槽式太陽能熱發電

槽式太陽能熱發電系統全稱為槽式拋物面反射鏡太陽能熱發電系統，也簡稱為槽式鏡像系統。它是將多個槽型拋物面聚光集熱器經過串並聯的排列，聚焦太陽直射光，加熱真空集熱管裡面的工質，產生高溫，再通過換熱設備加熱水產生高溫高壓的蒸汽，驅動汽輪機發電機組發電的系統。

簡介

美國上世紀已經建成354MW的電站，2007年建成64MW的Solar One電站；西班牙已經建成200MW電站，分別是Andasol 1（50MW）電站、AndaSol 2（50MW）電站、Energia Solar De Puertollano（50MW）電站和Alvarado 1 （50MW）電站。

基本信息

槽式太陽能系統中,鏡場系統是電站運行最主要的熱量來源,鏡場系統利用迴路中的集熱器追蹤太陽運行,將太陽輻射積聚於集熱管上,加熱集熱管內流通的導熱油,以完成集熱目的。

反射鏡一般由玻璃製造，背面鍍銀並塗保護層，也可用鏡面鋁板或鏡面不鏽鋼板製造反射鏡，反射鏡安裝在反光鏡托架上。槽型拋物面反射鏡可將入射太陽光聚焦到焦點的一條線上，在該條線上裝有接收器的集熱管。

根據不同的導熱液，槽式集熱器把導熱液加熱到至400度左右，由於槽式太陽能熱發電系統的熱傳輸管道特別長，為減小熱量損失，管道外要有保溫材料、管道要儘量短；長長的管路需專業泵來推動導熱液的循環，要設法減小導熱液泵功率，這些都是重要的技術。導熱液可用苯醚混合液、加壓水混合液、導熱油等液體，傳熱方式可直接傳熱也可採用相變傳熱。

從熱交換器輸出的過熱蒸汽送往蒸汽輪機發電，從蒸汽輪機排出的水蒸汽經冷凝器轉為水，再由給水泵送往熱交換器，再次產生過熱蒸汽推動蒸汽輪機。發電機發出的電經變壓器轉換成高壓電輸送到電網。

國內發展情況

國內槽式太陽能熱發電技術現狀

20世紀70年代，在槽式太陽能熱發電技術方面，中科院和中國科技大學曾做過單元性試驗研究。

進入21世紀，聯合攻關隊伍，在太陽能熱發電領域的太陽光方位感測器、自動跟蹤系統、槽式拋物面反射鏡、槽式太陽能接收器方面取得了突破性進展。目前正著手開展完全擁有自主智慧財產權的100kW槽式太陽能熱發電試驗裝置。

2009年華園新能源工程公司與中科院電工所、清華大學等科研單位聯手研製開發的太陽能中高溫熱利用系統，設備結構簡單、而且安裝方便，整體使用壽命可達20年。由於反射鏡是固定在地上的，所以不僅能更有效地抵禦風雨的侵蝕破壞，而且還大大降低了反射鏡支架的造價。更為重要的是，該設備技術突破了以往一套控制裝置只能控制一面反射鏡的限制。我們採用菲涅爾凸透鏡技術可以對數百面反射鏡進行同時跟蹤，將數百或數千平方米的陽光聚焦到光能轉換部件上（聚光度約50倍，可以產生三、四百度的高溫），採用菲涅爾線焦透鏡系統，改變了以往整個工程造價大部分為跟蹤控制系統成本的局面，使其在整個工程造價中只占很小的一部分。同時對集熱核心部件鏡面反射材料，以及太陽能中高溫直通管採取國產化市場化生產，降低了成本，並且在運輸安裝費用上降低大量費用。

這兩項突破徹底克服了長期制約太陽能在中高溫領域內大規模套用的技術障礙，為實現太陽能中高溫設備製造標準化和產業化規模化運作開闢了廣闊的道路。華園新能源工程公司生產的太陽能高溫發電管，還可以產生550度以上的高溫蒸汽，可以套用於太陽能槽式熱發電工程。該公司有國內最具規模的直通管和反射槽生產廠,並主持和參與了包括目前亞洲最大的我國首座太陽能槽式熱發電項目等多項工程的前期論證、設計。

2009年底總投資176億元建設的“太陽能熱發電研究及產業基地”日前在山東省濰坊市峽山區奠基。據悉，這一基地建成後將成為全球規模最大、範圍最廣的太陽能熱發電研究及產業基地、太陽能熱發電國際技術推廣和產業化基地、太陽能熱發電國際技術教育培訓基地。

項目開建

槽式太陽能熱發電系統全稱為槽式拋物面反射鏡太陽能熱發電系統，是將多個槽型拋物面聚光集熱器經過串並聯的排列，加熱工質，產生高溫蒸汽，驅動汽輪機發電機組發電。

槽式太陽能熱發電系統包括以下五個子系統：

1.聚光集熱子系統。是系統的核心，由聚光鏡、接收器和跟蹤裝置構成。接受器主要有兩種：真空管式和腔式；跟蹤方式採用一維跟蹤，有南北、東西和極軸三種方式。
2.換熱子系統。由預熱器、蒸汽發生器、過熱器和再熱器組成。當系統工質為油時，採用雙迴路，即接收器中工質油被熱後，進入換熱子系統中產生蒸汽，蒸汽進入發電子系統發電。直接採用水為工質時，可簡化此子系統。
3.發電子系統。基本組成與常規發電設備類似，但需要配備一種專用裝置，用於工作流體在接收器與輔助能源系統之間的切換。
4.蓄熱子系統。太陽能熱發電系統在早晚或雲遮間隙必須依靠儲存的能量維持系統正常運行。蓄熱的方法主要有顯式、潛式和化學蓄熱三種方式。
5.輔助能源子系統。在夜間或陰雨天，一般採用輔助能源系統供熱，否則蓄熱系統過大會引起初始投資的增加。

8月10日，2010年中國太陽能熱發電產業發展高峰論壇暨北京中航空港通用設備有限公司槽式太陽能熱發電項目奠基儀式在湖南省懷化市沅陵縣隆重舉行。這是我國第一個槽式太陽能熱發電產業項目。

據悉，太陽能熱發電屬於國家提倡的低能耗、低排放、清潔、無污染、廉價的新興能源，開發前景十分廣闊。今年初，槽式太陽能熱發電系統成套設備核心技術，由北京中航通用公司與中科院工程熱物理研究所、華北電力大學合作研發成功，實現了曲面聚光鏡從技術到生產的完全國產化。此次落戶沅陵的槽式太陽能熱發電設備製造項目，主要是製造生產採集器支架、集熱管、反射玻璃鏡、驅動跟蹤裝置、控制系統、熱交換蒸汽發生裝置、蒸汽能發電機組、太陽能蓄能裝置等8大設備。項目總投資8.78億元，共分3期工程，其中第一期投資3.5億元，可實現年產值20億元。3期工程建成後，年內銷售收入可達100億元以上。同時，可拉動相關產業年銷售收入20億元以上。

中國槽式太陽能熱發電項目突破了聚光鏡片、跟蹤驅動裝置、線聚焦集熱管3項核心技術，我國是繼美國、德國、以色列之後的全部技術國產化的國家。

在當天下午舉行的高峰論壇上，專家、學者圍繞太陽能熱發電產業全球發展形勢及前景、地方政府如何利用新能源產業促進區域經濟可持續增長等議題發表了精彩演講。