在巨大的容器中，在太阳落山后几个小时仍然能够带动汽轮发电。

　　太阳能光热发电系统，一般来说，太阳能光热发电形式有槽式、塔式、碟式（盘式）、菲涅尔式四种系统。

　　槽式太阳能热发电系统全称为槽式抛物面反射镜太阳能热发电系统，是将多个槽型抛物面聚光集热器经过串并联的排列，加热工质，产生过热蒸汽，驱动汽轮机发电机组发电。

　　塔式太阳能热发电系统利用中央集热塔作为吸热器的承载基础，集热塔周围布置一定数量的定日镜，定日镜将太阳光反射至集热塔顶的吸热器上，加热传热流体到500-1000℃，高温传热流体通过蒸汽发生系统产生高温高压的蒸汽推动汽轮发电机组发电。

　　盘式（又称碟式）太阳能热发电系统（抛物面反射镜斯特林系统）是由许多镜子组成的抛物面反射镜组成，接收在抛物面的焦点上，接收器内的传热工质被加热到750℃左右，驱动发动机进行发电。

　　菲涅尔式工作原理类似槽式光热发电，只是采用菲涅尔结构的聚光镜来替代抛面镜。这使得它的成本相对来说低廉，但效率也相应降低。此类系统由于聚光倍数只有数十倍，因此加热的水蒸气质量不高，使整个系统的年发电效率仅能达到10%左右；但由于系统结构简单、直接使用导热介质产生蒸汽等特点，其建设和维护成本也相对较低。

　　槽式太阳能热发电系统全称为槽式抛物面反射镜太阳能热发电系统，是将多个槽型抛物面聚光集热器经过串并联的排列，加热工质，产生高温蒸汽，驱动汽轮机发电机组发电。

　　槽式太阳能热发电即利用槽式抛物面反射镜进行太阳能热发电。它是将众多的槽型抛物面聚光集热器，经过串并联的排列，从而可以收集较高温度的热能，加热工质产生蒸汽，驱动汽轮发电机组发电。槽式太阳能热发电主要由四部分组成：镜场、换热系统、储热装置和汽轮发电装置等部分组成。

　　是以导热油为代表的热载体，利用抛物线的光学原理，聚集太阳能，然后将太阳能汇集到集热管上，集热管中的导热油会吸收太阳的能量，导热油会在太阳能集热场的流动过程中，温度从290℃逐渐被加热到390℃，然后流出太阳能集热场。被加热后的高温导热油一部分流入蒸汽发生器与水换热，然后流回太阳能集热场，而换热的水变成375℃的水蒸气推动蒸汽轮机发电；另一部分高温导热油则通过热交换器与熔盐进行换热流回太阳能集热场，而换热后的高温熔盐将储存在高温熔盐罐中，待夜间无日照时与导热油换热用于夜间蒸汽汽轮机发电。交谷太阳能新一代的太阳能槽式光热发电系统技术（如图2），

　　是以熔盐为代表的热载体，利用抛物线的光学原理，聚集太阳能，然后将太阳能汇集到集热管上，集热管中的熔盐会吸收太阳的能量，熔盐会在太阳能集热场的流动过程中，温度从290℃逐渐被加热到550℃，然后流出太阳能集热场。被加热后的高温熔盐流入储热系统中的高温熔盐储罐中，其中一部分高温熔盐会从高温熔盐储罐中流出在蒸汽发生器与水换热，然后流回储热系统中的低温熔盐储罐中，而换热的水变成375℃的水蒸气推动蒸汽轮机发电；另一部分高温熔盐则留在高温熔盐储存在高温熔盐罐中，待夜间无日照时继续输出换热用于夜间蒸汽汽轮机发电。

　　第一，新一代技术直接采用了熔盐代替了导热油作为热载体，熔盐的价格一般为导热油的1/6左右，这样使整个电厂的造价大大得到了降低，另外熔盐无爆炸性危险比导热油作为热载体降低了整个太阳能光热电厂的防火防爆等级，减少了事故发生率也减少了电厂管阀件的采购成本。

　　第三，采用熔盐后，使系统的运行换热区间由290℃-390℃变化到了290℃-550℃，使换热蒸汽问题从375℃提高到了535℃，使蒸汽轮机的热电转化效率大大提高。