关键词：太阳能；燃气轮机；发电；综述
引言
当下我们面临着能源紧缺、温室效应以及环境恶化等诸多现实问题，新型清洁能源的发展已成为社会各界讨论、研究的热点话题[1]。太阳能作为一种来源广泛的可再生能源，成为当下最具开发潜能的新型清洁能源。
目前太阳能热发电技术的主要形式是光热发电和光伏发电，光伏的发展已经较为成熟，而光热发电技术的研究目前尚处于起步的阶段。
太阳能燃气轮机联合循环发电系统(Integrated Solar Combined Cycle，ISCC)，主要是以常规联合循环发电系统为基础，将太阳能集热场与之进行耦合，通过两种能源的互补利用，可以有效的提高太阳能利用效率 [4]。本文重点介绍了太阳能燃气轮机联合发电系统现状及其关键技术研究进展。
1 太阳能燃气轮机联合发电系统
ISCC系统最早由美国电力研究院在20世纪80年代提出[3]，即通过将太阳能发电系统和燃气轮机发电系统进行耦合得到联合循环系统。从20世纪80年代初美国、西欧、阿尔及利亚、日本等国开始积极开展太阳能热发电技术的研究[4]。1984—1990年，美国在南加州建造全球首座槽式太阳能热发电站，已运行至今[5]。
2 太阳能燃气轮机关键技术进展
太阳能燃气轮机发电系统的关键技术主要涉及聚光集热、储热、回热等，这些技术的不断优化与改进是推动太阳能燃气轮机发电技术向前发展，是决定系统平稳安全、高效运行的关键。
2.1 聚光集热
2.1.1 聚光器
聚光器将能量密度较低的太阳能聚集成高能流辐射能，其成本占整个太阳能热发电站的30%-50%[7]。聚光比的高低对集热温度和系统效率有直接影响,高聚光比是集热接收器高温高效工作的必要条件 [8]。因此碟式和塔式在太阳能高温集热发电中有更大的发展潜力。
2.1.2 集热器
集热接收器是太阳能热发电系统的关键部件之一，能将高能流密度的太阳能辐射能转化为高温热能。因此，集热接收器通常工作在高辐射能流密度、高温、高压下，其寿命和工作效率直接决定了整个热发电系统的工作性能。
2.2 储热
储热是将太阳辐射能以其他形式的能量储存起来的过程。储热可提高系统稳定性和能源利用率、降低成本，这也是光热发电优于光伏发电的一个主要特点。储热根据能量储存的形式可分为显热储热、潜热储热和热化学储热。
由于潜热储热的储能密度明显大于显热储热的储能密度, 同时它的技术突破难度当前又比热化学储热的低很多，使其成为当下最受关注的储热子技术。
2.3 回热
回热是回收太阳能燃气轮机的尾气余热能量的过程。由于燃气轮机具有较高的排气温度，对其进行能量回收利用，可以提高能源利用率。目前，常见的回热技术有水蒸气回热、化学回热和空气回热等[9]。
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3 结语
本文综述了太阳能燃气轮机联合发电系统，并对系统中的聚光集热、储热、回热等关键技术的现状与最新研究成果进行了阐述与对比，建议未来对太阳能燃气轮机发电系统及相关技术进行以下研究。
系统改进与优化：（1）太阳能热发电技术种类较多，但是目前成本较高，仍有较大空间提高效率和降低成本。（2）太阳能热发电的工作温度越高，其效率也越高。塔式和碟式热发电系统由于工作温度较高，因此在太阳能高温集热发电中有巨大的发展潜力。储热技术：（1）到目前为止显热储热技术已充分发展,而潜热储热技术亦趋于成熟,热化学储热技术的成熟度最低 ,但是热化学储热载体是固定的结构，可以长期保存，不存在热损失的，在未来热化学储热技术的循环原理、控制机制等方面建议做更多深入研究。
参考文献
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[9]张文清．蒸汽回注式燃气轮机的发展及其结构特点[J]燃气轮机技术，1990(4)：1-5．
论文作者:李昱阳
论文发表刊物:《科学与技术》2019年18期
论文发表时间:2020/4/28
标签：太阳能论文; 燃气轮机论文; 系统论文; 技术论文; 潜热论文; 辐射能论文; 关键技术论文; 《科学与技术》2019年18期论文;