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第三章 太阳能热发电技术
 学习目标
掌握：太阳能热发电系统的构成及原理、五种太阳能热
发电系统的技术特点
理解：太阳能热发电技术的含义
了解：典型塔式、槽式、盘式太阳能热发电站
第一节 太阳能热发电技术研究发展概况
太阳能热发电技术：将吸收的太阳辐射热能转化成电能的
发电技术。它包括二种类型，一是利用太阳热能直接发
电，另一类是将太阳热能通过热机带动发电机发电。
太阳能热发电方式主要包括五种：塔式太阳能热发电系统
、槽式太阳能热发电系统、盘式太阳能热发电系统、太
阳池热发电系统、太阳能热气流发电系统。
发展历程：
早在1774年，英法科学家提出了太阳动能的设想
而后1878年，在巴黎建立一小型太阳能动力站
石油、天然气大量开采，人们太阳能动力的研究降温
爆发石油危机后，人们重燃对太阳能技术的探索和研究
第二节 太阳能热发电站基本系统与构成
一、电站热系统
传统热力发电厂，常用煤或石油供锅炉燃烧，加热水变
成过热蒸汽驱动汽轮发电组发电，从而将热能转换为
电能。
工作原理:利用太阳集热器收集太阳能，加热，产生过热
蒸汽，驱动热动力装置带动发电机发电，从而将太阳
能转换为电能。
二、太阳能热发电系统组成
包括聚光集热子系统、蓄热子系统、辅助能源子系统和
汽轮发电子系统。
聚光集热子系统：聚光器、接收器和跟踪装置。
蓄热子系统：不可或缺组成部分，储存太阳能。
辅助能源子系统：保障电站持续运行，避免蓄热系统高
耗资。
汽轮发电子系统：太阳能热发电的动力发电装置。
第三节 塔式太阳能热发电系统
定义：利用众多平面反射镜阵列，将太阳辐射反射到置于
高塔顶部的太阳接收器上，加热工质产生过热蒸汽，驱
动汽轮机发电机组发电，从而将太阳能转换成电能。
一、电站系统构成
聚光装置、集热装置、蓄热装置和汽轮发电机组四部分。
聚光装置：平面反射镜，跟踪机构
集热装置：由太阳辐射接收器和高塔组成
蓄热装置和汽轮发电机组
二、典型塔式太阳能热发电站
美国太阳I号发电站，美国II号发电站、八达岭发电站
第四节 槽式太阳能热发电站系统
定义：将众多的槽型抛物面聚光集热器，经过串并联的排
列，从而可以收集较高温度的热能，加热工质，产生过
热蒸汽，驱动汽轮发电机组发电。
一、电站系统构成
聚光集热装置、辅助能源装置、蓄热装置和汽轮发电机
组。
图159
二、聚光集热装置
槽型抛物面聚光集热器结构由槽型抛物面聚光器、接收
器和跟踪机构3部分组成。
三、典型槽式太阳能热发电站
20世纪80年代初期，美国鲁兹公司投资12亿美元，从
1985-1991年间，在加州沙漠地区相继建成9座槽式太
阳能热发电站，设计寿命30年，总装机容量达到
353.8MW。
近年来，我国新疆、宁夏等地相继建成槽式太阳能热发
电站。
第五节 盘式太阳能热发电系统
定义:通过一抛物面碟形聚光器将太阳辐射聚焦到接收器
中，接收器将能量吸收后传递到热电转换系统，从而实
现太阳能到电能转换。
一、电站系统构成
热发电装置由：旋转抛物面反射镜、接收器和跟踪装置
三部分组成。
二、典型盘式太阳能热发电站
1982年安装在美国加州的盘式斯特林太阳能热发电站
瑞典能源技术公司在内蒙鄂尔多斯建设的盘式斯特林太
阳能发电站
第六节 太阳池热发电系统
定义:将天然盐水湖建成太阳池，就是一个巨大的平板太
阳集热器。利用它吸收太阳能，再通过热交换器加热低
沸点工质产生过热蒸汽，驱动汽轮发电机组发电。
工作原理：
第一步：当太阳池底部浓盐水受热后，用水泵将其抽至
池外。
第二步：通过热交换器加热氟利昂，使之汽化，产生过
热蒸汽，驱动低沸点工质汽轮发电组发电。
第三步：汽轮机排出的蒸汽，经过冷凝器后，又被送回
蒸发器，降温后的热水，被用管道送回蓄热层的底部。
第七节 太阳能热气流发电系统
定义:地面空气集热器根据温度效应产生热空气，从吸风
口进入烟囱，形成热气流，驱动在烟囱内的风轮带动
发电组发电。
第八节 太阳能热发电技术发展前景
一、不同型式太阳能热发电系统比较
二、发展趋势
在全球可持续发展的大背景下，“绿色能源，低碳生活”
理念备受重视，太阳能热发电技术可有效解决能源、资
源、环境等一系列问题，因此前景巨大。
就我国目前而言，热发电技术成本未能大幅下降，仅凭环
保不考虑经济因素不切实际，为此各级政府应出台相应
政策扶持，因地制宜选择不同形式热发电技术。