国内光热发电技术应用简介
国内光热发电现状简介
我国全口径发电量2018年为69947亿kWh,较2017年增长8.4%。其中,非化石发电量为21654亿kWh,比上年增长11.1%,对全国发电量增长的贡献率为40%,特别是风电、太阳能等新能源发电量增长28.5%,对全国发电量增长的贡献率达到了22.2%。同时,2018年全国弃风率和弃光率均呈下降趋势,较2017年分别下降5.0%和2.8%,这说明我国能源结构调整速度加快,清洁能源已进入规模化发展的新阶段。目前,风力发电存在占有土地量大,所发电力不稳定、不可靠等缺点,一定程度上限制了其发展,特别是陆上风电场,因对周围环境和鸟类等有不良影响,其大规模发展愈加受到抑制。而太阳能具有存储总量大、清洁安全、对环境友好等优势受到了世界各国的重视,2018年我国太阳能发电量约为0.18亿kWh,占总发电量的2.5%。
目前较为成熟的太阳能发电技术可分为太阳能光伏发电和太阳能光热发电两大类,比较而言,太阳能光热发电技术具有储热容量较大、储热成本较低、所产生的交流电可直接并网、易与常规发电模式互补发电、具备电压支撑能力、可实现连续稳定发电等优势,在大容量太阳能发电中更具优势。光热发电可以与风电、光伏及其他可再生能源打捆输出,能提升区域消纳和打捆外送中的可再生能源消纳水平,因而具有良好的发展前景,随着光热发电总装机容量的增加,电网弃风弃光的减少电量呈明显下降趋势。以技术类型划分,太阳能光热发电集热环节主要有槽式、塔式、碟式、涅菲尔式等4种,导热工质一般采用水、矿物油或者熔盐,
布雷顿循环或者斯特林发动机等发电。
最后可通过水蒸汽朗肯循环、CO
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国外对太阳能光热发电技术研究较早,从20世纪80年代至今已有大量太阳能光热项目投入商业化运行,截至2018年底,全球光热电站建成装机容量达到6069MW,其中以西班牙和美国为典型代表,其太阳能资源丰富,光热发电产业发展最早也最为成熟,光热电站规模居于世界前列。我国在光热发电领域起步相对较晚,但近年来取得了较快发展,在中西部地区已有一定规模的光热电站投入商业运行。2018年,我国光热发电新增装机215MW,占全球总新增装机的22.97%,目前共有10余个项目已投产或在实质性建设中。基于此,本文主要介绍国际和中国光
热发电技术近年来的发展趋势,对国内商业化运行容量最大的熔盐塔式光热项目,即北京首航敦煌100MW塔式光热发电示范项目作重点介绍。
1、中国太阳能光热发电市场现状
与国外部分国家光热发电产业已处于成熟化商业阶段相比,我国太阳能光热发电刚刚起步,属于公认的朝阳产业,但目前仍处于大规模推广的初始阶段。2013年7月,青海中控德令哈10MW塔式光热电站并网发电,标志着我国自主研发的太阳能光热发电技术向商业化运行迈出了坚定的步伐,对于我国早期的光热发电产业颇具示范意义。2016年9月,国家能源局正式发布了《国家能源局关于建设太阳能热发电示范项目的通知》,共有20个项目列入首批光热项目,总装机容量约1.35GW,核定光热发电标杆上网电价为1.15元/kWh,但由于部分项目存在资金、技术、股权、体制等问题,目前仍未开工建设。截至2018年底,我国已投运10MW 及以上大型光热项目6个。几个已投产和进行中的光热项目技术路线包括了槽式导热油传热熔盐储热、槽式熔盐传储热、熔盐塔式、二次发射塔式、菲涅尔式熔盐、类菲涅尔式混凝土等6种,其中以槽式导热油传热熔盐储热和熔盐塔式应用最为普遍。从国际上看,在上述几种太阳能热发电技术中,槽式导热油热发电技术最为成熟,具有较高的性价比,而塔式热发电技术尽管目前的成熟度不如槽式热发电技术,但相比常规槽式导热油热发电技术,其发电效率更高,同时由于节省了导热油工艺,系统更加简化,被公认为极具潜力的技术路线。我国未来光热技术路线的筛选很大程度上依托于示范电站的实际运行情况,特别是类菲涅尔式混凝土等颠覆性技术路线的实际应用,为我国光热技术的创新提供了新的方向。
2、国内典型光热发电项目
北京首航敦煌100MW塔式光热发电示范项目是2016年国家能源局确定的第一批20个光热发电示范项目之一,项目于2018年12月正式并网发电。项目是目前全球最高的熔盐塔式光热项目,拥有目前全球最大的镜场。项目占地面积约800万m2,设计年发电量3.9亿kWh,熔盐用量约3万t,共有1万多面定日镜,储热时间11h。项目最终实施方案与申报方案相比,在汽轮机选型、定日镜等均有一定程度优化。
北京首航敦煌100MW塔式光热发电示范项目项目总投资约30.4亿元,经测算,项目年税后内部收益率为9.5%,税后静态投资回收期为10.59年,项目投资效益
良好。该光热电站的成功并网,标志着中国企业已完全掌握了建设大规模熔盐塔式光热电站的核心设计技术,是目前中国和亚洲装机规模最大、全球装机容量第二的塔式光热电站,与同等电量的火电站相比,每年可减排10万t粉尘,0.5万
tNOx,1.05万tSO
2和35万tCO
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,具有良好的社会效益。尽管项目在前期建设和现
阶段运行中仍存在诸如设计不合理、运行方式欠优等问题,但为后续塔式光热项目的发展打下了坚实的基础。
3制约国内光热电站发展的若干因素
尽管从国际层面看,光热发电技术已经诞生多年,且商业化运行也较为成熟,但在我国,其商业化应用仍在初级发展阶段,离平价上网的目标还存在一定差距,仍有一些因素制约了光热发电产业大规模推广发展。
3.1宏观因素
从宏观层面来看,具体表现在以下几个方面:
(1)太阳能资源是光热技术开发的最重要因素,我国太阳能资源分布不均匀,局部地区相对有限,所以不能在全国范围内大规模推广光热电站。国外光热电站运行经验表明,年累计DNI大于1800kWh/m2的地区较适宜于投运光热电站,但根据SolarGIS提供的我国太阳能资源分布,DNI大于1800kWh/m2的地区均位于我国中西部地区。
(2)水资源亦是光热技术开发的重要因素,我国太阳能资源较为丰富的西北地区水资源相对短缺,大部分地区的年降雨量在400mm以下,目前光热发电大部分仍基于水蒸汽朗肯循环的基础上,需消耗一定数量的水资源,若未来CO
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布雷顿循环等技术得以成熟发展,可极大改善水资源对光热技术发展的制约。
(3)土地资源亦是光热技术开发的因素之一,光热发电较其他发电技术需要占据相当规模的土地资源,以塔式发电技术为例,其占地面积巨大,约为1000亩/10MW,且要求地面坡度小于3%。
3.2技术因素
从技术层面看,制约光热发电产业大规模推广发展主要体现在以下方面:(1)光热发电投资成本巨大,国际上光热电站单位投资约为4200~8400$/kW,国内某50MW光热电站投资额约为17亿元,为常规燃煤火力发电站的10倍。
(2)光热发电平准化电力成本仍较为昂贵,根据国际可再生能源机构提供的数据显示,目前光热发电成本在0.20~0.25$/kWh,大规模商业化投产仍需政
府在金融政策、上网电价等多方面进行支持,但随着技术革新等因素的推动,至2030年,有望下降至0.10$/kWh甚至更低。
(3)关键设备、材料国产化道路漫长,以某50MW塔式光热发电项目为例,尽管国产化率达到了95%以上,但熔盐吸热器的主要材料:镍基合金钢、耐高温涂层等仍需从国外引进,一定程度上也使得项目初投资居高不下。
(4)现阶段建设、运行经验不足,某50MW塔式光热发电项目自投产后出现问题最多的并不是定日镜、吸收器等新设备,而出现在以往认为最成熟的常规岛发电系统,且目前存在达不到预期发电量等问题,需要对运行方式给予优化。
4、太阳能光热发电技术在我国的应用前景
虽然我国太阳能光热发电目前仍处于示范电站阶段,但近年来发展势头迅猛,同时,我国光热发电自主核心技术发展步伐明显加快,正在建设的国家首批光热发电示范项目中,设备、装备、材料等国产化率均达到了90%以上,这为今后光热技术的国产化发展奠定了良好的基础。值得注意的是,由上海电气为EPC总承包的迪拜阿联酋马克图姆太阳能园区第四期950MW光热光伏复合发电项目的开工建设,标志着我国光热项目建设已向国际化迈进,该项目在单体光热装机、单体光热项目熔盐用量、吸热塔高度等方向均创造了世界之最。2019年鲁能海西州多能互补集成优化示范工程50MW光热项目的建成投产,为风电、光伏、光热、储能等多种能源综合利用提供了新的思路,该示范工程将建成国际领先的多能互补、智能调度的纯清洁综合利用创新基地。甘肃玉门花海百万千瓦级光热发电基地、青海省千万千瓦级可再生能源基地等多个光热发电基地的规划,为我国光热发电发展提供了良好的发展契机。中国可再生能源学会预计,2030年我国光热发电装机容量将达到30GW,2050年预计可达到180GW,发展前景非常良好。
太阳能光热发电技术作为可再生能源发电技术之一,具有电力输出稳定可靠、负荷调节灵活可控、等电量替换经济性明显等优势,近年来日益受到关注,其在国际上已有数十年的发展历程,在我国也有近10年的历史。我国光热发电近年来发展速度较快,截至2018年底,我国已建成光热发电总装机244.3MW,另有数个项目正在建设中,并逐步向国际化迈进,部分技术已处于国际领先水平。相信随着光热发电技术的不断成熟和国家相关政策的有力扶持,太阳能光热发电必将在我国发电市场占据越来越重要的地位。
太阳能光热发电与光伏发电对比分析
传统的火力发电是通过燃烧，把化石中储存的能量，转化为热能，再转化为电能。而太阳能光热发电则是通过数量众多的反射镜，将太阳的直射光聚焦采集，通过加热水或者其他工作介质，将太阳能转化为热能，然后利用与传统的热力循环一样的过程，即形成高温高压的水蒸气推动汽轮机工作，最终将热能转化成为电能，典型太阳能光热发电热力循环系统原理如图所示。 太阳能光热发电热力循环系统原理图 正是通过这样的环节，太阳能光热发电技术和传统技术顺利地集成在一起。由于火力发电技术早已非常成熟，从而降低了太阳能光热发电整体技术开发的风险。 中国产业信息网发布的《》指出：技术主要包括太阳能光伏发电和太阳能光热发电两种，光伏发电的原理是当太阳光照射到上时，电池吸收光能，产生光生伏打效应，在电池的两端出现异号电荷积累。若引出电极并接上负载，便有功率输出。光伏发电是目前太阳能发电产业的主流技术，较为成熟，国家已明确其上网电价（不同地
区在0.9~1 元/度范围变化），发电成本也下降至0.7 元/度左右；光热发电在我国发展时间较短，在太阳能聚光方法及设备、高温传热储热、电站设计等集成以及控制方面，已经取得实质性进展，但商业化业绩较小，上网电价政策尚未落实，发电成本也较高，约为0.9 元/度左右。但太阳能光热发电与光伏发电相比具有以下优点： 1）太阳能光热发电输出电力稳定，电力具有可调节性，易于并网 目前太阳能光热发电系统可以通过增加储热单元或通过补燃或与常规火电联合运行改善出力特性。而受日光照射强度影响较大，上网后给电网带来较大压力，其发电形式独特，和传统电厂合并难度大。 ?通过储热改善光热发电出力特性（槽式和塔式光热发电）。白天将多余热量储存，晚间再用储存的热量释放发电，这样可以实现光热发电连续供电，保证电流稳定，避免了光伏发电与风力发电难以解决的入网调峰问题。根据不同储热模式，可不同程度提高电站利用小时数和发电量，提高电站调节性能。 ?通过补燃或与常规火电联合运行改善光热发电出力特性。太阳能热可利用化石燃料补燃或与常规火电联合运行，使其可以在晚上或连续阴天时持续发电，甚至可以以稳定出力承担基荷运行，从而使年发电利用得到7000 小时左右。 2）太阳能光热发电无污染 光热发电是清洁生产过程，基本采用物理手段进行光电能量转换，对环境危害极小，太阳能光热发电站全生命周期的CO2 排放仅为13~19g/kWh。而技术存在致命弱点为在生产过程中对环境的损耗较大，是高能耗、高污染的生产过程。业内专家认为，太阳能电池在生命周期所能节约的能源与生产太阳能电池本身所要消耗的资源相比，并不经济。 和光热发电对比
浅谈中国火力发电能耗状况及展望
浅谈中国火力发电能耗状况及展望 发表时间：2016-07-04T16:38:37.333Z 来源：《电力设备》2016年第9期作者：吴海华[导读] 我国的火电技术与发达国家相比已达到同一水平。然而火力发电是能耗大户，进一步降低其能耗水平依然是火电发展的长远目标。 吴海华 （中国机械设备工程股份有限公司） 摘要：通过近十多年的发展，高效能、大容量发电机组逐步取代低效率、小容量的发电机组，我国火力发电的煤耗率呈现逐年下降趋势。但是火力发电依然是耗能大户，挖掘火力发电的潜在节能点，对于满足“十二五”关于节能减排的要求有重要作用。文章分析了我国近１０年来火力发电煤耗率的变化趋势，并与部分发达国家进行对比。随着技术的不断创新和管理的到位，我国火电能耗水平将进一步降低，预计到２０２０年，我国火电供电煤耗率有望降低到３００ｇ／ｋＷ?ｈ以下。关键词：火力发电；能耗率；节能减排 １概述 充足的能源储备是国民经济健康发展的物质基础，煤矿储备丰富而石油天然气相对贫乏的能源结构决定了煤矿在我国一次能源生产消费中占据举足轻重的地位。数据表明，在我国的一次能源消费中，火力发电量在总发电量中的比例长期维持在８０％以上，用于发电的原煤在煤炭的消费总量中占比更是超过５０％［１］。进入２１世纪以来，电力行业迅猛发展，尤其是太阳能、风能以及核能等新能源技术的日益创新使清洁能源发电量在总发电量中的比重有所上升，到２０１４年，受清洁能源影响，火力发电占总发电量比例下降到约６６％，尽管如此，火力发电由于其巨大的发电总量依然是我国电力供应的主要方式。如何降低火力发电能耗是我国工业实现节能减排目标的重大课题。 受多方面因素的影响，如小型火力发电机组的陆续关停、大型和超大型火力发电机组的不断增加，再加上技术创新以及监管措施的到位，火力发电的煤耗水平呈现逐年下降趋势，图１为２００４～２０１４年我国６千千瓦以上火力发电厂发电煤耗率和供电煤耗率的变化情况。从图中可以看出在２００４年至２０１４年的１０年间，火力发电的供电煤耗率从３７６ｇ／ｋＷｈ下降到３１８ｇ／ｋＷｈ，降幅达１５．４％。即使如此，与发达国家相比，我国的火力发电能耗水平仍处于较低水平，正确认识我国火力发电的能耗水平，进一步挖掘火力发电的节能潜力，降低火力发电的能耗水平，是火力发电从业者必须面对的问题。 ２国内外火力发电能耗对比 表１为２００５年至２０１０年我国与部分发达国家的火力发电厂的发电煤耗率对比情况，从中可以明显看出，与发达国家相比，我国的火力发电煤耗率仍然处于较高水平。以日本为例，２０１０年发电煤耗率为２９３ｇ／ｋＷｈ，而我国同时期为３１２ｇ／ｋＷｈ，明显高于日本，即使到２０１４年，我国的火电厂发电煤耗率有明显下降，达到２９７ｇ／ｋＷｈ，也依然高于日本４年前的水平，表明了我国火力发电技术与世界先进水平之间还有一定的差距。 然而以上结论是在排除各国发电构成的前提下完成的。实际上我国与其它国家之间在发电构成上存在极大差异，这种不同扩大了我国与发达国家之间的火力发电水平差距。火力发电包括多种方式，除传统的燃煤发电外，还有燃气、燃油发电、垃圾发电、生物发电等，燃油和燃气发电由于可以采用燃气蒸汽循环系统等方式，在燃料性质和发电方式上具有优越性，其发电效率要优于燃煤发电。日本的火电煤耗率较低的一大原因就是其火电总机组中燃油和燃气发电机组的比例高达３５％以上，韩国的燃油和燃气机组占比也达到２０％以上；在表１中煤耗率最低的意大利，其燃油、燃气机组占火电总机组的比例更是高达６４％。相对而言，以燃煤为主的国家，其煤耗率则会显著提升，如几乎完全依靠燃煤发电的南非，在２００２年其煤耗率为４５５ｇ／ｋＷｈ。除此之外，燃煤发电比率超过５０％的澳大利亚、波兰等国家，其供电煤耗率均在３５０ｇ／ｋＷｈ以上，因此我国虽然在发电煤耗率上高于这些发达国家，一部分原因就在于供电结构的极大差异，并不意味着我国的火电技术大幅落后。 表１中国及部分发达国家火力发电厂发电煤耗率／（ｇ／ｋＷｈ）
太阳能光热发电技术研究综述
太阳能光热发电技术研究综述 摘要：太阳能是一种清洁的可再生能源，充分利用太阳能进行发电发热是我国 能源企业正在研究和使用的有效方式，这种方式有助于提高太阳能的利用率，有 助于减少不必要的自然环境污染和破坏，有助于新能源的开拓，是我国逐步实现 节能减排的有效体现，也符合我国低碳经济的发展要求，欧美一些发达国家已经 开始关注具有更高能源利用率的太阳能光热发电技术，并相继建立了不同型式的 示范装置。本文首先对太阳能光热发电系统进行了介绍，分析了国内外太阳能发 电的现状，指出了太阳能发电的技术发展趋势和研究方向。 关键词：太阳能；光热发电；发电技术 引言 目前，我国由于工业规模扩大和粗放经营导致了严重环境污染和破坏，因此 开发清洁能源是有效解决这一问题的重要途径，目前，世界各国纷纷将目光投向 太阳能的开发和应用，这也是全球经济的低碳化发展方向。太阳能作为一种清洁 的可再生能源，是未来的理想能源之一，是人类最可靠、最安全、最绿色、最持 久的替代能源。目前太阳能光伏发电被炒得如火如荼，而太阳能光热发电技术却 少为人知，在太阳能光伏发电遭遇瓶颈的今天，太阳能光热发电逐渐被人们重视 起来。 一、太阳能光热发电系统简介 1、太阳能发电系统的分类 目前，太阳能发电技术分为两种，一种是太阳能光伏发电，一种就是本文提 到的太阳能光热发电。太阳能光热发电技术又分为槽式太阳能光热发电、塔式太 阳能光热发电、碟式太阳能光热发电。目前槽式和塔式太阳能光热发电技术已经 投入使用，但是碟式发电系统还处于实验和示范状态。 2、槽式太阳能光热发电系统简介 这种太阳能光热发电系统主要是利用槽式抛物面聚光器聚光的太阳能产生的 热量进行发电，是一种分散型系统。这一系统的机构由聚光集热装置、蓄热装置、热机发电装置和辅助能源装置构成。槽式抛物面将太阳光线聚集在一条线上，并 在这条线上的重要位置安装集热器，进而吸收太阳的能量，之后将众多的槽式聚 光器串联或并联形成集热器的排列结构。 一般太阳能发电系统采用的是双回路的设计，集热油的回路与动力蒸汽的回 路是分开的，通过换热器交换热量，使用导热油作为热，低温的导热油从油罐泵 进入槽式太阳能集热场，被加热到391℃，之后经过再热器、过热器、蒸发器、 预热器四个装置，将收集的能量交换给动力回路中的蒸汽，进而产生热量极高的 蒸汽，进入汽轮机中做功，然后产生电能。 如果太阳能供应不足，这时就可以利用辅助加热器，如锅炉进行加热，提高 导热油的热量，进而实现该系统的正常运行，保证该系统连续作业，持续的产生 电能。因为槽式聚光器的集热温度不高，使得槽式太阳能光热发电系统中动力系 统的热能转化为功的效率不高，一般不到40%，因此，残春依靠抛物槽式太阳能 光热发电成本较高。 3、塔式太阳能光热发电系统 塔式太阳能光热发电系统是一种集中式发电系统，主要利用定日镜将太阳光 聚焦在中心的吸热器上，太阳的辐射能量会转变为热能，之后传递给热力循环工质，驱动汽轮做功进而实现发电。这一太阳能发电系统可以分为熔盐系统、空气
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世界火力发电机组的发展历史及现状, 论证采用超临界和超超临界参数将是新世纪初火力发电厂主要发展方向之一，近而说明我厂三期建成一台超临界机组符合时代发展的要求。 关键词：火力发电机组；超临界 1 前言 对我厂三期工程建设一台亚临界机组还是超监界机组的问题进行分析论证。并最终得出结论。 2 超临界化发展模式的成功实践 超临界火电机组是常规蒸汽动力火电机组的自然发展和延伸。提高蒸汽初参数一直是提高这类火电厂效率的主要措施。当蒸汽压力提到高于22.1MPa时就称为超临界机组，如果蒸汽初压力超过27MPa，则称为超超临界火电机组。目前一些发达国家中，超临界和超超临界机组巳是火电结构中的主导机组或是占据一个举足轻重的比例，也就是说火电结构巳经"超临界化"了。以超临界化为特点的对火电结构的更新换代早在20世纪的中叶就已开始。超临界化可以说是火电发展的一种模式，一条道路，是被多国实践证明的成功模式。 美国于1957年投运的第一台125MW超临界机组的参数为31MPa/621℃／566℃／560℃，1958年投运的325MW机组的参数为34.4MPa／649℃／566℃／566℃，实质上它们已是迄今最高参数的超超临界机组。到60年代中期，新增机组中有一半采用超临界参数，但到70年代订货台数急剧下降。根据EPRI的一份调查报告认为，这一下降的原因是多方面的，当时美国缺乏超临界机组调峰运行的经验，最重要的是核电站担负起了基本负荷，因而对带基荷的超临界机组的需求量出现了下降，在采用超临界参数方面出现了反复。在日本和欧洲则情况则有所不同。尽管如此，从宏观上看美国在1967年-1976年的10年期间，共安装118台超临界机组，单机最大容量为1300MW，到80年代初，超临界机组仍增至170余台，占燃煤机组的70％以上，占总装机容量的25.22％，其中单机容量介于500-800MW者占60％-70％，至1994年共安装和投运了9台1300MW的超临界机组。 日本在1967年第一台超临界的600MW机组系从美国引进，在长崎电厂投运。此后日本的超临界压力火力发电得到了迅速的发展。截止1989年3月，日本各大电力公司的48个主要火电厂的总装机容量75870 MW中，超临界压力的为49350MW，占总装机量的65％，比重很大，致使火电机组全国供电煤耗由1963年的366g／kWh 降低到1987年335g／kWh 。1989和1990年在川越电厂投运的两台700MW机组的参数是两次再过热的31MPa /566/566/ 566℃℃℃，在满负荷下的热效率达41.9％，投运以来情况很好。目前在日本，450MW以上的机组全部采用超临界参数。从1993年以后已把蒸汽温度提高到566/593℃℃和593/593℃℃，一次再过热，说明这种等级的超超临界参数已达到成熟阶段。 原苏联也是世界上拥有超临界机级最多的国家，共有224台，总容量达79300MW，凝汽式汽轮机中，超临界机组的容量占48.7％。1963年，苏联投入第一台300MW超临界机组，其热耗率比超高压的200MW机组降低了5.2％。这一成功促使苏联决定，300MW以上的机组全部采用超临界参数。300MW 机组在70年代中期的可用率已达86.4％，1984年雷夫提恩电厂的300MW机组的利用小时达7043小时。德国早在60年代开始发展超临界机组，是研究和制造超临界机组最早的国家之一，但初期容量较小。1972年投运了一台430MW的超临界机组，1979年投入了一台475MW二次再过热的机组。德国VEAG电力公司在1999和2000年于Lippendorf电厂投产的两台900MW褐煤机组，蒸汽参数为26.8MPa/ 554/ 583℃℃，净效率为42％；计划于2002年在Niederaussen 发电厂投产的985MW褐煤机组，使用的蒸汽参数为26MPa/580/600℃℃，由于采用了以超超临界参数为主的多项提高效率的措施，净效率高达45.2％，机组滑压运行，可超负荷5 ％。最低负荷为50％，电厂大修期最少为4年。 丹麦是热能动力方面很先进的国家，在火电机组上也处于领先地位。在1998年在Skaebaek发电厂投产的
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中国光热发电行业发展现状及未来发展前景分析 新兴市场拉动全球光热市场回暖。 2012 年至 2016 年全球光热装机量复合增速为23.3%。自 2014 年起全球光热装机量受西班牙市场影响增长放缓，随后全球光热市场增长点逐渐从西班牙和美国市场转向摩洛哥、南非及中国等新兴市场。 2017 年，全球光热发电装机规模回升，预计新增装机量可达 900MW。随着上述新兴市场项目于近年落地，预计 2018年全球光热市场将会维持回升态势。 全球光热装机量变化趋势（MW） 资料来源：公开资料整理 全球光热装机量分布情况（%） 资料来源：公开资料整理
我国光热首批示范项目 1.35GW 中部分项目预计 2018 年建设完毕，第二批有望在2018年上半年推出。首批示范项目推进速度略缓慢于预期，其遇到的困难主要为项目前期土地等手续办理周期较长、融资缓慢、部分技术工作成熟度不够等。对届时不能按时建成投产的项目，能源局将研究建立相应的价格联动机制。随着第一批示范项目陆续开工，第二批示范项目预计将超过 2GW，并有望在 2018 年上半年推出。 能源局于 2017 年 8 月 31 日下发了关于征求对《关于减轻可再生能源领域涉企税费负担的通知》意见的函。《通知》强调，对纳税人销售自产的利用太阳能生产的电力产品，实行增值税即征即退 50%的政策，从 2018 年 12 月 31 日延长到 2020 年 12 月 31 日；鼓励银行等金融机构降低贷款利率，对达到优质信贷等级的可再生能源项目投资企业，鼓励按基准利率下浮 10%左右的利率予以支持，并可对可再生能源发电项目适当延长贷款期限并给予还贷灵活性；各地方政府一律不得向可再生能源投资企业收取没有法律依据的资源出让费等费用，已经向风电、光伏发电、光热发电等可再生能源开发投资项目收取资源出让费（或有偿配置项目）的地方政府，应在通知发布一年内完成清退。目前光热发电项目电价构成中，融资成本的比重在 20%以上，因此若未来推行低息贷款等政策，将有效降低成本、推动项目发展。 国内某项目上网电价构成（典型年） 资料来源：公开资料整理我们预计到 2020 年，光热发电项目的工程造价有望降低到 1.5 万元/千瓦以下。美国能源部（DOE）预测， 2020 年上网电价可能降低到 0.06 美元/kWh 以下。未来光热发电上网电价的下降将主要来源于以下几个方面：一、融资成本及基准利率可能的下降；二、产业链各部分的技术进步带来总效率的提升，如国产汽轮机效率距离国际先进水平差 1-3 个百分点，若总效率提升 2%，则发电量约提升 10%，度电成本下降约 0.1 元/kWh；三、光热电站规模效应带来的成本下降，以塔式电站为例，单塔规模从 50MW 提高到 100MW 可带
浅析光热发电技术
浅析光热发电技术 关于太阳能的能源利用方面，目前有两种，一种是光伏发电：利用太阳能电池板将光能转化为电能；另外一种是光热技术：利用太阳能的高温将光能转化成热能。我国太阳能热发电正处于起步阶段，十一五规划中的863计划就有关于太阳能光热发电的项目,此前一段时间内，光热技术主要是以太阳能热水器或者太阳能聚热厨具为主。随着国家的重视与提倡，光热发电技术正以一种蓬勃的姿态展现在人们的视野之中。那么光热发电技术是如何利用太阳能发电，又是如何分类呢？下面就围绕这两个问题简要分析一下光热发电技术。 光热发电技术，是不同于光伏发电的全新的新能源应用技术。它是一个将太阳能转化为热能，再将热能转化为电能的过程。利用聚光镜等聚热器采集的太阳热能，将传热介质加热到几百度的高温，传热介质经过换热器后产生高温蒸汽，从而带动汽轮机产生电能。此处的传热介质多为导热油与熔盐。通常我们将整个的光热发电系统分成四部分：集热系统、热传输系统、蓄热与热交换系统、发电系统。 集热系统：集热系统包括聚光装置、接收器、跟踪机构等部件。如果说集热系统是整个光热发电的核心，那么聚光装置就是集热系统的核心。聚光装置即为聚光镜或者定日镜等。其反射率、焦点偏差等均能影响发电效率。目前国内生产的聚光镜，效率可以达到94%，与国外生产的聚光镜效率相差不大。集热系统采集太阳能，将太阳能转化为热能。 热传输系统：热传输系统主要是传输集热系统收集起来的热能。利用传热介质将热能输送给蓄热系统。传热介质多为导热油和熔盐。理论上，熔盐比导热油温度高，发电效率大，也更安全。热传输系统一般有预热器、蒸汽发生器、过热器和再热器等组成。热传输系统的基本要求是：传热管道损耗小、输送传热介质的泵功率小、热量传输的成本低。在热传输过程中，传热管道越短，热损耗就越小。 发电系统：用于太阳能热发电系统的发电机有汽轮机、燃气轮机、低沸点工质汽轮机、斯特林发电机等。这些发电装置，可根据汽轮机入口热能的温度等级及热量、蒸汽压力等情况进行选择。对于大型光热发电系统，由于其温度等级与火力发电系统基本相同，可选用常规的汽轮机；工作温度在800℃以上时，可选用燃气轮机；对于小功率或者低温的太阳能发电系统，则可选用低沸点工质汽轮
火力发电设备行业现状及发展趋势分析
报告编号：1619736
行业市场研究属于企业战略研究范畴，作为当前应用最为广泛的咨询服务，其研究成果以报告形式呈现，通常包含以下内容： 一份专业的行业研究报告，注重指导企业或投资者了解该行业整体发展态势及经济运行状况，旨在为企业或投资者提供方向性的思路和参考。 一份有价值的行业研究报告，可以完成对行业系统、完整的调研分析工作，使决策者在阅读完行业研究报告后，能够清楚地了解该行业市场现状和发展前景趋势，确保了决策方向的正确性和科学性。 中国产业调研网https://www.360docs.net/doc/f86436263.html,基于多年来对客户需求的深入了解，全面系统地研究了该行业市场现状及发展前景，注重信息的时效性，从而更好地把握市场变化和行业发展趋势。
一、基本信息 报告名称： 报告编号：1619736 ←咨询时，请说明此编号。 优惠价：￥7380 元可开具增值税专用发票 网上阅读：anSheBeiFaZhanXianZhuangFenXiQianJingYuCe.html 温馨提示：如需英文、日文等其他语言版本，请与我们联系。 二、内容介绍 中国火力发电设备制造业实现跨越式发展，部分产品生产技术已达到国际先进水平，有力...·大功率变频器未来发展趋势分析·2016年污水处理行业发展的有利和不利·中国················· 我国电力工业在外延不断增长的同时，产业素质不断得到提升。火力发电技术和装备水平大幅提高，节能、环保、高效成为火电机组的技术主流。通过技术引进、消化吸收和再创新，超临界机组发电、空冷机组发电等一批先进技术得到广泛应用。从引进技术、消化吸收，到自主创新、优化提高，再到高歌猛进、比肩国外，我国发电设备制造业30年来的傲人跨越，浸透了发电设备领军企业的奋斗不息，更见证了重大技术装备领域30年来的峥嵘岁月。 在我国重大装备领域，目前发电设备是与国际水平差距最小的，也是率先取得突破的领域。这一评价得来不易，但却恰如其分。
光热发电的前景和弊端
光热发电的前景和弊端 光伏发电是利用半导体界面的光生伏特效应而将光能直接转变为电能。这种技术的关键元件是太阳能电池，经过串联后进行封装保护可形成大面积的太阳电池组件，再配合上功率控制器等部件就形成了光伏发电装置。 一、光热发电 光热发电是指将太阳能聚集，通过换热装置提供蒸汽，进而驱动汽轮机发电。 1.原理不同：光伏--高纯硅可以利用太阳光照产生直流电，光伏发电； 光热--收集太阳热加热工质成汽态，推动汽轮机，发电机发交流电，光热发电；原理与传统发电的一样； 2.蓄能方式不同：光伏-蓄电池，使用期限是几年，需更换，更换的电池会造成大量污染； 光热-蓄热罐； 使用热熔盐，不需更换，只需添加； 3.使用方向不同：光伏--适合分散式、小规模、高档城市；小局域供电 光热--适合集中式、大规模、一般性地区；整个地区、省、甚至全国大范围供电，仅仅利用新疆沙漠100平方公里 的太阳热能，就够我们整个中国的用电；新疆沙漠是42.48万平方公里； 4.相关产业链不同：光伏--硅矿生产、提纯、切片、产品，相关产业链专业单一； 光热--钢铁、玻璃、水泥等等，涉及到多个行业，类似房地产，相关产业链长，非常丰富； 5.核心技术设备所有权不同：光伏--核心技术、设备都被德国、俄罗斯、日本、美国等掌握；我们需花大量外汇购买；光热--核心技术、设备全部国产化；所有知识产权完全国有； 二、含义：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
太阳能光热发电几种创新型储热技术简述
太阳能光热发电几种创新型储热技术 光热电站相比光伏电站的核心优势即在于光热电站可配置储热系统，与传统的火力发电厂一样，生产出电网友好型的可调度电力，满足连续的用电需求。目前，商业化光热发电项目的储能市场仍然以二元熔盐为工质的熔盐储能技术为主流，但其凝固点过高，易冻堵管道的缺陷也饱受诟病。 2016年下半年接连发生的美国新月沙丘电站熔盐罐熔盐泄露事故以及西班牙Gemasolar光热电站熔盐热罐损毁事故，均造成了熔盐罐维修费用及售电收入方面的巨大损失，熔盐储热系统的安全性、可靠性再次受到行业关注。 那么，有没有一种更先进的储热技术，可替代传统的熔盐储热技术进而成为主流？近年来，创新型储能技术层出不穷，尽管其大多停留在实验室或小型示范阶段，在理论层面已证明了其发展潜力，但其商业化价值仍尚待发掘。 1. 挪威Energy Nest公司新型固态混凝土储能技术 挪威科技公司Energy Nest与德国Heidelberg水泥公司（德国跨国建材公司，全球四大水泥生产商之一）展开合作，耗时五年半研发出一种全新的特殊混凝土HEATCRETE储能技术。HEATCRETE混凝土经国际权威独立第三方实验室测试，具有高比热容和高热导率的特性。与之前最为先进的混凝土储能系统相比，HEATCRETE系统的导热系数提高了70%，比热容值提高了15%，这对电站的热力性能和传热介质来说意义重大。该公司表示，其HEATCRETE混凝土储能系统能使整个光
热电站的成本下降10%，针对熔盐储能系统则能节约60%的成本。HEATCRETE混凝土储能技术还能应用于风电和生产高温设备的工厂，但光热电站是该公司的主要目标市场。 2. 麻省理工学院新型液态金属储能技术 2014年9月，麻省理工学院的研究人员公开一种新型全液态金属电池储能系统。该液态金属储能系统内部没有使用任何固体材料制作，全部的储能元件也都采用融化的液体来制作。该系统造价低廉，且使用寿命较长。研究团队称该储能系统可使风能和太阳能这些可再生能源具备与传统能源相竞争的能力。 3. 瑞典查尔姆斯大学新型含碳化学液体高效储能 2017年3月，瑞典查尔姆斯理工大学研究者成功验证了以一种含碳化学液体作为介质，来高效存储太阳能的新型储能技术的可行性。通过这种化学液体，能够实现能量的自由传输以及随时释放。值得一提的是，该化学液体释放能量时，几乎可以实现能量的零损耗。研究小组将这个过程叫做“分子式太阳能储热系统”。目前，此项新技术已成功登上《能源与环境科学》（英国皇家化学院发行的学术期刊）的封面。
光热发电考查卷(光热发电)及答案
一、填空题（每空1分，共20分） 1、典型光热发电技术可分为槽式槽式太阳能热发电、塔式太阳能热发电、菲尼尔式太阳能热发电和碟式太阳能热发电四种方式。 2、抛物面槽式光热发电系统主要由聚光集热系统、蓄热储能系统、发电系统和辅助能源系统组成。 3、采用弯钢化玻璃反射镜的更换成本上大约是采用热弯玻璃反射镜的1%。 4、常见的槽式光热发电反光镜支架有三种形式，分别是：扭矩盒式、扭矩管式和拉伸冲压成型式。 5、槽式槽式定日镜支架跟踪控制系统有液压缸驱动和电机驱动两种。 6、显示蓄热的常用蓄热介质有砂—石—矿物油、混凝土、导热油、液态金属等。 7、集热塔式太阳能热发电技术简称塔式光热发电，是面聚焦方式，定日镜是塔式太阳能热发电系统中最基本的光学单元体，它由反射镜、镜架和跟踪机构三部分组成，是一个二维运动机构。 8、碟式太阳能热发电系统属于点聚焦，其主要特征是采用盘状抛物面镜聚光集热器。 9、斯特林发动机主要由压缩腔、加热器、回热器、冷却器和膨胀腔组成，根据工作空间和回热器的配置方式，可以分为α、β和γ三种基本类型。 二、简答题（每题5分，共30分） 1、什么叫槽式抛物面光热发电？ 槽式光热发电全称槽式抛物面反射镜太阳能热发电系统，又称槽式太阳能热发电。它是利用抛物线的光学原理，将多个槽型抛物面聚光集热器经过串并联的排列，聚集太阳辐射能，加热工质，产生高温蒸汽，驱动汽轮机发电机组发电的一种太阳能光热发电技术。 2、光热发电与光伏发电在原理上有什么区别？ 光伏发电是指利用半导体界面的光生伏特效应原理，通过太阳能电池将太阳光能直接转化成电能的一种技术。而太阳能光热发电（也称聚光太阳能发电CSP)，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。3、简述直通式金属—玻璃真空集热管的结构？ 直通式金属—玻璃真空集热管，其外为玻璃套管，内管为涂覆选择性吸收膜的不锈钢管，内管内为流动的加热工质。玻璃套管内外壁都涂有减反膜的涂层来减少玻璃管表面的光线反射损失，玻璃套管与不锈钢之间抽真空减少热损失和防止选择性吸收膜氧化。 4、光热发电系统的蓄热储能系统作用和组成是什么？目前研究和已经商业化的主要蓄热技术与方法有哪几种蓄热技术与方法？ （1）蓄热储能系统的作用是调节负荷、降低设备容量和投资成本，进一步提高太阳能利用效率和设备利用率，提高太阳能热发电系统的可靠性 和经济性。 （2）蓄热系统包括蓄热材料、高温传热流体和嵌入固体材料的圆管式换热管组成。 （3）目前研究和已经商业化的主要蓄热技术与方法可分为潜热蓄热、化学反应蓄热和显热蓄热三种方式。 5、塔式太阳能热交换系统的吸热工质主要有哪几种？简述中央接收器的分类。 吸热器的吸热工质主要有熔盐、空气和水蒸汽三种形式。 中央接收器（又称吸热器或太阳能锅炉）按结构形式，分为管式吸热器和容积式吸热器。管式吸热器有实际应用只有两类管式吸热器：以西班牙CESA-Ⅰ太阳能吸热器为典型、目前世界上绝大多数塔式太阳能热发电站采用的直接照射式，和以美国技术为代表的间接照射式两种。直接照射式吸热器也称腔体式吸热器，间接照射式也称外露式吸热器。 6、光热发电的扶持政策一般都从哪些方面进行？ 投资补助、税赋抵减、可再生能源配比、上网电价、固定补贴价格、竞标系统和可交易绿色凭证系统。 三、论述题（每题15分，共30分） 1、试述抛物面槽式与线性菲涅尔式光热发电技术的比较。 线性菲涅尔反射聚光技术与抛物槽式反射聚光技术的不同之处在于；抛物槽式系统的镜面是曲面且面积很大，不易加工。线性菲涅尔式系统的镜面是平面，铰面相对较小，容易加工，成本较低。
2015年中国火力发电行业现状及其前景预测分析
一、火力发电行业定义与分类 （一）火力发电行业定义 火力发电一般是指利用煤炭、石油和天然气等燃料燃烧时产生的热能来加热水，使水变成高温、高压水蒸气，然后再由水蒸气推动发电机来发电的方式的总称。中国的火电厂以燃煤为主。 根据国家统计局国民经济行业分类（GB/T4754-2002），火电行业属于D门类（电力、燃气及水的生产和供应业）下属的44大类（电力、热力的生产和供应业）中的441中类（发电）中的4411小类。 图表：国统局电力行业分类统计表
资料来源：国家统计局前瞻产业研究院火力发电行业研究小组整理 如表中所示，火电行业与水电、核电和其他能源发电并列属于发电行业。发电和电网行业又并列处于电力行业。发电行业的各个子行业之间存在一些替代关系，尤其是水电行业和新能源发电行业对火电的替代关系。 （二）火力发电行业主要产品分类 火力发电按其作用分单纯供电的和既发电又供热的。按原动机分汽轮机发电、燃气轮机发电、柴油机发电。按所用燃料分，主要有燃煤发电、燃油发电、燃气发电。 二、火力发电行业发展环境分析 （一）火力发电行业政策环境分析 图表：2008-2013年中国火力发电行业相关政策
资料来源：前瞻产业研究院火力发电行业研究小组整理（二）火力发电行业技术环境分析 “十一五”期间，全国供电煤耗平均累计下降37克标准煤/千瓦时。2010年全国6000千瓦及以上火电机组平均供电煤耗下降到333克标准煤/千瓦时，超过“十一五”规划目标值22克，达到世界先进水平。在统计的21家主要发电集团公司中，华能、大唐、华电、国电、中电投、神华等19家集团公司火电机组平均供电煤耗均低于全国平均水平，特别是上海申能集团公司低于全国平均水平33克；河北建设集团公司、甘肃电投集团公司等2家供电煤耗高于全国平均水平。
太阳能光热发电特点、类型与前景分析
太阳能光热发电特点、类型与前景分析 发表时间：2017-12-01T09:58:43.030Z 来源：《电力设备》2017年第22期作者：杨阳 [导读] 摘要：太阳能光热发电虽在我国起步较晚，但随着国家对可再生能源的日益重视，光热发电产业呈迅猛发展的趋势。 （全球能源互联网集团有限公司北京 100031） 摘要：太阳能光热发电虽在我国起步较晚，但随着国家对可再生能源的日益重视，光热发电产业呈迅猛发展的趋势。作为一种新型的能源开发利用模式，光热发电极有可能发展为新的投资热点。本文介绍了太阳能光热发电的特点，分析了光热发电系统的主要类型，探讨了光热发电的前景。 关键词：太阳能；光热发电；应用前景 引言 随着全球气候温升变化、自然灾害频繁发生，环境污染和能源利用问题成为制约世界经济发展的关键因素。当前中国经济社会发展过程中同样面临能源问题的严峻挑战，电能作为经济发展的基础动力，其经济性与合理性影响着全社会的发展。太阳能是一种取之不尽、用之不竭的可再生能源，据统计，全世界每年的能源消耗量仅为太阳40分钟内照射到地球上所释放的能量。太阳能光热发电逐渐成为当今能源利用的一个新热潮。 一、光热发电的特点 太阳能光热发电是通过聚集太阳辐射的能量，将热能转变成高温蒸汽驱动蒸汽轮机来发电，这种发电方式叫做聚光式发电。美国从1984就已经开始利用太阳能光热进行发电，后来由于石化能源的价格下跌，美国取消了该方面的项目支持，直到2006年，随着能源危机的爆发，发达国家开始大面积的规划和建设光热发电项目。 （1）光热发电是通过“光--热--功”的转化过程实现发电的一种技术。光热发电在原理上和传统的化石燃料电站类似，两者最大的区别在于输入的能源不同。光热发电利用的能源为太阳能，通过聚光器将低密度的太阳能聚集成高密度的能量，经由传热介质将太阳能转化为热能，通过热力循环做功实现到电能的转换。 （2）太阳能光热发电从其发电原理上来看，是一种绿色能源的绿色利用方式，且太阳能资源是世界上分布最广泛的、取之不尽、用之不竭的可再生能源。从这个意义上看，太阳能光热发电技术的发展对于人类经济社会可持续发展具有重要意义。 二、光热发电系统主要类型 1、槽式发电系统 所谓槽式太阳能光热发电系统，其全称为槽式抛物面反射镜太阳能光热发电系统，其主要是把若干个槽型抛物面聚光集热器实施串并联形式的排列，通过太阳能来针对热管当中的工质进行加热，使得内部生成高温蒸汽，以此来推动汽轮发电机组来实现发电的功能。槽式太阳能聚光系统的聚光比通常在10～100之间，其以油为导热流体（工质）的聚热温度最高能够到达400℃，而以混合硝酸盐（工质）为导热流体最高能使集热温度达到550℃。相对来说，后者的发电效率较高[2]。除此之外，因为太阳光照存在时间不均匀的特征，这就需要应用其他措施或是构建蓄热系统来进行有效的补充。 2、线性菲涅耳反射器系统 最近几年以来，线性菲涅耳反射器系统开始逐渐兴起，这种系统主要是从最早的槽式太阳能发电系统不断改进优化后研发的。线性菲涅耳反射聚光器主要包括跟踪装置、反射镜场以及接收器这三个部分。所谓主反射镜场，主要是依靠若干个平面镜条共同组成的一种平面镜阵列，平面镜自身的转动轴（长轴）处在相同的平面中，通过跟踪装置的设定，使得平面镜能够绕着转动轴转动，达成跟随太阳转动的目的。当平面镜接受的发射光聚集在接收器的受光口以后，接收器则主要接受主反射镜当中的反射光，通过针对吸收钢管流动工质进行加热，就能够将光热转化成热能。线性菲涅耳反射器系统主要是利用菲涅耳结构当中的聚光镜来代替传统的抛物面镜，而其结构当中的集热管也具备二次反射的作用，聚光效率能够达到常规抛物面型集热器的3倍左右，而建设费用则能够减少一半。 3、塔式发电系统 塔式太阳能光热发电系统主要包括发电系统、主控系统、蓄热槽、接收器以及定日镜群这几个结构。通过在地面上建设一定数量的定日镜（自动跟踪太阳进行转动的球面镜群），而在这个定日镜群当中选择合适的位置构建一座高塔，在高塔的定点位置建设接收器，下面的定日镜群能够让太阳光汇聚成点状，集中照射到锅炉上面，能够让接收器当中的传热介质到达对应的温度，同时利用管道传递到地面的蒸汽发生器，生成高温蒸汽，最终实现发电的目的。相较于槽式太阳能发电系统而言，塔式太阳能发电系统的聚光比要更高，一般为300～1500之间，而运行温度也达到了1000～1500℃之间。塔式太阳能发电系统当中，接收器是至关重要的部分，依照导热介质的类型，现在主要包含空腔型与外部受光型。 4、碟式发电系统 碟式太阳能光热发电系统又可以称为盘式太阳能发电系统，属于世界上最早开发的太阳能动力系统。其主要是由若干个镜子共同组成的抛物面反射镜构成，通过接收在抛物面当中的焦点，具有非常高的聚光比，通常都能够达到3000以上，在焦点位置生成的温度非常高，通常可以达到750～1500℃之间，所以碟式太阳能发电系统具有非常高的热机效率。最近几年以来，碟式太阳能发电系统的发展主要集中在开发单位功率质量比更小的空间电源。 三、光热发电的前景 太阳能光热发电比光伏发电、风力发电更加有助于电网的稳定；并且避免了光伏发电中成本较大的硅晶光电转换过程，降低了成本，免除了污染，将作为新能源开发利用的主要角色。我国的太阳能资源非常丰富，特别是西部与北部地区，广阔的土地及丰富的太阳能资源能够适合光热发电大范围发展的需求。 太阳能光热发电产业的未来发展可从两方面阐述，一方面是建立配置储能装置的大型光热电站和建立光热与天然气联合型电站等，另一方面采取光热发电的分区布置式应用，包含在海岛、偏僻地区运用光热发电促成供电、供热以及海水淡化，在具备工业用热所需领域推广建立光热热电联合产业等。 结语 太阳能光热发电拥有广阔的发展前景，应加大对太阳能光热发电相关技术的研究，并在太阳能较为丰富的地区重点展开光热发电产
太阳能光热发电技术
太阳能光热发电技术的应用与发展 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。 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。正是各种植物通过光合作用把太阳能转变成化学能在植物体内贮存下来。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、风能、等也都是由太阳能转换来的。地球轨道上的平均太阳辐射强度为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。
太阳能光热发电的技术优势
太阳能光热发电的技术优势 具体来说，太阳能光热发电的优势表现在以下几个方面： 优势一：电能质量优良，可直接无障碍并网。 太阳能光热发电与常规化石能源在热力发电上原理相同，都是通过Rankine 循环、Brayton循环或Stirling 循环将热能转换为电能，直接输出交流电，不必像光伏或风电一样还需要逆变器转换，电量传输技术相对较为成熟，稳定性高，因此更方便与目前国内的电网对接，且电力品质好。 优势二：可储能，可调峰，实现连续发电。 电网的负荷曲线形状在白天与太阳能发电自然曲线相似，上午负荷随时间上升，下午随时间下降，因此太阳能发电是天然的电网调峰负荷，可根据电网白天和晚上的最大负荷差确定负荷比例，一般可占10-20%的比例； 受益于热能的易储存性，所有太阳能光热发电电站都有一定程度的调峰、调度能力，即通过热的转换实现发电的缓冲和平滑，并可应对太阳能短暂的不稳定状况； 储能是可再生能源发展的一大瓶颈，实践证明储热的效率和经济性显著优于储电和抽水蓄能。配备专门蓄热装置的太阳能光热发电电站，不仅在启动时和少云到多云状态时可以补充能量，保证机组的稳定运行，甚至可以实现日落后24 小时不间断发电，同时可根据负载、电网需求进行电力调峰、调度。
优势三：规模效应下成本优势突出。 因热电转换环节与火电相同，太阳能光热发电也与火电同样具备显著的规模效应，优于风电和光伏等。随着技术进步和产业规模扩大，太阳能光热发电的成本将很快接近甚至低于传统化石能源发电成本。 优势四：清洁无污染，助力碳减排。 光伏尽管是清洁发电，但硅片生产环节却高耗能高污染，而太阳能光热发电不需要提炼重金属、稀有金属和硅，生产与发电环节均无污染，是真正的清洁能源。 据测算在整个生命周期中，太阳能光热发电的碳排放量仅为19g/kWh，而传统火电则高达270g/kWh。 光伏取用的太阳能尽管是可再生，但光伏电池材料是硅，电池寿命有限，对硅片及稀有金属消耗量大，而太阳能光热发电的材料更为普遍且廉价，如导热材料等可以循环使用。 太阳能光热发电对传统能源的逐步替代可大幅降低碳排放。每平方米聚光器表面吸收的热量，可以避免200-300kg二氧化碳排放。在光照条件符合的区域，利用光热发电技术，1km2的土地每年可以产生100-130GWh 的太阳电能，相当于50MW 的常规煤炭或天然气中等负荷电站，在太阳能光热发电整个运行寿命中，产生的能量将等同于500 万桶石油。 根据世界能源理事会（World Energy Council，WEC）的测算，假设未来20 年煤炭和天然气仍然是发电的主导能源，而且天然气将逐渐替代煤炭，那么太阳能发电可实现的单位二氧化碳减排将达
一文看懂太阳能光热发电原理及分类
一文看懂太阳能光热发电原理及分类 什么是太阳能光热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。 光热发电原理光热发电技术，是不同于光伏发电的全新的新能源应用技术。它是一个将太阳能转化为热能，再将热能转化为电能的过程。利用聚光镜等聚热器采集的太阳热能，将传热介质加热到几百度的高温，传热介质经过换热器后产生高温蒸汽，从而带动汽轮机产生电能。此处的传热介质多为导热油与熔盐。通常我们将整个的光热发电系统分成四部分：集热系统、热传输系统、蓄热与热交换系统、发电系统。 集热系统：集热系统包括聚光装置、接收器、跟踪机构等部件。如果说集热系统是整个光热发电的核心，那么聚光装置就是集热系统的核心。聚光装置即为聚光镜或者定日镜等。其反射率、焦点偏差等均能影响发电效率。目前国内生产的聚光镜，效率可以达到94%，与国外生产的聚光镜效率相差不大。集热系统采集太阳能，将太阳能转化为热能。 热传输系统：热传输系统主要是传输集热系统收集起来的热能。利用传热介质将热能输送给蓄热系统。传热介质多为导热油和熔盐。理论上，熔盐比导热油温度高，发电效率大，也更安全。热传输系统一般有预热器、蒸汽发生器、过热器和再热器等组成。热传输系统的基本要求是：传热管道损耗小、输送传热介质的泵功率小、热量传输的成本低。在热传输过程中，传热管道越短，热损耗就越小。 蓄热与热交换系统：个人认为，光热发电技术在蓄热与热交换系统中充分体现了对比光伏发电技术的优势。即将太阳热能储存起来。可以在夜间发电，也可以根据当地的用电负荷，适应电网调度发电。蓄热装置常由真空绝热或以绝热材料包覆的蓄热器构成。蓄热系统中