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塔式太阳能热发电特点是什么

来源:www.xrdq.net   时间:2023-06-30 01:10   点击:150  编辑:admin   手机版

一、塔式太阳能热发电特点是什么

一、优点:

1. 熔盐作为导热液的最大优势就是太阳能场的输出温度可以高达450-550℃,使得兰肯循环的效率高于导热油系统。

2. 熔盐要比导热油便宜。熔盐可作为农业肥料且可大量获取。此外,它更加环保,无毒,不可燃。

二、缺点:

熔盐的最大缺点一是冰点高,二元和三元熔盐在120-220℃。所以建站要考虑如何防止熔盐凝固。可以想到的办法有:管道系统可以加热,或者导热液在夜间可以储存在有效的保温储存罐。二是盐类过于活跃,在更高温度下,不得不使用更高更贵的材料。

二、塔式太阳能发电原理

光伏塔就是塔式太阳能热发电系统,是在空旷的地面上建立一高大的中央吸收塔,塔顶上安装固定一个吸收器,塔的周围安装一定数量的定日镜,通过定日镜将太阳光聚集到塔顶的接收器的腔体内产生高温,再将通过吸收器的工质加热并产生高温蒸汽,推动汽轮机进行发电。

三、什么是太阳能塔式热发电技术

熔盐塔式光热发电站的原理其实很好解释,就是把光能转化为热能并存储起来,用以发电。

乍一看,它与传统的太阳能光伏发电似乎相近,但实际上差别很大,优势也很大。熔盐塔式光热发电站所使用的镜子并不是普通的镜子,它有一个专用的名称,叫做“定日镜”,定日镜是凹面的,它可以跟随光的移动来进行转动,并把照射到镜子上的光准确地反射到中间的集热塔之上。

那么集热塔是如何把热量存储起来的呢?这就要说集热塔之中的熔盐物质了,这个熔盐并不是岩浆,但却又类似于岩浆,它的主要组成成分就是硝酸钾和亚硝酸钠,这些盐类物质形态非常稳定,在290度到565度之间都可以保持可流动的熔融状态。为了将高温熔盐物质和低温熔盐物质区别开来,在集热塔的两侧分别配备了一个低温罐和一个高温罐。

低温罐之中存储着温度为290度的熔岩物质,当定日镜将光发射到集热塔上后,低温罐会将290度的熔盐物质送到集热塔中,这些熔盐物质在吸收热量的过程中逐渐升温,当温度接近565度时,压缩泵会将它们抽到高温罐里进行储存。

在准备发电时,高温罐内的熔盐物质会被送到蒸气室之中,然后就开始烧开水了,水吸收热量产生蒸汽,蒸汽推动汽轮机运转,电就产生了。熔盐物质将热量传递给了水,自身的温度又下降到了接近290度,于是它们被抽回低温泵,再次进入集热塔收集热量。这就是熔盐塔式光热发电站的基本原理,明白了它的原理,也就看出了它与传统的太阳能光伏发电之间的区别,这个区别就是光热发电站解决了能量的存储问题。

由于熔盐塔式光热发电站可以通过熔盐物质将热量储存起来,所以它的电力输出十分稳定,又不受制于昼夜更迭和天气变化,可以代替传统发电方式,而太阳能光伏发电则完全是靠天吃饭,而且只能即采即用,所以只能作为一种补充电力。

四、塔式太阳能热发电特点有哪些

二次反射塔式太阳能发电系统,由地面上万面反射镜子将阳光集中反射至塔顶的熔盐,阳光的热能瞬间被塔顶熔盐吸收,熔盐将这些热量带进厂房进一步加热水,产生水蒸汽推动汽轮机发电机组发电。

这种发电方式不需要消耗能源,也没有任何排放,是一个理想的太阳能利用方式;因太阳光是移动的,地面镜子安装有计算机控制的阳光跟踪系统,控制镜子精准跟踪太阳光,将阳光精确反射至塔顶。这就是塔式光热发电厂的发电技术原理。

五、塔式太阳能发电的特点

太阳能热发电是利用集热器将太阳辐射能转换成热能并通过热力循环过程进行发电,是太阳能热利用的重要方面.80年代以来美、欧、澳等国相继建立起不同型式的示范装置,促进了热发电技术的发展.世界现有的太阳能热发电系统大致有三类:槽式线聚焦系统、塔式系统和碟式系统.

1)槽式线聚焦系统

该系统是利用抛物柱面槽式反射镜将阳光聚焦到管状的接收器上,并将管内传热工质加热,在换热器内产生蒸汽,推动常规汽轮机发电.Luz公司 1980年开始开发此类热发电系统,5年后实现了商业应用。

2)塔式系统

塔式太阳能热发电系统的基本型式是利用一组独立跟踪太阳的定日镜,将阳光聚焦到一个固定在塔顶部的接收器上,用以产生高温,加热蒸发系统以推动发电机发电。

3)碟式系统

抛物面反射镜/斯特林系统是由许多镜子组成的抛物面反射镜组成,接收器在抛物面的焦点上,接收器内的传热工质被加热到750℃左右,驱动发动机进行发电.

由于碟式/斯特林系统光学效率高,启动损失小,效率高达29%,在三类系统中位居首位.

六、塔式太阳能发电的优缺点

敦煌百兆瓦熔盐塔式光热发电站顺利建成,意味着中国光热发电企业已掌握建设大规模熔盐塔式光热电站的核心技术,也为中国光热发电企业立足国内、迈向国际新能源市场积累了雄厚的技术储备,是我国光热发电产业发展史上重要的里程碑。

随着敦煌百兆瓦光热示范电站正式投运,2018年我国共有200MW的新增太阳能光热发电装机,实现历史上最大的装机增长率,而累计装机量也达到229.3 MW。

七、塔式太阳能热发电原理

光伏发电是利用半导体的光生伏打效应将光能直接转换成电能的,基本的部件太阳能电池板,是光转电的方式。其中关键元件是太阳能电池。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。

光伏发电的优点:

①无枯竭危险;

②安全可靠,无噪声,无污染排放外,绝对干净(无公害);

③不受资源分布地域的限制,可利用建筑屋面的优势;

④无需消耗燃料和架设输电线路即可就地发电供电;

⑤能源质量高;

⑥使用者从感情上容易接受;

⑦建设周期短,获取能源花费的时间短。

缺点:

①照射的能量分布密度小,即要占用巨大面积;

②获得的能源同四季、昼夜及阴晴等气象条件有关。

③发电成本高;

④光伏板制造过程中不环保

光热发电也叫做聚焦型太阳能热发电,它是通过各种物理方式把太阳能直射光聚集起来并产生高温高压的蒸汽,蒸汽驱动汽轮机来发电的。依据集热方式的不同,又可分为太阳能槽式热发电、太阳能塔式热发电和太阳能碟式热发电三种。是热转电的方式。

光热发电的优点:

1、电能质量优良,可直接无障碍并网。

2、可储能,可调峰,实现连续发电。

3、规模效应下成本优势突出。

4、清洁无污染,助力碳减排。

光热发电和光伏发电的区别

1、发电原理不同

  光伏电站是利用太阳能电池板吸收太阳光中的可见光形成光电子,产生电流。

  光热发电利用熔盐或者油等介质吸收太阳光中的热能,使用汽轮机将其转化为电能。

2、并网难易不同

  光伏发电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。

  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,输出电力稳定,电力具有可调节性。就并网难易程度来看,光热发电比常规的光伏发电更具有优势。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。

3、对环境的污染程度不同

  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。

  而光伏发电技术存在致命弱点为太阳能电池在生产过程中对环境的损耗较大,是高能耗、高污染的生产流程。

4、技术成熟程度不同

  常规的光伏发电技术,在我国已经发展稳定,技术相对成熟;而光热发电,虽然很早就在国外兴起,但是在我国来说,依然处于技术创新与改进阶段。

八、塔式太阳能光热发电设备图片

1.塔式发电系统

  塔式发电系统为点式聚焦系统,其利用大规模的定日镜形成的定日镜场阵列,将太阳辐射反射到置于高塔顶部的吸热器上,加热传热介质,使其直接产生蒸汽或者换热后再产生蒸汽,以此驱动汽轮机发电。塔式系统具有热传递路程短、热损耗小、聚光比和温度较高等优点,但塔式系统必须规模化利用,占地要求高,单次投资较大,采用双轴跟踪系统,镜场的控制系统较为复杂。

  2.槽式发电系统

  槽式太阳能热发电系统全称为槽式抛物面反射镜太阳能热发电系统,是将多个槽型抛物面聚光集热器经过串并联的排列,加热工质,产生过热蒸汽,驱动汽轮机发电机组发电。

  3.碟式发电系统

  碟式系统也是点式聚焦系统,它是世界上最早出现的太阳能光热发电系统。碟式系统也称为抛物面反射镜斯特林系统,是由许多抛物面反射镜组成,接收在抛物面的焦点上,接收器内的传热介质被加热后,驱动斯特林发动机进行发电。碟式系统的聚光比非常高,从几百至上千都可达到,聚焦温度甚至可以达到1000℃以上,效率较高,对于地面坡度要求也更为灵活。但成本上还缺少优势,技术上也有待于完善。碟式系统较适用于边远地区独立电站。可以单台使用或多台并联使用,适宜小规模发电。

  4.菲涅尔式发电系统

  菲涅尔式发电系统的工作原理类似槽式光热发电,只是采用菲涅尔结构的聚光镜来替代抛面镜。这使得它的成本相对来说低廉,但效率也相应降低。

  此类系统由于聚光倍数只有数十倍,因此加热的水蒸气质量不高,使整个系统的年发电效率仅能达到10%左右;但由于系统结构简单、直接使用导热介质产生蒸汽等特点,其建设和维护成本也相对较低。

九、塔式太阳能热发电站

30亿左右。

发电站的工作过程是这样的:

首先在集热塔周围布置一定数量的镜子,集热塔作为吸热器的承载基础,镜子作为太阳能的接受者,然后镜子将太阳光反射到集热塔顶的吸热器上。

液态熔盐流经吸热器的管道并吸收热量,并由这些携带热量的熔盐,通过蒸汽发生系统与水做热交换,产生高温高压的蒸汽,从而推动汽轮发电机组发电。

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