线性菲涅尔式太阳能热发电技术发展概况

针对该技术的原理及特点、发展历程、应用现状、未来的发展趋势以及应用前景作了相关介绍。

2023年中国太阳能热发电行业发展现状分析

随着中国新能源占比逐步提高的新型电力系统的建设速度加快,兼具调峰电源和储能双重功能、具备在部分区域作为调峰和基础性电源潜力的太阳能热发电技术正迎来新的发展机遇。为使社会全面了解太阳能热发电技术和行业发展,促进太阳能热发电行业进一步发展,对2023年中国太阳能热发电行业发展情况进行了梳理,同时分析了3种太阳能热发电技术的成本下降路径,并提出了一系列促进行业发展的建议。分析结果显示:中国太阳能热发电技术水平在不断提升,行业配套能力显著增强,为其进一步大规模发展奠定了坚实基础。未来,仍需要通过总结经验并尽快落地一批采用不同技术形式的太阳能热发电项目来不断提高太阳能热发电的技术水平,并促进其成本下降,助力安全可靠的新型电力系统的建设。

太阳能热发电技术路线的研究与选择

随着国家“双碳”战略的实施,太阳能热发电在新能源领域迎来迅猛发展。对太阳能热发电技术路线进行研究,分别比较各类技术路线实施的成熟度、运维可靠性、光电转化效率及选址等方面,并结合国内特殊气候条件对光热电站发电效率的影响,提出具有相对竞争力且能稳定、可靠、高效率实现的技术路线。

不同瞄准策略的线性菲涅耳式聚光器光学性能

吸热管表面能流密度分布的均匀性对线性菲涅耳式聚光器的光热性能及安全运行有着重要影响。基于Tonatiuh光学仿真软件构建了线性菲涅耳式聚光器模型,研究了圆柱面形反射镜焦距及瞄准点位置与光斑宽度之间的关系,在此基础上探讨了不同瞄准策略下线性菲涅耳式聚光器的光学效率及能流分布的均匀性。结果表明:采用瞄准点均匀分布的瞄准策略,聚光器在保持较高光学效率的同时能够提升集热管表面能流分布的均匀性。采用优化后的瞄准策略,线性菲涅耳式聚光器光学效率可达到87.4%,集热管表面能流密度标准差由45.3%降低到30.7%,集热管顶部能流密度提升了10.2%。集热管空管预热采用该优化瞄准策略,在变占空比跟踪模式下,集热管弯曲变形程度远小于现有瞄准策略。该结果可为线性菲涅耳式聚光集热系统的优化设计提供理论支撑。

反射式线性菲涅尔热发电技术

本文主要介绍的反射式线性菲涅耳热发电的原理，并结合皇明2Mw在建项目的设计模型，分析了模型聚光镜场的主要光学性能和热学性能．并介绍了线聚焦的直接蒸汽生成技术。

线性菲涅耳太阳能聚光系统

线性菲涅耳聚光反射装置是对连续抛物面聚光镜的一种离散化近似,因由法国工程师Fresnel发明而得名。线性菲涅耳太阳能热发电技术在太阳能热发电系统中非常有用,尤其是在需要安装大面积的镜场时,对成熟的槽式太阳能聚光热发电系统形成强有力的竞争。简要介绍了线性菲涅耳聚光反射装置的技术特点及发展现状。

国内太阳能热发电技术发展与应用现状

本文主要介绍国内太阳能热发电技术发展情况、工程应用现状及设备生产能力概况,并对塔式、槽式、碟式、菲涅尔式4种主流的太阳能热发电技术进行了简要分析和比较,旨在基于我国太阳能热发电实际情况给出未来发展和研究方向的建议。

浅谈太阳能热发电的集热形式

论述分析太阳能辐照特性,分别阐述塔式太阳能热发电、槽式太阳能热发电、蝶式太阳能热发电和菲涅尔式太阳能热发电聚热原理及各自热点,从电站规模、聚光方式、跟踪方式、光热转换效率、峰值效率、年净效率、能否储能、单位面积造价、单位瓦数造价、发展状况、优缺点及开发风险对塔式、槽式和蝶式太阳能热发电进行比较分析。

对太阳能热发电走向成功之路的思考

从理论方面对降低太阳能热发电投资成本的方式进行了分析,认为可通过扩大规模来降低投资成本,依靠扩大发电系统的规模和优化镜场设计来提高太阳能热发电系统的光电转换效率;碟式和点聚焦菲涅耳聚光系统的光热转换效率高,竞争力较强。当采用超大功率蒸汽轮机时,可使发电系统的规模扩大10倍、热电转换效率提高25%;按照光学效率和接收器热效率均达到92%计算,碟式聚光系统的光热转换效率可达到84.64%,而塔式聚光系统的光热转换效率为57.73%,前者比后者提高了46.62%,使碟式太阳能热发电系统的光电转换效率比塔式太阳能热发电系统的提高了83.3%,从而使碟式太阳能热发电系统的总投资成本比塔式太阳能热发电系统的下降了45.4%,共用跟踪系统使其总投资成本又下降了4.8%,再加上碟式太阳能热发电系统的中发电系统规模扩大10倍,最终,碟式太阳能热发电系统的总投资成本可比塔式太阳能热发电系统的降低75.2%。在不考虑材料和制造技术方面进步的情况下,太阳能热发电的上网电价可从目前的1元/kWh降至约0.25元/kWh,使太阳能热发电成为未来有竞争力的主要能源技术。

太阳能热发电系统介绍及站址选择

对4种不同类型的太阳能热发电系统进行了介绍及对比,并论述、分析了带储热的太阳能热发电系统的站址选择的注意事项,可为太阳能热发电项目的开发、设计提供参考。

线性聚光太阳能热发电技术的现状及发展趋势

对比线性聚光太阳能热发电技术中的槽式和菲涅耳式热发电的基本原理,结合典型电站,分析了各型式系统的性能参数、发电效率和技术成本等指标,指出了不同技术的优势和不足。分析表明,槽式热发电技术在商业和技术上是最为成熟的一种线性聚光太阳能热发电系统,所占市场份额最大,表现出良好的实用性;菲涅耳式热发电技术通过进一步的示范项目,未来成本将进一步降低,效率也将提高。

太阳能光学研究与太阳能热发电产业化技术

太阳能热发电能够连续发电,是未来电力系统必不可少的技术.该项研究建立了聚光太阳能系统光学分析的通用理论,发展了聚光太阳能光学系统性能计算与优化的方法和程序;研究了主要聚光太阳能光学系统性能,提出了多种新型聚光太阳能光学系统设计.设计的点聚焦菲涅耳系统,效率与碟式系统相差无几,成本却低得多.提出的工业化技术方案,发电上网电价可降低到0.22元/kW·h,比现有火力发电方式成本低一半以上,从而提出了可行的聚光太阳能热发电产业化发展路线,为解决人类未来能源问题提供了良好的选择.