太陽倍數

太陽倍數是指特定的設計點中吸熱器輸出熱功率與透平機組額定熱功率之比，反映了集熱系統容量與發電系統容量之間的差別。

基本介紹

• 中文名：太陽倍數
• 外文名：solar multiple
• 一級學科：工程技術
• 二級學科：電力技術
• 定義：吸熱器功率與透平機額定功率比
• 作用：集熱系統容量與發電容量的差別

定義

對於特定的設計點，吸熱器輸出熱功率與透平機組額定熱功率之比，反映了集熱系統容量與發電系統容量之間的差別。

影響

光熱發電對太陽輻照的要求較高，其基準太陽直射輻射（DNI）要求為大於5kWh/m/天的輻照強度。在一定的DNI下，solar multiple（太陽倍數）和capacity factor（容量因子）對一個光熱電站的設計至關重要。

容量因子是考慮一個光熱電站年發電小時數的重要數據，為使容量因子達到理想值，光熱電站設計時都考慮將太陽倍數以一定的數值（大於1）進行設計，無儲熱光熱電站的設計一般的太陽倍數設定在1.3~1.4之間。

太陽倍數越高，則容量因子越大，兩者成正相關。一定的太陽倍數下，儲熱時長也影響到容量因子的大小。但太陽倍數提高則會導致光場系統的投資上漲，從而導致平準化度電成本（LCOE）升高，因此，太陽倍數絕非越高越好，電站設計中需要在太陽倍數和容量因子、LCOE、儲熱時長中尋求平衡點。

相關研究

有學者針對配備分離式吸熱器的50MW DSG塔式電站，研究太陽倍數和儲熱時長對其運行性能和LCOE的影響。

（1）設計點處，當太陽倍數由1.0增加到3.0時，定日鏡場效率由67.8%降低到62.3%，分離式吸熱器熱效率在不同太陽倍數下，相對於定日鏡場效率其變化很小，僅在86.8%一87.4%範圍內變化;朗肯循環效率在不同太陽倍數下均相同，為40.6%。

（2）電站年發電量和年容量因子均隨著太陽倍數和儲熱時長的增加而增加。當太陽倍數為2.7儲熱時長為9h時，可得到此時50 MW DSG塔式電站的LCOE最低，為0.214$/(kW·h)，對應的年容量因子為0.501，年發電量為219.5 GWh。

（3）當太陽倍數為2.7，儲熱時長為9h時，7月對應的月容量因子為全年最高值，電站月容量因子隨著每月DNI增加而增加。因此未來在對DSG塔式電站選址時，應選擇DNI高的地區，從而得到高的年容量因子和年發電量。