一般来说,太阳能光热发电形式有槽式、塔式,碟式(盘式)三种系统 。
槽式系统
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,产生高温蒸汽,驱动汽轮机发电机组发电。
要提高槽式太阳能热发电系统的效率与正常运行,涉及到两个方面的控制问题,一个是自动跟踪装置,要求使得槽式聚光器时刻对准太阳,以保证从源头上更大限度的吸收太阳能,据统计跟踪比非跟踪所获得的能量要高出37.7%。另外一个是要控制传热液体回路的温度与压力,满足汽轮机的要求实现系统的正常发电。
塔式系统
从1981-1991年10年间,全世界建造了装机容量500kW以上的各种不同形式的兆瓦级太阳能热发电试验电站余座,其中主要形式是塔式电站,更大发电功率为80MW。由于单位容量投资过大,且降低造价十分困难,因此太阳能热发电站的建设逐渐冷落下来。
但对塔式太阳能热发电的研究开发并未完全中止。1980年美国在加州建成太阳I号塔式太阳能热发电站,装机容量10MW。经过一段时间试验运行后,在此基础上又建造了太阳II号塔式太阳能热发电站,并于1996年1月投入试验运行。
碟式(盘式)系统
盘式(又称碟式)太阳能热发电系统是世界上最早出现的太阳能动力系统。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。
光热发电是利用太阳的直接辐射,采用聚光技术将太阳光聚焦在吸zhi热器上,加热吸热器中的传热介质,通过高温的传热介质在蒸发器和过热器中使水转变为高温、高压蒸汽,再通过汽轮发电机组进行发电。根据电网用电负荷的需要,快速的调节汽轮发电机组的出力,即参与电网一次调频和二次调频;根据电网无功功率的平衡情况,参与电网无功功率调解;配置足够容量的储能系统,机组可实现24小时连续运行;稳定的电力输出和良好的调节性能,适于集中大规模建设太阳能发电基地;可替代燃煤机组调节电力系统中风电场造成的发电出力与用电负荷的不平衡,实现太阳能发电和风力发电的稳定外送。
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。
太阳能光热发电是指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。
1、槽式光热利用系统的核心设备是中高温真空集热管,槽式电站普遍采用导热油作为传热介质;在以水及熔盐作为介质方面,还存在技术难题
2、塔式光热系统的核心设备是定日镜场及吸热塔;在传热介质方面,塔式电站可以采用水、导热油及熔盐介质。
3、线性菲涅尔式太阳能热发电系统 其基本原理与槽式技术类似,与槽式的不同之处在于其使用平面反射镜,同时其集热管是固定式的。从这两个方面的设备构成来看,菲涅尔式热发电的建设成本相较槽式技术来讲更低一些。
4、碟式(又称盘式)太阳能热发电系统是世界上最早出碟式斯特林太阳能热发电系统
现的太阳能动力系统,是目前太阳能发电效率更高的太阳能发电系统,更高可达到29.4%