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什么是集光型太陽能發(fā)電?這種發(fā)電方式有什么優(yōu)缺點(diǎn)?目前效率最高的太陽能發(fā)電方式是什么?

來源:新能源網(wǎng)
時(shí)間:2024-08-17 12:52:29
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什么是集光型太陽能發(fā)電?這種發(fā)電方式有什么優(yōu)缺點(diǎn)?目前效率最高的太陽能發(fā)電方式是什么?熱心網(wǎng)友:太陽能發(fā)電(集光型太陽能發(fā)電,簡(jiǎn)稱CSP)的基本原理很簡(jiǎn)單:利用太陽光中的能量加熱水

熱心網(wǎng)友:太陽能發(fā)電(集光型太陽能發(fā)電,簡(jiǎn)稱CSP)的基本原理很簡(jiǎn)單:利用太陽光中的能量加熱水,不論直接還是間接。水變成蒸汽,蒸汽再推動(dòng)蒸汽輪機(jī)。最后發(fā)電機(jī)將輪機(jī)運(yùn)動(dòng)產(chǎn)生的動(dòng)能轉(zhuǎn)換成電能。當(dāng)今的火力發(fā)電廠所使用的巨大蒸汽輪機(jī)可以在超過600攝氏度和最高285巴的高溫高壓條件下運(yùn)行,因此,可以實(shí)現(xiàn)高達(dá)46%的發(fā)電效率。集光型太陽能發(fā)電廠所使用的蒸汽參數(shù)和發(fā)電量低得多,因此這些發(fā)電廠使用的是像西門子SST-700型蒸汽輪機(jī)這樣的小型輪機(jī)。此外,許多集光型太陽能發(fā)電廠(特別是配備了蓄熱系統(tǒng)的太陽能發(fā)電廠)必須在日出時(shí)快速啟動(dòng),這需要高度靈活的蒸汽輪機(jī)。此外,集光型太陽能發(fā)電廠與火力發(fā)電廠的另一個(gè)重要區(qū)別是,前者的發(fā)電過程不會(huì)排放任何二氧化碳?! ∷屑庑吞柲馨l(fā)電裝置均采用分布在一小片區(qū)域中的拋物鏡面來集中太陽光中的能量,以產(chǎn)生高溫。如今使用最廣泛的技術(shù)采用了半開放式拋物鏡面,并且沿著焦線安裝了吸熱管(上圖)。吸熱管中流動(dòng)的液體是傳熱劑;一種專用的人造油是如今最常使用的物質(zhì)。這種專用油可被加熱至約370攝氏度,然后通過熱交換器,將其熱量傳遞給水,水變成蒸汽后,再驅(qū)動(dòng)蒸汽輪機(jī)?;蛘?,可以使用專用的鹽來替代導(dǎo)熱油。這些鹽可以被加熱至最高550攝氏度的高溫,從而提高發(fā)電廠的效率?,F(xiàn)在一些公司也在試驗(yàn)直接用水產(chǎn)生蒸汽的系統(tǒng)。在這種系統(tǒng)中,水被用作吸熱管中的傳熱劑,并通過封閉循環(huán),以熱蒸汽的形式被傳輸至蒸汽輪機(jī)。這樣,就不再需要熱交換器。許多太陽能發(fā)電廠也配備了蓄熱系統(tǒng),因此還可以在夜間繼續(xù)發(fā)電。蓄熱系統(tǒng)既可以將蒸汽直接存儲(chǔ)在保溫高壓容器中,也可以將蒸汽的熱量傳遞至另外的蓄熱介質(zhì),通常是也可用于吸熱管的特制鹽。通過將這種特制鹽同時(shí)用作傳熱劑和蓄熱介質(zhì),這種技術(shù)無需使用熱交換器。因此,相比于其他技術(shù),這種技術(shù)能夠降低建設(shè)成本和運(yùn)營成本。集光型太陽能發(fā)電廠也可以采用塔式太陽能發(fā)電系統(tǒng)。該系統(tǒng)采用平面鏡,將太陽光反射到位于中心位置的接收塔頂部的一小片區(qū)域上(底圖),接收塔的高度通常超過100米。這種方法可以實(shí)現(xiàn)盡可能最高的溫度(高達(dá)850攝氏度)。然而,聚光鏡距離塔頂?shù)木嚯x越遠(yuǎn),效率越低,因此這種發(fā)電廠的規(guī)模不能太大。菲涅爾技術(shù)是一種節(jié)省成本的替代解決方案。這種解決方案采用一長(zhǎng)條平面鏡(比拋物鏡面的生產(chǎn)成本低),將太陽光反射到懸置于其上方的吸熱管上(中圖)。然而,盡管菲涅爾太陽能發(fā)電廠的初始投資較低,但其發(fā)電效率也較低。專家認(rèn)為,從現(xiàn)在到2020年,太陽能發(fā)電廠市場(chǎng)將實(shí)現(xiàn)兩位數(shù)的年均增速。到2020年,市場(chǎng)規(guī)模將達(dá)到200億歐元以上。眾多相互競(jìng)爭(zhēng)的技術(shù)很可能將繼續(xù)同時(shí)存在,并不斷追求進(jìn)一步發(fā)展。(Andreas?Kleinschmidt)

熱心網(wǎng)友:太陽能的優(yōu)點(diǎn): ?。?)普遍:太陽光普照大地,沒有地域的限制無論陸地或海洋,  無論高山或島嶼,都處處皆有,可直接開發(fā)和利用,便于采集,且無須開采和運(yùn)輸。 ?。?)無害:開發(fā)利用太陽能不會(huì)污染環(huán)境,它是最清潔能源之一,在環(huán)境污染越來越嚴(yán)重的今天,這一點(diǎn)是極其寶貴的。 ?。?)巨大:每年到達(dá)地球表面上的太陽輻射能約相當(dāng)于130萬億噸煤,其總量屬現(xiàn)今世界上可以開發(fā)的最大能源。 ?。?)長(zhǎng)久:根據(jù)太陽產(chǎn)生的核能速率估算,氫的貯量足夠維持上百億年,而地球的壽命也約為幾十億年,從這個(gè)意義上講,可以說太陽的能量是用之不竭的?! √柲埽╯olar energy),是指太陽的熱輻射能,主要表現(xiàn)就是常說的太陽光線。在現(xiàn)代一般用作發(fā)電或者為熱水器提供能源。自地球上生命誕生以來,就主要以太陽提供的熱輻射能生存,而自古人類也懂得以陽光曬干物件,并作為制作食物的方法,如制鹽和曬咸魚等。在化石燃料日趨減少的情況下,太陽能已成為人類使用能源的重要組成部分,并不斷得到發(fā)展。太陽能的利用有光熱轉(zhuǎn)換和光電轉(zhuǎn)換兩種方式,太陽能發(fā)電是一種新興的可再生能源。廣義上的太陽能也包括地球上的風(fēng)能、化學(xué)能、水能等。