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太陽能熱風(fēng)發(fā)電技術(shù)簡介 

    一、引言

世界范圍內(nèi)的常規(guī)能源儲量日益減少，開發(fā)新能源成為世界共同的需要。在此形勢下，越來越多的國家開始實行“陽光計劃”，開發(fā)太陽能資源，尋求經(jīng)濟發(fā)展的新動力。太陽能熱風(fēng)發(fā)電(又稱“太陽能煙囪”)技術(shù)是實現(xiàn)大規(guī)模開發(fā)和利用太陽能的一種新的途徑，是解決我國能源危機的有效途徑之一。這種方法也是大自然界內(nèi)的能量轉(zhuǎn)換，利用太陽能加熱空氣，空氣流動產(chǎn)生風(fēng)，風(fēng)能產(chǎn)生電能。用人工的方法利用太陽能產(chǎn)生風(fēng)能也可發(fā)電，這種發(fā)電方法正被研究中。建造太陽能熱風(fēng)發(fā)電廠是解決能源需求的最好途徑之一。

二、太陽能熱風(fēng)發(fā)電技術(shù)

太陽能熱風(fēng)發(fā)電構(gòu)想是由德國斯圖加特大學(xué)J.Schlaich教授于1978年提出的。電廠有3個基本組成部分：具有透明頂棚(如玻璃)的集熱器、太陽能煙囪和透平發(fā)電機組(見圖1)。太陽光以輻射形式加熱集熱器下面的地面，使之溫度升高。環(huán)境空氣進入集熱器后，受地面和陽光加熱，密度減小并沿集熱器頂進入太陽能煙囪，在太陽能煙囪內(nèi)由于“煙囪作用”形成上升氣流。當(dāng)集熱器面積足夠大時，煙囪內(nèi)的上升氣流就可驅(qū)動安裝在太陽能煙囪內(nèi)的風(fēng)力透平發(fā)電機組發(fā)電。同時，環(huán)境空氣不斷進入集熱器，形成持續(xù)的氣流流動。

    太陽能熱風(fēng)發(fā)電技術(shù)具有一系列優(yōu)點：(1)太陽能幾乎是取之不盡，用之不竭的清潔能源，太陽能熱風(fēng)發(fā)電對環(huán)境無污染；(2)太陽能熱風(fēng)電廠通過設(shè)置蓄熱系統(tǒng)，可實現(xiàn)全天候運行；(3)太陽能熱風(fēng)電廠設(shè)備簡單，透平發(fā)電機組是唯一的運動部件，維護費用低；(4)不需冷卻水、不產(chǎn)生二氧化碳氣體，對緩解全球變暖有積極作用。

  太陽能熱風(fēng)發(fā)電技術(shù)的缺點主要在于其發(fā)電效率較低，但可通過建造大功率的太陽能熱風(fēng)電廠來彌補。

三、我國太陽能能源概況

我國太陽能資源非常豐富，理論儲量達每年17000億t標準煤。太陽能資源開發(fā)利用的潛力非常廣闊。我國地處北半球，南北距離和東西距離都在5000km以上。在我國廣闊的土地上，有著豐富的太陽能資源。大多數(shù)地區(qū)年平均日輻射量在4kW·h／m2以上，西藏日輻射量最高達7kW.h／m2；年日照時數(shù)大于2000h(見表1)。與同緯度的其他國家相比，與美國相近，比歐洲、日本優(yōu)越得多。因此，我國非常適合建造大型太陽能熱風(fēng)發(fā)電廠。

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