太陽能熱發(fā)電幾種形式的介紹

皇明太陽能集團坐落于享有“太陽城”美稱的德州，占地面積達333萬多m2。擁有國家專利1083項，先后參加和承擔了國家“863”項目、國家科技攻關(guān)計劃、國家“火炬計劃”等22項國家級項目。 　　獨創(chuàng)“太陽能微型廚房”、“氣候改善個人、家庭、社區(qū)、城市”等潔能解決方案，掌控太陽能工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)用熱（太陽能高溫熱發(fā)電、太陽能海水淡化、太陽能沼氣發(fā)電、太陽能相變和跨季節(jié)蓄熱、太陽能干燥及各種工農(nóng)業(yè)使用熱水、熱蒸汽、熱風等）、太陽能與建筑相結(jié)合（太陽能空調(diào)、太陽能采暖制冷、太陽能鍋爐、別墅使用熱水等）等領(lǐng)域的微排智能集成解決方案（MePad）和光熱利用的各種前沿技術(shù)。 　　皇明太陽能集團—太陽能熱發(fā)電成套設(shè)備供應(yīng)商、工程總包商，與中國科學(xué)院電工所合作，致力于太陽能高溫熱發(fā)電技術(shù)的研發(fā)和應(yīng)用，已成為太陽能熱發(fā)電聚光和吸熱等核心部件的成套設(shè)備供應(yīng)商。承接了延慶大漢塔式示范電站10000m2集熱場的設(shè)計、設(shè)備供應(yīng)及安裝調(diào)試。 　　延慶700m2槽式太陽能集熱場，集熱管溫度可達到400℃。槽式高溫真空集熱管承接了中國首個50MW太陽能槽式熱發(fā)電特許權(quán)招標項目。在中國太陽谷建成2.5MW太陽能熱發(fā)電電站，高溫集熱鍍膜鋼管出口西班牙32.5MW，總長度30km,完成了多種碟式聚光器研發(fā)，已為多所高校及科研院所提供碟式聚光產(chǎn)品。 　　一、槽式太陽能熱發(fā)電 　　（一）槽式太陽能熱發(fā)電核心部件—槽式真空集熱管 　　槽式真空集熱管結(jié)構(gòu)如圖1所示，由于處在太陽能電站的特殊環(huán)境中，這些部件的材料和性能只有達到質(zhì)量標準才能保證集熱管的光熱性能和真空壽命。 　　皇明槽式真空管已經(jīng)在延慶太陽能熱發(fā)電基地（如圖2所示）的槽式集熱器上進行了超過4年的長時間持續(xù)掛機試驗，獲得大量珍貴的測試數(shù)據(jù)，并指導(dǎo)我們對槽式真空管技術(shù)進行了持續(xù)的改進，皇明槽式真空管技術(shù)參數(shù)見表1。 　?。ǘ┎凼教柲軣岚l(fā)電—槽式集熱器 　　槽式太陽能聚光集熱器是一種將太陽光進行線聚焦以收集太陽熱能的裝置，主要是通過跟蹤太陽及輔助槽型拋物面反射鏡將太陽光聚焦反射到真空集熱管上，通過管內(nèi)導(dǎo)熱介質(zhì)將水加熱成蒸汽，可以對常規(guī)火力電站進行熱能補充或直接推動汽輪機發(fā)電。 　　皇明公司槽式集熱系統(tǒng)包括4m長高溫太陽能真空集熱管和槽式聚光集熱器，由皇明公司和中國科學(xué)院電工研究所聯(lián)合研制，所有核心技術(shù)具有完全自主知識產(chǎn)權(quán)。應(yīng)用在延慶700槽式太陽能集熱場，溫度達到400℃（如圖3所示），皇明槽式聚光集熱器技術(shù)參數(shù)如表2所示。 　　二、塔式太陽能熱發(fā)電—定日鏡 　　皇明公司自2004年開始研制塔式定日鏡，攻克反光鏡、傳動、跟蹤等技術(shù)難點，目前具備批量生產(chǎn)能力。承擔了863項目“高精度日光定位方式研究及成套設(shè)備開發(fā)”，在2009年通過國家項目組驗收，承接了亞洲首座MW級熱發(fā)電示范電站10000m2定日鏡鏡場生產(chǎn)建設(shè)工作，產(chǎn)品跟蹤精度、抗風性能及聚光光斑質(zhì)量等指標均處在國際領(lǐng)先水平，延慶大漢塔式示范電站集熱場如圖4所示。 　　產(chǎn)品性能： 　　1.定日鏡的總體精度優(yōu)于3.5mrad； 　　2.反射鏡的反射比＞0.9； 　　3. 抗風能力強，可在6 級風下工作，抗沖擊能力好，能適應(yīng)氣候惡劣的地區(qū)； 　　4.支撐部分采用模塊化結(jié)構(gòu)，現(xiàn)場施工快捷； 　　5.光斑質(zhì)量高，90％的能量集中在吸熱器靶心區(qū)域，優(yōu)于國外同類產(chǎn)品。 　　三、菲涅爾太陽能熱發(fā)電—高溫集熱鍍膜鋼管 　　皇明的高溫集熱鍍膜鋼管（如圖5所示）已分別通過中國國家太陽能檢測中心、德國Fraunhofer研究院的檢測，其吸收比＞0.95，在300℃時發(fā)射比＜0.08，在中高溫（300℃~350℃）空氣中，膜層穩(wěn)定，性能幾乎不衰減。 　　由于我公司鍍膜鋼管產(chǎn)品質(zhì)量過硬，并在德國諾瓦蒂PE1電站經(jīng)過實際驗證，2010年4月，皇明公司承接該公司西班牙PE2電站30MW的鍍膜鋼管產(chǎn)品訂單（如圖6 所示），出口鍍膜鋼管長度約27km，皇明高溫集熱鍍膜鋼管技術(shù)參數(shù)如表3所示。 　　四、菲涅爾太陽能熱發(fā)電和槽式太陽能熱發(fā)電的區(qū)別 　　菲涅爾工作原理類似槽式光熱發(fā)電，只是采用菲涅爾結(jié)構(gòu)的聚光鏡來替代拋面鏡。這使得它的成本相對來說低廉，但效率也相應(yīng)降低。 　　此類系統(tǒng)由于聚光倍數(shù)只有數(shù)十倍，因此加熱的水蒸氣質(zhì)量不高，使整個系統(tǒng)的年發(fā)電效率僅能達到10%左右；但由于系統(tǒng)結(jié)構(gòu)簡單、直接使用導(dǎo)熱介質(zhì)產(chǎn)生蒸汽等特點，其建設(shè)和維護成本也相對較低。 　　1. 熱效率：都是聚光集熱，但是菲涅爾系統(tǒng)聚光比小，一般只有槽式的幾分之一甚至更低，這樣熱效率就嚴重降低。 　　2.投資規(guī)模：菲涅爾系統(tǒng)投資較小，但槽式系統(tǒng)越大發(fā)電量越高，整體成本下降越快。 　　3. 技術(shù)門檻：菲涅爾系統(tǒng)只要求在空氣中較為穩(wěn)定的較低溫膜系，而槽式系統(tǒng)溫度更高，同時集熱管需要玻璃外罩保護并維持真空。這里面的高溫穩(wěn)定膜和玻璃、金屬直接封接的可靠度非常關(guān)鍵。 　　4. 市場潛力：菲涅爾目前份額非常小，有一小塊應(yīng)用市場，槽式是CSP系統(tǒng)的絕大部分，份額極大。（皇明太陽能股份有限公司胡世華）