太陽能熱發(fā)電技術(shù)

聚光型太陽能熱發(fā)電系統(tǒng)是利用聚焦型太陽能集熱器把太陽能輻射能轉(zhuǎn)變成熱能，然后通過汽輪機、發(fā)電機來發(fā)電。根據(jù)聚焦的形式不同，聚光型太陽能集熱發(fā)電系統(tǒng)主要有塔式、槽式和碟式。

塔式太陽能熱發(fā)電系統(tǒng)（SPT）是將集熱器置于接收塔的頂部，許多面定日鏡根據(jù)集熱器類型排列在接收塔的四周或一側(cè)，這些定目鏡自動跟蹤太陽，使反射光能夠精確地投射到集熱器的窗口內(nèi)。投射到集熱器的陽光被吸收轉(zhuǎn)變成熱能后，便加熱盤管內(nèi)流動的介質(zhì)產(chǎn)生蒸汽，蒸汽溫度一般會達到650℃，其中一部分用來帶動汽輪機組發(fā)電，另一部分熱量則被儲存在蓄熱器里，以備沒有陽光時發(fā)電用。

槽式太陽能熱發(fā)電系統(tǒng)是一種中溫?zé)崃Πl(fā)電系統(tǒng)。其結(jié)構(gòu)緊湊，太陽能熱輻射收集裝置占地面積比塔式和碟式系統(tǒng)要小30%~50%。槽形拋物面集熱裝置的制造所需的構(gòu)件形式不多，容易實現(xiàn)標(biāo)準(zhǔn)化，適合批量生產(chǎn)。用于聚焦太陽光的拋物面聚光器加工簡單，制造成本較低，拋物面場每平方米陽光通徑面積僅需11kg~18kg玻璃，耗材最少。

碟式太陽能熱發(fā)電裝置包括碟式聚光集熱系統(tǒng)和熱電轉(zhuǎn)換系統(tǒng)，主要由碟式聚光鏡、吸熱器、熱機及輔助設(shè)備組成?，F(xiàn)代碟式太陽能熱發(fā)電技術(shù)在20世紀(jì)70年代末由瑞典USAB等發(fā)起研究。

在太陽能熱發(fā)電技術(shù)中，太陽熱能直接發(fā)電尚處于原理性直接試驗階段，而太陽熱能間接發(fā)電已有一百多年的發(fā)展歷史，通常所說的太陽能熱發(fā)電技術(shù)主要是指太陽熱能間接發(fā)電，即太陽熱能通過熱機帶動常規(guī)發(fā)電機發(fā)電。太陽能熱發(fā)電技術(shù)無化石燃料的消耗，對環(huán)境無污染，可分為兩大類：一類是利用太陽熱能直接發(fā)電，如半導(dǎo)體或金屬材料的溫差發(fā)電，真空器件中的熱電子、熱離子發(fā)電以及堿金屬熱發(fā)電轉(zhuǎn)換和磁流體發(fā)電等，這類發(fā)電的特點是發(fā)電發(fā)電裝置本體沒有活動部件，但此類發(fā)電量小，有的方法尚處于試驗階段；另一類是太陽熱能間接發(fā)電，它使太陽熱能通過熱機帶動發(fā)電機發(fā)電，其基本組成與常規(guī)發(fā)電設(shè)備類似，只不過其熱能是從太陽能轉(zhuǎn)換而來。從能源輸入端利用模式看，太陽能熱發(fā)電系統(tǒng)的發(fā)展經(jīng)歷了三個不同的階段，逐步形成了三大類系：單純太陽能熱發(fā)電系統(tǒng)、太陽能與化石能源綜合互補系統(tǒng)和太陽能熱化學(xué)重整復(fù)合系統(tǒng)。當(dāng)然，若從系統(tǒng)輸出目標(biāo)看，這三類系統(tǒng)也還都有各自不同功能類別的系統(tǒng)，如單純發(fā)電的、熱電聯(lián)產(chǎn)或冷熱電多聯(lián)產(chǎn)的以及化工（或清潔燃料）的電力多聯(lián)產(chǎn)等。

太陽池?zé)崮馨l(fā)電的工作原理是利用高溫鹽溶液在蒸發(fā)器內(nèi)使低沸點介質(zhì)蒸發(fā)產(chǎn)生蒸汽，推動汽輪機并帶動發(fā)電機發(fā)電，從汽輪機排出的蒸汽進入冷凝器冷凝，冷凝液用循環(huán)泵抽回蒸發(fā)器，重新被太陽池的熱鹽溶液蒸發(fā)，開始新的循環(huán)。太陽池?zé)岚l(fā)電方式的最突出優(yōu)點是構(gòu)造簡單、生產(chǎn)成本低，它幾乎不需要價格昂貴的不銹鋼、玻璃和塑料一類的材料，只要一處淺水池和發(fā)電設(shè)備即可。另外它能將大量的熱儲存起來，可以常年不斷地利用陽光發(fā)電，即使在夜晚和冬季也照?？梢岳?。因此，有人說太陽池發(fā)電是所有太陽能應(yīng)用中最為廉價和便于推廣的一種技術(shù)。

太陽能熱氣流發(fā)電的原理是在以大地為吸熱材料的地面大棚式太陽能空氣集熱器中央建造高大的豎直煙囪，煙囪的底部在地面空氣集熱器的透明蓋板下面開設(shè)吸風(fēng)口，上面安裝風(fēng)輪，地面空氣集熱器根據(jù)溫度效應(yīng)生產(chǎn)熱空氣，從吸風(fēng)口吸入煙囪，形成熱氣流，驅(qū)動安裝在煙囪內(nèi)的風(fēng)輪并帶動發(fā)電機發(fā)電。

太陽能熱氣流發(fā)電站的實際構(gòu)造由三部分組成：大棚式地面空氣集熱器、煙囪和風(fēng)力機。太陽能熱氣流發(fā)電站的地面空氣集熱器是一個近地面一定高度、罩著透明材料的大棚。陽光透過透明材料直接照射到大地上，大約有50%的太陽輻射能量被土壤所吸收，其中1/3的熱量加熱罩內(nèi)的空氣，1/3的熱量儲于土壤中，1/3的熱量為反射輻射和對流熱損失，所以，大地是太陽能熱氣流電站的蓄熱槽。

研究表明，影響電站運行特性的因素有云遮、空氣中的塵埃、集熱器的清潔度、土壤特性、環(huán)境風(fēng)速、大氣溫度疊層、環(huán)境氣溫及大棚和煙囪的結(jié)構(gòu)質(zhì)。

前言

第一章 能源概述

第一節(jié) 能量與能源

第二節(jié) 能源與環(huán)境保護

第三節(jié) 能源與可持續(xù)發(fā)展

第二章 太陽能熱發(fā)電技術(shù)

第一節(jié) 太陽能概述

第二節(jié) 太陽能熱發(fā)電技術(shù)綜述

第三節(jié) 聚焦太陽能熱發(fā)電系統(tǒng)的類型和組成

第四節(jié) 太陽能光熱發(fā)電系統(tǒng)的蓄熱

第五節(jié) 太陽能熱發(fā)電系統(tǒng)的蒸汽發(fā)生器

第三章 太陽能光伏發(fā)電技術(shù)

第一節(jié) 太陽能電池材料及其發(fā)展趨勢

第二節(jié) 太陽能電池性能與評價

第三節(jié) 太陽能光伏發(fā)電系統(tǒng)

第四節(jié) 光伏發(fā)電系統(tǒng)優(yōu)化與運行

第五節(jié) 太陽能光伏光熱聯(lián)合發(fā)電系統(tǒng)

第六節(jié) 光伏發(fā)電的發(fā)展趨勢與應(yīng)用前景

第四章 風(fēng)力發(fā)電技術(shù)

第一節(jié) 風(fēng)能概述

第二節(jié) 風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)及其發(fā)展趨勢

第三節(jié) 風(fēng)力機及其進展

第四節(jié) 風(fēng)力發(fā)電的運行分析

第五章 地?zé)岚l(fā)電技術(shù)

第一節(jié) 地?zé)崮芨攀?

第二節(jié) 地?zé)岚l(fā)電系統(tǒng)

第三節(jié) 地?zé)崮馨l(fā)電的關(guān)鍵技術(shù)與設(shè)備

第四節(jié) 地?zé)岚l(fā)電技術(shù)的發(fā)展

第五節(jié) 地?zé)岚l(fā)電中的環(huán)境保護

第六章 生物質(zhì)能發(fā)電技術(shù)

第一節(jié) 生物質(zhì)能概述

第二節(jié) 生物質(zhì)發(fā)電類型

第三節(jié) 生物質(zhì)燃燒技術(shù)與燃燒設(shè)備

第四節(jié) 生物質(zhì)燃料氣化和氣化設(shè)備

第五節(jié) 垃圾填埋氣發(fā)電技術(shù)

第六節(jié) 垃圾焚燒發(fā)電

第七節(jié) 沼氣發(fā)電

第八節(jié) 生物質(zhì)發(fā)電的污染問題分析

第七章 海洋能發(fā)電技術(shù)

第一節(jié) 海洋能概述

第二節(jié) 潮汐能發(fā)電

第三節(jié) 波浪能發(fā)電

第四節(jié) 海洋溫差能發(fā)電

第五節(jié) 海洋鹽差能發(fā)電

第六節(jié) 海流能發(fā)電

參考文獻

序

前言

第一章概述

第一節(jié)能源含義、分類及歷史演變

第二節(jié)中國能源現(xiàn)狀、問題與對策

第三節(jié)中國新能源與可再生能源現(xiàn)狀與前景

第二章太陽能光伏發(fā)電技術(shù)

第一節(jié)概述

第二節(jié)太陽能電池工作原理

第三節(jié)太陽能電池制造工藝

第四節(jié)太陽能光伏發(fā)電系統(tǒng)設(shè)備構(gòu)成

第五節(jié)獨立光伏發(fā)電系統(tǒng)設(shè)備構(gòu)成

第六節(jié)并網(wǎng)光伏發(fā)電系統(tǒng)

第三章太陽能熱發(fā)電技術(shù)

第一節(jié)太陽能熱發(fā)電技術(shù)研究發(fā)展概況

第二節(jié)太陽能熱發(fā)電站基本系統(tǒng)與構(gòu)成

第三節(jié)塔式太陽能熱發(fā)電系統(tǒng)

第四節(jié)槽式太陽能熱發(fā)電系統(tǒng)

第五節(jié)盤式太陽能熱發(fā)電系統(tǒng)

第六節(jié)太陽池?zé)岚l(fā)電系統(tǒng)

第七節(jié)太陽能熱氣流發(fā)電系統(tǒng)

第八節(jié)太陽能熱發(fā)電技術(shù)發(fā)展前景

第四章風(fēng)力發(fā)電技術(shù)

第一節(jié)風(fēng)與風(fēng)力資源

第二節(jié)風(fēng)力機工作原理

第三節(jié)風(fēng)力發(fā)電設(shè)備

第四節(jié)風(fēng)力發(fā)電運行方式

第五節(jié)風(fēng)力發(fā)電現(xiàn)狀與展望

第五章生物質(zhì)能發(fā)電技術(shù)

第一節(jié)概述

第二節(jié)生物技能的轉(zhuǎn)化與發(fā)電技術(shù)

第三節(jié)生物質(zhì)熱裂解發(fā)電技術(shù)

第四節(jié)生物質(zhì)能利用現(xiàn)狀

第五節(jié)生物技能發(fā)電前景預(yù)測

第六章地?zé)岚l(fā)電技術(shù)

第一節(jié)地?zé)崮芑局R

第二節(jié)地?zé)岚l(fā)電原理和技術(shù)

第三節(jié)地?zé)豳Y源

第四節(jié)世界地?zé)岚l(fā)電

第五節(jié)中國地?zé)岚l(fā)電

第七章潮汐能發(fā)電技術(shù)

第一節(jié)潮汐和朝汐能

第二節(jié)潮汐能發(fā)電

第三節(jié)世界潮汐能發(fā)電

第四節(jié)中國潮汐能發(fā)電

第八章燃料電池發(fā)電技術(shù)

第一節(jié)燃料電池的基本原理

第二節(jié)磷酸型燃料電池

第三節(jié)熔融碳酸鹽型燃料電池

第四節(jié)固體電解質(zhì)型燃料電池

第五節(jié)固體高分子型燃料電池

第六節(jié)直接甲醇型燃料電池

參考文獻