太阳能热发电技术课件.ppt

1、1太阳能利用概述太阳能利用概述2国际形势国际形势普京首批撤出叙利亚的战机20162016年年3 3月月1414号，普京下令，俄罗斯撤出叙利亚。号，普京下令，俄罗斯撤出叙利亚。3博弈的根源博弈的根源VS俄罗斯俄罗斯美国美国4中国的发展中国的发展l 20162016年中国年中国GDP 7%GDP 7%l 人民币保值人民币保值l 经济稳定发展经济稳定发展5l十个重点领域十个重点领域第一是第一是能源能源l五大优先主题五大优先主题节能；煤；油气；节能；煤；油气；新能源；新能源；电网电网l可再生能源低成本规模化开发利用可再生能源低成本规模化开发利用 l重点研究开发大型风力发电设备；l沿海与陆地风电场和西部

2、风能资源密集区建设技术与装备；l高性价比太阳光伏电池及利用技术；高性价比太阳光伏电池及利用技术；l太阳能热发电技术；太阳能热发电技术；l太阳能建筑一体化技术（光热及光伏）；太阳能建筑一体化技术（光热及光伏）；l生物质能和地热能等开发利用技术。国家中长期科学和技术发展规划纲要国家中长期科学和技术发展规划纲要（2006202020062020年）年）背景之一：国务院背景之一：国务院6可再生能源中长期发展规划可再生能源中长期发展规划（20072007年年9 9月）月）背景之二：国家发改委背景之二：国家发改委l太阳能太阳能1 1、太阳能发电太阳能发电 户用型光伏发电系统；建筑物一体化的屋顶太阳能并网光

3、伏发电设施；较大规模的太阳能光伏电站和太阳能热发电电站。2 2、太阳能热利用太阳能热利用 太阳能一体化建筑；太阳能集中供热水工程；太阳能采暖和制冷示范工程。重点发展领域：水电重点发展领域：水电 、生物质能、生物质能 、风电、风电 、太阳能、其它可再生能源、太阳能、其它可再生能源7l太阳并不是温度稳定的黑体，而是许多层不同波长发射和吸收的辐射体。但在应用太阳能系统时，通常把它看成是温度为的；l能量1/22亿到达地球。太阳结构太阳结构l氢：78.4%氦：19.8%；l太阳直径为地球109倍；l内部温度2000万摄氏度；太阳（能源的根源）太阳（能源的根源）8太阳常数太阳常数l地球在绕太阳运行过程中，

4、与太阳间的距离变化不大，到达地球大气层上界的太阳辐射强度几乎是一个常量，用来表示。l太阳常数的数值是指在平均日地距离时，地球大气层上界垂直太阳光线的单位面积表面、单位时间内所接受到的太阳能。近年来测得的太阳常数值AM0=1350W/m2，的变化造成的影响不超过3.4%。核反应区核反应区辐射区辐射区对流区对流区9l第一道防线：第一道防线：地球磁场，使得大多数不能进入地球，即使进入也会被地球磁场俘虏；l第二道防线：第二道防线：由于地球有对流层、平流层和电离层，对太阳辐射有吸收、反射和散射的作用。太阳光谱中的及其它波长更短的辐射，因在电离层被氮、氧及其它大气分子强烈吸收而不能穿越大气到达地表；l第三

5、道防线：第三道防线：平流层的臭氧，大部分被吸收。太阳太阳辐射辐射穿过地球大气层时的衰减穿过地球大气层时的衰减p 电磁波辐射：电磁波辐射：可见光和不可见光组成；p 微粒辐射：微粒辐射：带正电荷质子和大致等量带负电荷 的电子组成的粒子流。10太阳辐射光谱（太阳辐射光谱（X X射线、紫外线、射线、紫外线、可见光可见光、红外线、微波、无线电波）、红外线、微波、无线电波）l 由于地球大气强烈散射，导致能量减弱；l 由于水汽对太阳辐射选择性吸收的结果，能量减弱；，在大气上界本来就很低，加上二氧化碳和水对它的强烈吸收，能到达地面的能量就更小；因此，只考虑到达地面的太阳辐射能。11 太阳辐射总量太阳辐射总量l

6、太阳的总辐射量为3.75*1015亿千瓦；l达到地球范围内为173*104亿千瓦，其中，被大气吸收23%，被大气分子和尘粒反射回宇宙占30%，穿过大气层到达地球表面的占47%，约为81*104亿千瓦；l达到地球陆地表面的约为17*104亿千瓦，相当于全世界一年内消耗各种能源总和的3.5万多倍；l陆地植物吸收利用的仅占0.015%，人们利用作为燃料和食物仅占0.002%。太阳能利用潜力巨大太阳能利用潜力巨大12Solar resource我国太阳能资源分布我国太阳能资源分布 太阳能资源分布太阳能资源分布l青藏高原青藏高原：大气层薄，透明度好，纬度低，日照时间长；世界第二世界第二l四川盆地四川盆地

7、：雨多，雾多，晴天较少；l河南：中等；l全国较欧美、日本优势巨大。131 1、太阳能热发电技术、太阳能热发电技术2、其它太阳能发电技术（太阳能电池）太阳能热利用技术太阳能热利用技术4、太阳能制冷技术3、太阳能热水/供暖系统（太阳能热泵技术）141 1、太阳能热发电技术、太阳能热发电技术1.1 1.1 太阳能热发电的类型和特点太阳能热发电的类型和特点，利用反射镜或集热器将阳光聚集起来，加热水或其它介质，产生蒸汽或热气流以推动涡轮发电机发电；（b）利用的装置，将聚集的太阳光和热直接发电。例如温差发电、热离子发电和磁流磁流体发电体发电等。u目前太阳能热发电技术主要为。15l太阳能是一种能流密度很低的

8、能源，若要提高经济效益，就必须提高和。l太阳辐射能很容易以极高的效率转换为热能，但把热能转变为功则受到限制。和阐述了热转换为功的条件和最大转换效率，提高热机效率的主要途径是。1.1 1.1 太阳能热发电的类型和特点太阳能热发电的类型和特点16太阳能加热温度的分类太阳能加热温度的分类太阳利用系统太阳利用系统(350以上以上)High temperature for electric power generation 太阳能利用系统(80350)Heating for industrial processes and“active”building solar heating(human comf

9、ort)太阳能利用系统太阳能利用系统(80以下以下)Low temperature for water heating and passive building solar heating(human comport)171.2 1.2 太阳能热发电系统太阳能热发电系统18太阳能高温利用示例太阳能高温利用示例塔式电站系统图塔式电站系统图19Power tower in Barstow,1982,California 20Power tower in Barstow,California 定日镜定日镜21(1)(1)塔式电站塔式电站 Power Towers 350500塔式电站主要系统：聚光子

10、系统、集热子系统、蓄热子系统、发电子系统。特点：用一个。吸收器利用由许多反射镜聚集的阳光把其中的介质(如水)加热，并产生高温高压的蒸汽驱动汽轮发电机组发电。优势：塔式电站的优点是聚光倍数高(10003000)，容易达到较高的工作温度；能量集中过程由反射光一次完成，方法简捷有效；吸收器散热器面积相对较小，光热转换效率高；太阳能塔式电站的总体效率可以达到20%。缺点：但塔式电站建设费用高，其中反射镜的费用占50%以上。221）计算机控制随着太阳能电站。例如，一个1 MW的塔式电站，要用2.93万块反射镜，单镜面积为30 m2。这些反射镜布置在3 km2的场地上，塔的高度为305 m。3）接收器太阳

11、能锅炉：要求体积小，换热效率高。目前塔式电站的发展目前塔式电站的发展 世界上较大的太阳能塔式电站功率已达到世界上较大的太阳能塔式电站功率已达到10104 4 kWkW，主要集中于美国、，主要集中于美国、西班牙、澳大利亚等。西班牙、澳大利亚等。关键技术关键技术23100m2定日镜定日镜heliostat2425(2)(2)碟式电站碟式电站 Dish Technology 7501000 l 蝶式太阳能发电系统组成：蝶式太阳能发电系统组成：抛物面反射镜、吸热器、跟踪器、斯特林发电机。l 优点：优点：聚焦比大、工作温度高、发电效率高达30%，结构较为紧凑、安装方便，非常适合分布式能源。l 缺点：缺点

12、：单台功率较小，斯特林发电机技术难度大，且无储能装置，依靠阳光。最早的太阳能发电系统最早的太阳能发电系统2627碟式电站研究重点碟式电站研究重点l接收器：接收器：l循环方式：循环方式：停留在成熟的朗肯循环；l系统集成及可靠性系统集成及可靠性:国内尚无成熟技术。直接式太阳能加热器直接式太阳能加热器间接式太阳能加热器间接式太阳能加热器工质：工质：氢气氢气/氦气氦气28(3)(3)槽式电站槽式电站 Parabolic Troughs l槽式电站与碟式电站相似，其主要系统包括：槽式电站与碟式电站相似，其主要系统包括：聚光集热子系统，换热子系统，发电子系统，蓄热子系统和辅助能源子系统。35039029太

13、阳能加热槽太阳能加热槽30Collectors in southern CA31l 优点：优点：多个槽型抛物面聚光集热器经过串并联的排列，设备结构简单，安装方便;多聚光器集热器可以同步跟踪；反射镜固定在地面，吸收器为管状,工质流动时也被加热，经济效益高。l 缺点：缺点：用水量大，聚光比小，系统工作温度低，热量损失大，核心部件真空管技术尚未成熟，吸收管表面选择性涂层性能不稳定，运行成本过高。现状：现状：真空玻璃的集热管损坏率高、导热油价格昂贵。槽式太阳能发电系统特性：槽式太阳能发电系统特性：20112011年中国鄂尔多斯年中国鄂尔多斯50 MW50 MW槽式太阳能发电系统建立，线槽式太阳能发电系统建立，线聚焦集热管、聚光驱动装置和玻璃反射银镜已经国产化。聚焦集热管、聚光驱动装置和玻璃反射银镜已经国产化。结束语当你尽了自己的最大努力时，失败也是伟大的，所以不要放弃，坚持就是正确的。When You Do Your Best,Failure Is Great,So DonT Give Up,Stick To The End感谢聆听不足之处请大家批评指导Please Criticize And Guide The Shortcomings演讲人：XXXXXX 时 间：XX年XX月XX日