太阳能光热发电技术.doc

太阳能光热发电技术的应用与发展
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摘要：太阳能是一种用之不尽、取之不竭的清洁能源，在能源与环境问题日趋严峻的今天，很多国家都对太阳能发电技术进行了研究和实践，并取得了一些成果。太阳能光热发电是太阳能利用的一种有效方式，目前有槽式、碟式和塔式三种典型的太阳能光热发电方式。比之传统的火力发电方式，太阳能有其环保的优势，但是也存在一些问题需要去克服。随着人类对清洁能源的需求太阳能发电技术将会得到更加深入的发展。
关键词：太阳能光热发电CPS应用发展趋势

1.太阳能热发电技术概述
能源与环境问题是当今世界面临的两个重要问题，随着化石能源的日趋枯竭，一次能源的利用成本也不断增加，由于大量的燃烧矿石燃料，使环境问题日益严重，温室效应、空气污染越来越引起人们的重视。近年来一些可再生能源受到了人们的推崇，为各国所重视。太阳能是一种取之不尽、用之不竭的清洁能源，利用太阳能直接发电是缓解甚至解决能源问题的一种有效方式，世界各国也都在做积极的努力，已经有很多太阳能发电项目投入运行，太阳能发电技术在未来有着广阔的发展前景。
太阳能是太阳通过辐射的方式想宇宙空间释放的能量，人类所需能量的绝大部分都直接或间接地来自太阳。正是各种植物通过HYPERLINK"http://baike.baidu.com/view/8885.htm"\t"_blank"光合作用把太阳能转变成HYPERLINK"http://baike.baidu.com/view/420088.htm"\t"_blank"化学能在植物体内贮存下来。HYPERLINK"http://baike.baidu.com/view/11183.htm"\t"_blank"煤炭、石油、天然气等化石燃料也是由古代埋在地下的动植物经过漫长的HYPERLINK"http://baike.baidu.com/view/120324.htm"\t"_blank"地质年代形成的。它们实质上是由古代生物固定下来的太阳能。此外，水能、HYPERLINK"http://baike.baidu.com/view/66258.htm"\t"_blank"风能、等也都是由HYPERLINK"http://baike.baidu.com/view/3825796.htm"\t"_blank"太阳能转换来的。地球轨道上的平均HYPERLINK"http://baike.baidu.com/view/287541.htm"\t"_blank"太阳辐射强度为1369W/m2。地球赤道的周长为40000km，从而可计算出，地球获得的能量可达173000TW。在海平面上的标准峰值强度为1kW/m2，地球表面某一点24h的年平均辐射强度为0.20kW/m2，相当于有102000TW的能量，人类依赖这些能量维持生存，其中包括所有其他形式的可再生能源（地热能资源除外），虽然HYPERLINK"http://baike.baidu.com/view/3788823.htm"\t"_blank"太阳能资源总量相当于现在人类所利用的能源的一万多倍，但太阳能的HYPERLINK"http://baike.baidu.com/view/495066.htm"\t"_blank"能量密度低，而且它因地而异，因时而变，这是开发利用太阳能面临的主要问题。太阳能的这图1世界各国太阳能发电装机容量些特点会使它在整个综合能源体系中的作用受到一定的限制。

2.太阳能光热发电方式的类型和应用
作为一种广泛的清洁能源，太阳能有很多利用方式。太阳能发电、太阳能热水器、太阳能采光采暖、太阳能干燥等，其中太阳能光热发电也叫聚焦型太阳能热发电（ConcentratingSolarPower，简称CSP），可以大规模集中利用太阳能的方式，是一种解决能源问题的有效途径。
太阳能热发电技术就是利用光学系统聚集太阳辐射能，用以加热工质，生产高温蒸汽。驱动汽轮机组发电，简称光热发电技术。他与光伏发电相比，具有效率高、结构紧凑、运行成本低等优点。
根据聚光方式的不同，光热发电技术可分为三种方式：塔式太阳能热发电、槽式太阳能热发电和碟式太阳能热发电技术。三种聚光集热方式的不同在数量上的直接体现就是聚光比的不同。聚光比即吸收体的平均能流密度和入射能流密度之比。这三种方式都可以大致地分为太阳能集热系统、热传输和交换系统、发电系统三个基本系统。但是因为他们各自聚光比不同，导致能够达到的集热温度也不同，所以三种聚光方式对应的三个组成系统也有不同程度的差异。
2.1槽式聚光发电系统
槽式聚光是利用抛物线的光学原理，聚集太阳辐射能。抛物线纵向延伸形成的平面称为抛物面，它能将平行于自身轴线的太阳辐射汇聚到一条线