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汉得太阳能行业解决方案 [兼容模式]

太阳能光热发电与光伏发电对比分析

传统的火力发电是通过燃烧,把化石中储存的能量,转化为热能,再转化为电能。而太阳能光热发电则是通过数量众多的反射镜,将太阳的直射光聚焦采集,通过加热水或者其他工作介质,将太阳能转化为热能,然后利用与传统的热力循环一样的过程,即形成高温高压的水蒸气推动汽轮机工作,最终将热能转化成为电能,典型太阳能光热发电热力循环系统原理如图所示。 太阳能光热发电热力循环系统原理图 正是通过这样的环节,太阳能光热发电技术和传统技术顺利地集成在一起。由于火力发电技术早已非常成熟,从而降低了太阳能光热发电整体技术开发的风险。 中国产业信息网发布的《》指出:技术主要包括太阳能光伏发电和太阳能光热发电两种,光伏发电的原理是当太阳光照射到上时,电池吸收光能,产生光生伏打效应,在电池的两端出现异号电荷积累。若引出电极并接上负载,便有功率输出。光伏发电是目前太阳能发电产业的主流技术,较为成熟,国家已明确其上网电价(不同地

区在0.9~1 元/度范围变化),发电成本也下降至0.7 元/度左右;光热发电在我国发展时间较短,在太阳能聚光方法及设备、高温传热储热、电站设计等集成以及控制方面,已经取得实质性进展,但商业化业绩较小,上网电价政策尚未落实,发电成本也较高,约为0.9 元/度左右。但太阳能光热发电与光伏发电相比具有以下优点: 1)太阳能光热发电输出电力稳定,电力具有可调节性,易于并网 目前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。而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。 ?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。根据不同储热模式,可不同程度提高电站利用小时数和发电量,提高电站调节性能。 ?通过补燃或与常规火电联合运行改善光热发电出力特性。太阳能热可利用化石燃料补燃或与常规火电联合运行,使其可以在晚上或连续阴天时持续发电,甚至可以以稳定出力承担基荷运行,从而使年发电利用得到7000 小时左右。 2)太阳能光热发电无污染 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。而技术存在致命弱点为在生产过程中对环境的损耗较大,是高能耗、高污染的生产过程。业内专家认为,太阳能电池在生命周期所能节约的能源与生产太阳能电池本身所要消耗的资源相比,并不经济。 和光热发电对比

2014年太阳能光伏行业分析报告

2014年太阳能光伏行业分析报告 2013年12月

目录 一、外围需求改善国内政策给力 (3) 1、欧洲增长乏力容量依然可期 (3) (1)长期增长乏力容量不容小觑 (3) (2)靴子落地需求确定 (4) 2、美日增长强劲发展稳定健康 (6) (1)日本市场:注重技术和质量保持长期发展 (6) (2)美国市场稳步发展 (8) 3、中国政策给力开启高速窗口 (8) 二、细则相继落地投资具备保障 (10) 1、补贴年限明确电站投资收益良好 (11) (1)逐步理顺电站分区定价 (11) (2)投资具备保障 (12) 2、建设规模确定分布式启动在即 (15) (1)电量补贴确定市场规模明朗 (15) (2)投资具备吸引力 (16) 三、失衡走向均衡产品价格趋稳 (18) 四、投资策略 (19)

一、外围需求改善国内政策给力 随着债务危机的爆发,欧盟光伏产业在补贴力度下调之下迎来阶段性拐点,本土贸易保护主义情绪陡然膨胀,各方压力之下,欧盟果不其然对涉华光伏产品采取“双反”调查,面对中国的有效反击,双方最终达成协议,由此中国光伏产品输欧通道依然保持畅通。配额制度的实施虽然在一定程度上抑制了中国光伏产品的外输份额,但2014 年7GW 的限额依然为内地企业提供了确定性的市场空间。 与此同时,伴随中美日市场的不断崛起,国内光伏外需市场的多元化逐渐清晰。2014年美日需求量约为10GW,增长幅度超过40%,为国内企业拓宽产品外输通道创造了良好条件。国内光伏产业在政策的大力扶持之下,预计将成为全球最大的需求市场,2013 年11 月国家能源局明确表示,2014 年国内光伏新增装机容量规划为12GW,增长100%。外围需求的改善和国内政策的强力扶持,将为2014 年我国光伏产业的发展提供强大引擎。 1、欧洲增长乏力容量依然可期 (1)长期增长乏力容量不容小觑 从2000 年开始,欧盟国家便开始有计划的引导本国光伏产业的发展,在二十一世纪的头十年里,世界光伏产业的发展几乎由欧洲主导。到2011 年,欧盟27 国太阳能光伏总装机容量占世界总装机容量的比重达到73%的峰值,随后在欧洲债务危机影响和其他市场的快速

太阳能光热技术在建筑节能中的应用

太阳能光热技术在建筑节能中的应用 刘业凤☆ 代彦军 王如竹 (上海交通大学) [摘要] 在建筑节能中利用太阳能光热技术是一种有效而环保的手段。本文结合国内外太阳能建筑节能中应用的最新动态,对各种技术和应用方案进行了总结和探讨,并对这种技术的应用发展提出一些建议。 [关键词] 建筑节能 太阳能光热技术 应用方案 1 概述 建筑能耗是指建筑物使用过程中用于供暖、通风、空调、照明、家用电器、输送、动力、烹饪、给排水和热水供应等的能耗。在发达国家,建筑能耗约占总能耗的39%-40%。这一比例的高低反映了一个国家的经济发展和人民生活水平。我国是最大的发展中国家,建筑能耗约为全国总能耗的11.7%,而北方地区供暖能耗就占了其中的80%[1-2]。随着我国的经济腾飞和气候变暖,这一比例正不断提高。自二十世纪70年代中东石油危机以来,建筑节能成为发达国家关注的热点。而90年代提出可持续发展理论和环境资源保护的紧迫性以后,建筑节能更成为世界各国的关注热点。 人类对建筑的需求,经历了掩蔽所?舒适建筑?健康建筑?绿色建筑这样四个阶段。第一阶段是低能耗甚至无能耗的阶段,第二和第三阶段是高能耗阶段,第四阶段则是高能量效率、大量利用可再生能源和未利用能源、亲近自然和保护环境的阶段。绿色建筑又称可持续建筑,发达国家已处于从第三阶段向第四阶段过渡的时期。我国普遍而言尚处于第一到第二阶段之间,因此我国的能源消费结构中建筑能耗的比重还不大。但我从国经济发展和人民生活水平提高的速度来看,本世纪初必然会走到第二和第三阶段,必然会给能源和环境带来巨大的压力。建筑节能主要是运用现代科技手段降低建筑能耗,减少环境污染,而并不意味着限制发展、降低建筑物的服务标准,而是以提高建筑物的能量效率、用有限的资源和最小的能源消费代价来取得取得最大的经济和社会效益,满足日益增长的需求目标。同时应尽力减少或消除建筑物的固有能耗。 目前工业和民用建筑物中绝大多数的空调系统均采用压缩制冷的方式,它具有使用方便、效率高的优点,但也有两个主要缺点:第一是需要消耗大量的机械能,并且其中大部分是由高品位的电能提供的;第二是环境污染问题污染来自于两方面:一是为生产高品位能源燃烧大量石化燃料产生的C O、C O2、S O2及NO x;二是压缩机中采用的工质CFC/HCFC均会不同程度地破坏臭氧层。含氯氟烃中的R11、R12对臭氧层的破坏特别严重,R22次之。太阳能资源在时间上的变化规律和制冷空调用能在时间上的动规律高度匹配,太阳能资源的地域分布与制冷空调需求的地域分布高度吻合,以及太阳能资源丰富、清洁和无污染性,使得太阳能技术成为一个极为诱人的研究领域,在环保、节能方面显示出无与伦比的优越性。太阳能技术在建筑节能方面的应用展现出了光明的前景。太阳能技术在建筑节能方面的应用根据使用方式可分为直接利用太阳能的方式和间接利用太阳能的方式。 2 直接利用太阳能的方式 2.1 建筑通风与太阳能利用 2.1.1 利用热压实现自然通风 迈克尔.霍普金斯设计的英国国内税务中心位于诺丁汉市的传统街区。他设计了一组顶帽可经升降的圆柱形玻璃通风塔[3],用作建筑的入口和楼梯间(见图1)。 玻璃通风塔可以最大限度地吸收太阳的能量,提高塔内空气温度,从而进一步加强烟囱效应,带动各楼层的空气循环,实现自然通风。冬季时可以将顶帽降下以封闭排风口,这样通风塔便成为一个玻璃暖房,有利于节省采暖能耗。 2.1.2机械辅助式自然通风 在冬季,利用机械装置将位于屋顶太阳能集热器中的热空气吸到房间的地板处,并通过地板上的气孔进入室内,实现利用太阳能采暖的目的,此后利用热压原理实现气体在房间内循环;而在夏季的夜晚,则利用天空背景辐射使太阳能集热器冷却(可比 ? 9 3 ? 建筑热能通风空调

太阳能光热发电技术研究综述

太阳能光热发电技术研究综述 摘要:太阳能是一种清洁的可再生能源,充分利用太阳能进行发电发热是我国 能源企业正在研究和使用的有效方式,这种方式有助于提高太阳能的利用率,有 助于减少不必要的自然环境污染和破坏,有助于新能源的开拓,是我国逐步实现 节能减排的有效体现,也符合我国低碳经济的发展要求,欧美一些发达国家已经 开始关注具有更高能源利用率的太阳能光热发电技术,并相继建立了不同型式的 示范装置。本文首先对太阳能光热发电系统进行了介绍,分析了国内外太阳能发 电的现状,指出了太阳能发电的技术发展趋势和研究方向。 关键词:太阳能;光热发电;发电技术 引言 目前,我国由于工业规模扩大和粗放经营导致了严重环境污染和破坏,因此 开发清洁能源是有效解决这一问题的重要途径,目前,世界各国纷纷将目光投向 太阳能的开发和应用,这也是全球经济的低碳化发展方向。太阳能作为一种清洁 的可再生能源,是未来的理想能源之一,是人类最可靠、最安全、最绿色、最持 久的替代能源。目前太阳能光伏发电被炒得如火如荼,而太阳能光热发电技术却 少为人知,在太阳能光伏发电遭遇瓶颈的今天,太阳能光热发电逐渐被人们重视 起来。 一、太阳能光热发电系统简介 1、太阳能发电系统的分类 目前,太阳能发电技术分为两种,一种是太阳能光伏发电,一种就是本文提 到的太阳能光热发电。太阳能光热发电技术又分为槽式太阳能光热发电、塔式太 阳能光热发电、碟式太阳能光热发电。目前槽式和塔式太阳能光热发电技术已经 投入使用,但是碟式发电系统还处于实验和示范状态。 2、槽式太阳能光热发电系统简介 这种太阳能光热发电系统主要是利用槽式抛物面聚光器聚光的太阳能产生的 热量进行发电,是一种分散型系统。这一系统的机构由聚光集热装置、蓄热装置、热机发电装置和辅助能源装置构成。槽式抛物面将太阳光线聚集在一条线上,并 在这条线上的重要位置安装集热器,进而吸收太阳的能量,之后将众多的槽式聚 光器串联或并联形成集热器的排列结构。 一般太阳能发电系统采用的是双回路的设计,集热油的回路与动力蒸汽的回 路是分开的,通过换热器交换热量,使用导热油作为热,低温的导热油从油罐泵 进入槽式太阳能集热场,被加热到391℃,之后经过再热器、过热器、蒸发器、 预热器四个装置,将收集的能量交换给动力回路中的蒸汽,进而产生热量极高的 蒸汽,进入汽轮机中做功,然后产生电能。 如果太阳能供应不足,这时就可以利用辅助加热器,如锅炉进行加热,提高 导热油的热量,进而实现该系统的正常运行,保证该系统连续作业,持续的产生 电能。因为槽式聚光器的集热温度不高,使得槽式太阳能光热发电系统中动力系 统的热能转化为功的效率不高,一般不到40%,因此,残春依靠抛物槽式太阳能 光热发电成本较高。 3、塔式太阳能光热发电系统 塔式太阳能光热发电系统是一种集中式发电系统,主要利用定日镜将太阳光 聚焦在中心的吸热器上,太阳的辐射能量会转变为热能,之后传递给热力循环工质,驱动汽轮做功进而实现发电。这一太阳能发电系统可以分为熔盐系统、空气

光伏行业背景及发展 报告

光伏行业背景及发展报告 —陕西北人光伏背板首条涂布生产线5周年记 能源是整个世界发展和经济增长的最基本的驱动力,是人类赖以生存的基础。自工业革命以来,能源安全问题就开始出现。1913年,英国海军开始用石油取代煤炭作为动力时,时任海军上将的丘吉尔就提出了“绝不能仅仅依赖一种石油、一种工艺、一个国家和一个油田”这一迄今仍未过时的能源多样化原则。随着人类社会对能源需求的增加,能源安全逐渐与政治、经济安全紧密联系在一起。但是,人类在享受能源带来的经济发展、科技进步等利益的同时,也遇到一系列无法避免的能源安全挑战,能源短缺、资源争夺以及过度使用能源造成的环境污染等问题直接威胁着人类的生存和发展。 然而地球上化石燃料的蕴藏量是有限的,根据已探明的储量,全球石油可开采约45年,天然气约61年,煤炭约230年,铀约71年。据世界卫生组织估计,到2060年全球人口将达到100―110亿,如果到时所有人的能源消费量都达到今天发达国家的人均水平,则地球上主要的35种矿物中,将有1∕3在40年内消耗殆尽,包括所有的石油、天然气、煤炭(假设为2万亿吨)和铀。所以,世界石化燃料的供应正面临严重短缺的危机局面。 太阳能是用之不尽,取之不竭的能源,如果从太阳能获得电力,将造福人类,人们通过光伏效应制造太阳能太阳电池进行光电变换来实现。它同以往其它电源发电原理完全不同,具有以下特点:①无枯竭危险;②绝对干净(无公害); ③不受资源分布的地域限制;④可在用电处就近发电;⑤能源质量高;⑥使用者在感情上容易接受;⑦获得能源花费的时间短。不足之处是:①照射的能量分布密度小,即要占用巨大的面积;②获得的能源同四季、昼夜及阴晴等气象

太阳能光热发电技术

太阳能光热发电技术的应用与发展 摘要:太阳能是一种用之不尽、取之不竭的清洁能源,在能源与环境问题日趋严峻的今天,很多国家都对太阳能发电技术进行了研究和实践,并取得了一些成果。太阳能光热发电是太阳能利用的一种有效方式,目前有槽式、碟式和塔式三种典型的太阳能光热发电方式。比之传统的火力发电方式,太阳能有其环保的优势,但是也存在一些问题需要去克服。随着人类对清洁能源的需求太阳能发电技术将会得到更加深入的发展。 1.太阳能热发电技术概述 能源与环境问题是当今世界面临的两个重要问题,随着化石能源的日趋枯竭,一次能源的利用成本也不断增加,由于大量的燃烧矿石燃料,使环境问题日益严重,温室效应、空气污染越来越引起人们的重视。近年来一些可再生能源受到了人们的推崇,为各国所重视。太阳能是一种取之不尽、用之不竭的清洁能源,利用太阳能直接发电是缓解甚至解决能源问题的一种有效方式,世界各国也都在做积极的努力,已经有很多太阳能发电项目投入运行,太阳能发电技术在未来有着广阔的发展前景。 太阳能是太阳通过辐射的方式想宇宙空间释放的能量,人类所需能量的绝大部分都直接或间接地来自太阳。正是各种植物通过光合作用把太阳能转变成化学能在植物体内贮存下来。煤炭、石油、天然气等化石燃料也是由古代埋在地下的动植物经过漫长的地质年代形成的。它们实质上是由古代生物固定下来的太阳能。此外,水能、风能、等也都是由太阳能转换来的。地球轨道上的平均太阳辐射强度为1369W/ m2。地球赤道的周长为40000km,从而可计算出,地球获得的能量可达173000TW。在海平面上的标准峰值强度为1kW/m2,地球表面某一点24h的年平均辐射强度为 0.20kW/m2,相当于有 102000TW的能量,人类 依赖这些能量维持生存, 其中包括所有其他形式的 可再生能源(地热能资源 除外),虽然太阳能资源总 量相当于现在人类所利用 的能源的一万多倍,但太 阳能的能量密度低,而且 它因地而异,因时而变, 这是开发利用太阳能面临 的主要问题。太阳能的这图 1 世界各国太阳能发电装机容量些特点会使它在整个综合能源体系中的作用受到一定的限制。

太阳能光热发电几种创新型储热技术简述

太阳能光热发电几种创新型储热技术 光热电站相比光伏电站的核心优势即在于光热电站可配置储热系统,与传统的火力发电厂一样,生产出电网友好型的可调度电力,满足连续的用电需求。目前,商业化光热发电项目的储能市场仍然以二元熔盐为工质的熔盐储能技术为主流,但其凝固点过高,易冻堵管道的缺陷也饱受诟病。 2016年下半年接连发生的美国新月沙丘电站熔盐罐熔盐泄露事故以及西班牙Gemasolar光热电站熔盐热罐损毁事故,均造成了熔盐罐维修费用及售电收入方面的巨大损失,熔盐储热系统的安全性、可靠性再次受到行业关注。 那么,有没有一种更先进的储热技术,可替代传统的熔盐储热技术进而成为主流?近年来,创新型储能技术层出不穷,尽管其大多停留在实验室或小型示范阶段,在理论层面已证明了其发展潜力,但其商业化价值仍尚待发掘。 1. 挪威Energy Nest公司新型固态混凝土储能技术 挪威科技公司Energy Nest与德国Heidelberg水泥公司(德国跨国建材公司,全球四大水泥生产商之一)展开合作,耗时五年半研发出一种全新的特殊混凝土HEATCRETE储能技术。HEATCRETE混凝土经国际权威独立第三方实验室测试,具有高比热容和高热导率的特性。与之前最为先进的混凝土储能系统相比,HEATCRETE系统的导热系数提高了70%,比热容值提高了15%,这对电站的热力性能和传热介质来说意义重大。该公司表示,其HEATCRETE混凝土储能系统能使整个光

热电站的成本下降10%,针对熔盐储能系统则能节约60%的成本。HEATCRETE混凝土储能技术还能应用于风电和生产高温设备的工厂,但光热电站是该公司的主要目标市场。 2. 麻省理工学院新型液态金属储能技术 2014年9月,麻省理工学院的研究人员公开一种新型全液态金属电池储能系统。该液态金属储能系统内部没有使用任何固体材料制作,全部的储能元件也都采用融化的液体来制作。该系统造价低廉,且使用寿命较长。研究团队称该储能系统可使风能和太阳能这些可再生能源具备与传统能源相竞争的能力。 3. 瑞典查尔姆斯大学新型含碳化学液体高效储能 2017年3月,瑞典查尔姆斯理工大学研究者成功验证了以一种含碳化学液体作为介质,来高效存储太阳能的新型储能技术的可行性。通过这种化学液体,能够实现能量的自由传输以及随时释放。值得一提的是,该化学液体释放能量时,几乎可以实现能量的零损耗。研究小组将这个过程叫做“分子式太阳能储热系统”。目前,此项新技术已成功登上《能源与环境科学》(英国皇家化学院发行的学术期刊)的封面。

太阳能光热发电特点、类型与前景分析

太阳能光热发电特点、类型与前景分析 发表时间:2017-12-01T09:58:43.030Z 来源:《电力设备》2017年第22期作者:杨阳 [导读] 摘要:太阳能光热发电虽在我国起步较晚,但随着国家对可再生能源的日益重视,光热发电产业呈迅猛发展的趋势。 (全球能源互联网集团有限公司北京 100031) 摘要:太阳能光热发电虽在我国起步较晚,但随着国家对可再生能源的日益重视,光热发电产业呈迅猛发展的趋势。作为一种新型的能源开发利用模式,光热发电极有可能发展为新的投资热点。本文介绍了太阳能光热发电的特点,分析了光热发电系统的主要类型,探讨了光热发电的前景。 关键词:太阳能;光热发电;应用前景 引言 随着全球气候温升变化、自然灾害频繁发生,环境污染和能源利用问题成为制约世界经济发展的关键因素。当前中国经济社会发展过程中同样面临能源问题的严峻挑战,电能作为经济发展的基础动力,其经济性与合理性影响着全社会的发展。太阳能是一种取之不尽、用之不竭的可再生能源,据统计,全世界每年的能源消耗量仅为太阳40分钟内照射到地球上所释放的能量。太阳能光热发电逐渐成为当今能源利用的一个新热潮。 一、光热发电的特点 太阳能光热发电是通过聚集太阳辐射的能量,将热能转变成高温蒸汽驱动蒸汽轮机来发电,这种发电方式叫做聚光式发电。美国从1984就已经开始利用太阳能光热进行发电,后来由于石化能源的价格下跌,美国取消了该方面的项目支持,直到2006年,随着能源危机的爆发,发达国家开始大面积的规划和建设光热发电项目。 (1)光热发电是通过“光--热--功”的转化过程实现发电的一种技术。光热发电在原理上和传统的化石燃料电站类似,两者最大的区别在于输入的能源不同。光热发电利用的能源为太阳能,通过聚光器将低密度的太阳能聚集成高密度的能量,经由传热介质将太阳能转化为热能,通过热力循环做功实现到电能的转换。 (2)太阳能光热发电从其发电原理上来看,是一种绿色能源的绿色利用方式,且太阳能资源是世界上分布最广泛的、取之不尽、用之不竭的可再生能源。从这个意义上看,太阳能光热发电技术的发展对于人类经济社会可持续发展具有重要意义。 二、光热发电系统主要类型 1、槽式发电系统 所谓槽式太阳能光热发电系统,其全称为槽式抛物面反射镜太阳能光热发电系统,其主要是把若干个槽型抛物面聚光集热器实施串并联形式的排列,通过太阳能来针对热管当中的工质进行加热,使得内部生成高温蒸汽,以此来推动汽轮发电机组来实现发电的功能。槽式太阳能聚光系统的聚光比通常在10~100之间,其以油为导热流体(工质)的聚热温度最高能够到达400℃,而以混合硝酸盐(工质)为导热流体最高能使集热温度达到550℃。相对来说,后者的发电效率较高[2]。除此之外,因为太阳光照存在时间不均匀的特征,这就需要应用其他措施或是构建蓄热系统来进行有效的补充。 2、线性菲涅耳反射器系统 最近几年以来,线性菲涅耳反射器系统开始逐渐兴起,这种系统主要是从最早的槽式太阳能发电系统不断改进优化后研发的。线性菲涅耳反射聚光器主要包括跟踪装置、反射镜场以及接收器这三个部分。所谓主反射镜场,主要是依靠若干个平面镜条共同组成的一种平面镜阵列,平面镜自身的转动轴(长轴)处在相同的平面中,通过跟踪装置的设定,使得平面镜能够绕着转动轴转动,达成跟随太阳转动的目的。当平面镜接受的发射光聚集在接收器的受光口以后,接收器则主要接受主反射镜当中的反射光,通过针对吸收钢管流动工质进行加热,就能够将光热转化成热能。线性菲涅耳反射器系统主要是利用菲涅耳结构当中的聚光镜来代替传统的抛物面镜,而其结构当中的集热管也具备二次反射的作用,聚光效率能够达到常规抛物面型集热器的3倍左右,而建设费用则能够减少一半。 3、塔式发电系统 塔式太阳能光热发电系统主要包括发电系统、主控系统、蓄热槽、接收器以及定日镜群这几个结构。通过在地面上建设一定数量的定日镜(自动跟踪太阳进行转动的球面镜群),而在这个定日镜群当中选择合适的位置构建一座高塔,在高塔的定点位置建设接收器,下面的定日镜群能够让太阳光汇聚成点状,集中照射到锅炉上面,能够让接收器当中的传热介质到达对应的温度,同时利用管道传递到地面的蒸汽发生器,生成高温蒸汽,最终实现发电的目的。相较于槽式太阳能发电系统而言,塔式太阳能发电系统的聚光比要更高,一般为300~1500之间,而运行温度也达到了1000~1500℃之间。塔式太阳能发电系统当中,接收器是至关重要的部分,依照导热介质的类型,现在主要包含空腔型与外部受光型。 4、碟式发电系统 碟式太阳能光热发电系统又可以称为盘式太阳能发电系统,属于世界上最早开发的太阳能动力系统。其主要是由若干个镜子共同组成的抛物面反射镜构成,通过接收在抛物面当中的焦点,具有非常高的聚光比,通常都能够达到3000以上,在焦点位置生成的温度非常高,通常可以达到750~1500℃之间,所以碟式太阳能发电系统具有非常高的热机效率。最近几年以来,碟式太阳能发电系统的发展主要集中在开发单位功率质量比更小的空间电源。 三、光热发电的前景 太阳能光热发电比光伏发电、风力发电更加有助于电网的稳定;并且避免了光伏发电中成本较大的硅晶光电转换过程,降低了成本,免除了污染,将作为新能源开发利用的主要角色。我国的太阳能资源非常丰富,特别是西部与北部地区,广阔的土地及丰富的太阳能资源能够适合光热发电大范围发展的需求。 太阳能光热发电产业的未来发展可从两方面阐述,一方面是建立配置储能装置的大型光热电站和建立光热与天然气联合型电站等,另一方面采取光热发电的分区布置式应用,包含在海岛、偏僻地区运用光热发电促成供电、供热以及海水淡化,在具备工业用热所需领域推广建立光热热电联合产业等。 结语 太阳能光热发电拥有广阔的发展前景,应加大对太阳能光热发电相关技术的研究,并在太阳能较为丰富的地区重点展开光热发电产

太阳能光热光电综合利用

太阳能光热光电综合利用 倪明江,骆仲泱,寿春晖,王 涛,赵佳飞,岑可法 (浙江大学能源清洁利用国家重点实验室,浙江 杭州 310027) 摘 要:太阳能光热光电的综合利用技术是将聚光、分光、热电联用等技术集成,通过对太阳能全波段能量进行一体化地利用,可极大地提高太阳能的利用效率,降低成本,具有重要的研究价值和市场应用价值。文章介绍了太阳能光热光电综合利用系统的技术情况,分别对集中式和分布式两种技术路线作了阐述,分析了聚光PV/T系统以及与建筑一体化设计的P V/T系统的未来发展方向。最后,结合各类太阳能利用系统的特点,比较分析了各种光热光电技术存在的问题,提出了综合利用各种光热光电技术来提高应用效果的理念。 关键词:太阳能利用技术;热发电;聚光热电联用;光热光电综合利用 中图分类号:T K513 文献标识码:A 基金项目:国家自然科学基金资助项目(50676082) 1 引言 传统化石能源的大量使用,不仅造成了化石能源本身的短缺,也给世界环境带来了极大的危害,给人类生存空间造成了严重威胁。寻求可再生能源的高效清洁利用成了目前人类面临的共同问题[1,2]。太阳能作为可再生清洁能源蕴藏着巨大能量,被普遍认为是理想的新能源。太阳辐射到达地球表面的能量高达4 1015MW,相当于每年3.6 105亿t标准煤,约为全球能耗的2000倍。太阳能可以免费使用,又不需要运输,对环境无任何污染。在传统化石能源储备减少、价格快速上升,在温室气体排放引发的气候环境问题愈来愈显著的今天,太阳能作为可再生能源和新能源的代表,得到越来越多的关注,太阳能的利用、太阳能材料及相关技术的开发在世界范围内引起了重视[3~5]。 我国太阳能资源丰富,辐射总量约3.3 103 ~8.4 106kJ/(m2a),全国2/3以上地区年日照时数大于2000h[6]。太阳能的有效利用,对缓解我国能源问题、减少CO2排放、保护生态环境都有着重大意义。 2 太阳能利用技术概况 目前利用太阳能的方法,主要有:太阳能集热利用、热力发电、光伏发电、光利用、海水淡化、建筑一体化技术、制氢、干燥技术等。其中太阳能集热利用技术以及太阳能光伏技术已经得到了长足发展。而以现今的发展趋势来看,太阳能热力发电和光伏发电将是世界各国在太阳能利用领域研究的新重点。 2.1 热利用 太阳能热利用方面,中国已成为世界上最大的太阳能热利用产品的生产、应用和出口的国家。2007年,集热器总保有量约为10800万m2。热利用形式多样,包括了太阳能热水器、太阳能空调、太阳能干燥和太阳能海水淡化等。 (1)太阳能热水器 太阳能热水器是太阳能热利用中最常见的一种装置。其基本原理是将太阳辐射能收集起来,通过与物质的相互作用转换成热能供生产和生活利用。我国是世界上最大的太阳能热水器制造中心,由我国生产的集热器推广面积约占世界的76%。随着太阳能热水器的发展,出现了闷晒式、平板式、玻璃真空管式和热管真空管式等多种应用形式。太阳能热水器以其经济、节能、环保等优点,备受世人瞩目。太阳能热水器在国内市场得到了迅速推广。目前城市太阳能热水器的平均普及率约为15%,部分地区达到31%~60%。随着太阳能热水器关键技术的不断突破,该技术已广泛运用于家庭、宾馆、学校、部队和医院等供淋浴、洗漱及其它需用热水的场所。 (2)太阳能空调 太阳能空调以太阳能作为制冷空调的热源,利用太阳辐射产生中高温蒸气(热水),进而驱动制冷机工作。太阳能制冷首先通过集热器收集太 ! 1 !

太阳能光热发电的技术优势

太阳能光热发电的技术优势 具体来说,太阳能光热发电的优势表现在以下几个方面: 优势一:电能质量优良,可直接无障碍并网。 太阳能光热发电与常规化石能源在热力发电上原理相同,都是通过Rankine 循环、Brayton循环或Stirling 循环将热能转换为电能,直接输出交流电,不必像光伏或风电一样还需要逆变器转换,电量传输技术相对较为成熟,稳定性高,因此更方便与目前国内的电网对接,且电力品质好。 优势二:可储能,可调峰,实现连续发电。 电网的负荷曲线形状在白天与太阳能发电自然曲线相似,上午负荷随时间上升,下午随时间下降,因此太阳能发电是天然的电网调峰负荷,可根据电网白天和晚上的最大负荷差确定负荷比例,一般可占10-20%的比例; 受益于热能的易储存性,所有太阳能光热发电电站都有一定程度的调峰、调度能力,即通过热的转换实现发电的缓冲和平滑,并可应对太阳能短暂的不稳定状况; 储能是可再生能源发展的一大瓶颈,实践证明储热的效率和经济性显著优于储电和抽水蓄能。配备专门蓄热装置的太阳能光热发电电站,不仅在启动时和少云到多云状态时可以补充能量,保证机组的稳定运行,甚至可以实现日落后24 小时不间断发电,同时可根据负载、电网需求进行电力调峰、调度。

优势三:规模效应下成本优势突出。 因热电转换环节与火电相同,太阳能光热发电也与火电同样具备显著的规模效应,优于风电和光伏等。随着技术进步和产业规模扩大,太阳能光热发电的成本将很快接近甚至低于传统化石能源发电成本。 优势四:清洁无污染,助力碳减排。 光伏尽管是清洁发电,但硅片生产环节却高耗能高污染,而太阳能光热发电不需要提炼重金属、稀有金属和硅,生产与发电环节均无污染,是真正的清洁能源。 据测算在整个生命周期中,太阳能光热发电的碳排放量仅为19g/kWh,而传统火电则高达270g/kWh。 光伏取用的太阳能尽管是可再生,但光伏电池材料是硅,电池寿命有限,对硅片及稀有金属消耗量大,而太阳能光热发电的材料更为普遍且廉价,如导热材料等可以循环使用。 太阳能光热发电对传统能源的逐步替代可大幅降低碳排放。每平方米聚光器表面吸收的热量,可以避免200-300kg二氧化碳排放。在光照条件符合的区域,利用光热发电技术,1km2的土地每年可以产生100-130GWh 的太阳电能,相当于50MW 的常规煤炭或天然气中等负荷电站,在太阳能光热发电整个运行寿命中,产生的能量将等同于500 万桶石油。 根据世界能源理事会(World Energy Council,WEC)的测算,假设未来20 年煤炭和天然气仍然是发电的主导能源,而且天然气将逐渐替代煤炭,那么太阳能发电可实现的单位二氧化碳减排将达

2018年光伏行业背景及发展报告

光伏行业背景及发展报告 WORD版本下载后可编辑

能源是整个世界发展和经济增长的最基本的驱动力,是人类赖以生存的基础。自工业革命以来,能源安全问题就开始出现。1913年,英国海军开始用石油取代煤炭作为动力时,时任海军上将的丘吉尔就提出了“绝不能仅仅依赖一种石油、一种工艺、一个国家和一个油田”这一迄今仍未过时的能源多样化原则。随着人类社会对能源需求的增加,能源安全逐渐与政治、经济安全紧密联系在一起。但是,人类在享受能源带来的经济发展、科技进步等利益的同时,也遇到一系列无法避免的能源安全挑战,能源短缺、资源争夺以及过度使用能源造成的环境污染等问题直接威胁着人类的生存和发展。 然而地球上化石燃料的蕴藏量是有限的,根据已探明的储量,全球石油可开采约45年,天然气约61年,煤炭约230年,铀约71年。据世界卫生组织估计,到2060年全球人口将达到100―110亿,如果到时所有人的能源消费量都达到今天发达国家的人均水平,则地球上主要的35种矿物中,将有1∕3在40年内消耗殆尽,包括所有的石油、天然气、煤炭(假设为2万亿吨)和铀。所以,世界石化燃料的供应正面临严重短缺的危机局面。 太阳能是用之不尽,取之不竭的能源,如果从太阳能获得电力,将造福人类,人们通过光伏效应制造太阳能太阳电池进行光电变换来实现。它同以往其它电源发电原理完全不同,具有以下特点:①无枯竭危险;②绝对干净(无公害); ③不受资源分布的地域限制;④可在用电处就近发电;⑤能源质量高;⑥使用者在感情上容易接受;⑦获得能源花费的时间短。不足之处是:①照射的能量分布密度小,即要占用巨大的面积;②获得的能源同四季、昼夜及阴晴等气象条件有关。但总的说来,瑕不掩瑜,作为新能源,太阳能具有极大优点,因此

太阳能光电_光热综合利用系统

引言 随着节能减碳问题的日益紧迫,可再生能源的 开发利用受到了越来越多的关注。 而太阳能作为一种储量巨大,分布广泛,清洁安全的新能源,已经在世界范围引起了广泛的重视。太阳辐射到达地球表面的能量高达4×1015MW ,约为全球能耗的2000倍。目前太阳能的主要利用方式有:太阳能光伏发 电、太阳能热发电、太阳能制氢、太阳烟囱、太阳能 制冷、 太阳能热水器等。其中太阳能光伏利用技术已经日益成熟,从光伏电站到太阳能路灯,太阳能光伏技术已经被广泛应用。但在太阳能光伏利用方面仍存在两个亟待解决的问题:光伏发电成本较高以及光电转化效率相对较低。 工业生产的晶体硅太阳电池转化效率大约在16%~17%,转化效率较高 摘 要:太阳能储量巨大,分布广泛,清洁安全。但太阳能光伏发电存在成本较高和能量转化效率较 低的问题。因此本文提出太阳能光电-光热综合利用方式。通过聚光降低成本,通过分频综合利用提高系统效率。在分频利用技术上,寻找具有特定吸收发射特性的纳米流体流经光伏电池上层,吸收光伏电池不能加以利用的部分能量。此外,利用光学薄膜,将光伏电池可利用的波段反射给光伏电池,其余部分的能量透射用以其他形式的能量转换。文章对两种太阳能光电-光热综合利用系统进行了设计和探索。结果表明,通过光电-光热综合利用能够对太阳能利用效率实现有效提升。 关键词:太阳能;分频;纳米流体;光学薄膜;综合利用 Solar Energy Optic-Electro and Optic-Thermal Composite Utilization System Wei wei ,Luo zhong yang ,Zhao jia fei ,Shou chun hui ,Zhang yan mei ,Wu ting ting ,Ni ming jiang Abstract:solar energy is enormously reserved,widespread,safe and clean.But solar energy photovoltaic power cost is high and its conversion efficiency is low.So this article brings up Solar energy optic-electro and optic-thermal composite utilization.Through spotlights cost reducing and frequency division utilization it improves system efficiency.Based on frequency division technology,some specific absorption -emission characteristic nanometer fluid passing above photovoltaic battery will absorb some energy which can not be used by photovoltaic batter.Otherwise it will use optical thin-film to reflect some wave band which photovoltaic battery can use to photovoltaic battery,as for the rest energy,it will transmit into other means of conversion.This article discuss two ways of solar energy,designs and explores optic -electro and optic -thermal composite utilization system.The results shows that solar energy use efficiency improves a lot through optic-electro and optic-thermal composite utilization. Keywords:solar energy,frequency division,nanometer fluid,optical thin -film,composite utilization 太阳能光电-光热综合利用系统 魏 葳1骆仲泱1赵佳飞1,2寿春晖1张艳梅1武婷婷1倪明江1 1浙江大学能源清洁利用国家重点实验室 2大连理工大学海洋能源利用与节能教育部重点实验室

中国太阳能光伏产业发展现状及未来发展趋势

中国太阳能光伏产业发展现状及未来发展趋势 来源:CSIA 类历史上从未有如2009 年底哥本哈根会议那样的事件,会使“节能减排”、“低碳”等字眼如此深入人心,全球经济的发展方向和导航标也已然转向了低碳经济。太阳能作为一种清洁的可再生能源,是未来低碳社会的理想能源之一,当下正越来越受到世界各国的重视。产业概况太阳能光伏产业链是由硅提纯、硅锭/硅片生产、光伏电池制作、光伏电池组件制作、应用系统五个部分组成。在整个产业链中,从硅提纯到应用系统,技术门槛越来越低,相应地,企业数量分布也越来越多,且整个光伏产业链的利润主要是集中在上游的晶体硅生产环节,上游企业的盈利能力明显优于下游。 全球太阳能光伏产业发展现状全球太阳能光伏产业发展现状CSIA 最新研究报告称,目前太阳能电池主要分为单晶硅电池、多晶硅电池和薄膜电池三种。单晶硅电池技术成熟,光电转换效率高,但其生产成本较高,技术要求高;多晶硅电池成本相对较低,技术成熟,但光电转换效率相对较低;而薄膜电池成本低,发光效率高,但目前其在技术稳定性和规模生产上均存在一定的困难。随着技术的进步,未来薄膜电池会有更好的发展前景。 在各国政府的大力支持下,太阳能光伏产业得到了快速的发展。2006 年至2009 年,太阳能光伏电池产量的年均增长率为60%。由于受到2008 年金融危机的影响,2009 年前两个季度光伏电池产量的增长速度有所放缓,但随着2009 年下半年市场需求的复苏,2009 年全年的太阳能电池产量达到了10431MW,比2008 年增长42.5%。 年全球太阳能电池产量点击此处查看全部新闻图片 目前太阳能光伏发电的成本大约是燃煤成本的11—18 倍,因此目前各国光伏产业的发展大多依赖政府的补贴,政府的补贴规模决定着本国的光伏产业的发展规模。目前在政府的补贴力度上,以德国、西班牙、法国、美国、日本等发达国家的支持力度最大。2008 年,西班牙推出了优厚的光伏产业补贴政策,使其国内光伏产业出现了爆发式发展的态势,一度占据了世界光伏电池产量的三分之一强。2009 年德国光伏组件安装量高达3200MW,占全球总安装量的50.4%。 中国太阳能光伏产业发展现状目前,中国已形成了完整的太阳能光伏产业链。从产业布局上来看,国内的长三角、环渤海、珠三角及中西部地区业已形成各具特色的区域产业集群,并涌现出了无锡尚德、江西赛维、天威英利等一批知名企业。2009 年中国太阳能电池产量为9300MW,占全球总产量的40%以上,已成为全球太阳能电池生产第一大国。 年中国太阳能电池产量 2009 年中国太阳能光伏产业应用分类(按装机总量)点击此处查看全部新闻图片虽然目前中国太阳能光伏产业规模居全球第一,但产业链发展不协调,且产业整体技术薄弱。在整个太阳能光伏产业链技术壁垒最大的多晶硅的生产中,国外的主要厂商采用的是闭式改良西门子方法,而这在中国还是空白。中国的多晶硅生产企业使用的多为直接或者间接引进的俄罗斯的多晶硅的提纯技术,其成本高、耗能量,重复性建设严重,在整个国际竞争中处于劣势,这也是在2009 年初中国出现多晶硅产能过剩的主要原因。其次,目前中国国内的太阳能电池市场规模较小,国内生产的太阳能光伏电池的97%都出口到了海外市场。这种过度依赖出口的产业发展模式导致行业风险很大,易受国际需求量变化的影响。如在2008 年的全球金融危机中,因西方国家消减了对光电产品的价格补贴,直接导致了中国许多光伏企业的倒闭。中国太阳能光伏产业发展趋势分析当下,许多国家已把发展可再生能源作为未来实现可持续发展的重要方式,而中国也将以太阳能为代表的可再生能源作为未来低碳经济的重要组成部分。近年来,国家财政对太阳能产业的补贴力度逐年增强。2008 年,中国开始启动屋顶和大型地面并网光伏发电示范项目的建设;2009

太阳能光热发电技术的发展 王永胜

太阳能光热发电技术的发展王永胜 发表时间:2017-09-07T16:04:20.560Z 来源:《电力设备管理》2017年第7期作者:王永胜 [导读] 近年来一些科学家提出光热发电技术用于煤的气化与液化,形成气体或液体燃料,进行远距离的运输。 神华国华准格尔发电有限责任公司 010300 摘要:太阳能自开始进行研究和使用以来,一直被认为是21世纪最环保和利用效率高的新能源发电技术,其是一种可以再生的光发电技术,能够最大程度的将太阳能转化为电能,且其在进行实际发电技术应用时,也非常的环保和便捷。随着我国对太阳能发电技术的不断研究和深入,目前在我国太阳能发电技术使用,最为成熟的发电技术主要为太阳能光伏发电技术和太阳能热发电技术两种,这两种中包含了几种使用较为广泛的太阳能发电技术,且这些太阳能发电技术在发电利用中有着较大的发展前景。 关键词:太阳能;光热发电技术;发展 1光热发电主要类型分析 1.1 槽式太阳能发电系统 所谓槽式太阳能发电系统,其全称为槽式抛物面反射镜太阳能热发电系统,其主要是把若干个槽型抛物面聚光集热器实施串并联形式的排列,通过太阳能来针对热管当中的工质进行加热,使得内部生成高温蒸汽,以此来推动汽轮机发电机组来实现发电的功能。 槽式太阳能聚光系统的聚光比通常在10~100之间,其以油为导热流体(工质)的聚热温度最高能够到达400℃,而以混合硝酸盐(工质)为导热流体最高能使集热温度达到550℃,相对来说,后面这种方式的发电效率显然较高[2]。除此之外,因为太阳光照存在时间不均匀的特征,这就需要应用其他染料亦或是构建蓄热系统来进行有效的补充。 1.2 线性菲涅耳反射器系统 最近几年以来,线性菲涅耳反射器系统开始逐渐兴起,这种系统主要是从最早的槽式太阳能发电系统不断改进优化后研发的。线性菲涅耳反射聚光器主要包括跟踪装置、反射镜场以及接收器这三个部分。所谓主反射镜场,其主要是依靠若干个平面镜条共同组成的一种平面镜阵列,平面镜自身的转动轴(长轴)处在相同的平面中,通过跟踪装置的设定,使得平面镜能够绕着转动轴进行转动,达成跟随太阳转动的目标。当平面镜接受的发射光聚集在接收器的受光口以后,而接收器则主要接受主反射镜当中的反射光,通过针对吸收钢管流动工质进行加热,就能够将光热转化成热能。线性菲涅耳反射器系统主要是利用菲涅耳结构当中的聚光镜来代替传统的抛物面镜,而其结构当中的集热管也具备二次反射的作用,聚光效率能够达到常规抛物面型集热器的3倍左右,而建设费用则能够减少一半。 1.3 塔式太阳能发电系统 塔式太阳能发电系统主要包括发电系统、主控系统、蓄热槽、接收器以及定日镜群这几个结构。通过在地面上建设一定数量的定日镜(自动跟踪太阳进行转动的球面镜群),而在这个定日镜群当中选择合适的位置构建一座高塔,在高塔的定点位置建设接收器,下面的定日镜群能够让太阳光汇聚成点状,集中照射到锅炉上面,能够让接收器当中的传热介质到达对应的温度,同时利用管道传递到地面的蒸汽发生器,生成高温蒸汽,最终实现发电的目的。相较于槽式太阳能发电系统而言,塔式太阳能发电系统的聚光比要更高,一般为300~1500之间,而运行温度也达到了1000~1500℃之间。塔式太阳能发电系统当中,接收器是至关重要的部分,依照导热介质的类型,现在主要包含空腔型与外部受光型。 1.4 碟式太阳能发电系统 碟式太阳能发电系统又可以称为盘式太阳能发电系统,其属于世界上最早开发的太阳能动力系统。其主要是由若干个镜子共同组成的抛物面反射镜构成,通过接收在抛物面当中的焦点,具有非常高的聚光比,通常都能够达到3000以上,在焦点位置生成的温度非常高,通常可以达到750~1500℃之间,所以碟式太阳能发电系统具有非常高的热机效率。最近几年以来,碟式太阳能发电系统的发展主要集中在开发单位功率质量比更小的空间电源。相较于许多光伏发电系统而言,盘式太阳能热发电系统具备运行费用低、气动阻力小以及发射质量小等优势。 与槽式发电系统的区别在于,碟式太阳能发电系统当中的热点转化装置通常都是应用斯特林机来当作原动机。而斯特林机属于一种活塞式的外染机,在内部分别配有一个动力活塞与一个配气活塞。通过在气缸侧壁位置设置连接配气活塞上下室的旁路,而内部的循环工质则充分利用这个旁路来分别在配气活塞上下室进行交替式的运动。 2太阳能热发电技术 塔式太阳能热发电系统和槽式太阳能热发电系统以及碟式太阳能热发电系统是太阳能热发电的主要技术其在进行太阳能发电运行时的主要参数如图1: 表1三种太阳能热发电系统的运行参数比较 2.1塔式太阳能热发电系统 塔式光热发电系统也称为集中式系统,其主要是通过在发电站中安装较多的太阳能反射镜,将太阳能光反射到独立进行跟踪的定日镜群中,而每天定日镜都配有自动跟踪的结构,其可以自动将太阳光反射到塔顶部的接收器中。当塔顶部的接收器接收到的聚光倍率高于1100倍后,其会将吸收到的太阳光转化为热能,并传输给塔式太阳能的热发电系统中的工质,工质经过系统的蓄热流程后会自动进入热动力机中,而膨胀做工可以则带动发电机进行工作,这使得热能在经过环节处理后转化为电能。 2.2槽式太阳能热发电系统 槽式太阳能热发电系统主要是在并联的顺序上安装多个槽式抛物面,使得其能够通过反射镜将直射的太阳集聚在聚光集热器中,而集热器在接受太阳光直射达到一定程度时,其会对集热管中的工作进行自动的加热,在加热后集热管会出现高温的情况。槽式太阳能热发电

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