摘要：太阳能发电一种新兴的可再生能源。广义上的太阳能是地球上许多能量的来源，如风能、化学能、水的势能等等。在几十亿年内，太阳能是取之不及、用之不竭的理想能源。目前，太阳能发电技术主要有两类:太阳能光伏发电技术和太阳能光热发电技术。近年来，太阳能光伏发电技术日趋成熟，达到了商业使用所要求的能级。其优点是设备简单易行，但也有着电能难以储存，太阳光不稳定对电网产生冲击的缺点，这必将使得单一的光伏发电在不久的将来遭遇发展瓶颈。而太阳能光热发电凭借其可储热、可调峰、可连续发电的优点，逐渐成为可再生能源领域研发和投资的热点。
关键词:太阳能光热发电;前景；优点
1.太阳能的光热发电系统
太阳能光热发电技术包括了槽式太阳能光热发电、塔式太阳能光热发电、蝶式太阳能光热发电以及线性菲涅尔式太阳能热发电系统。下面就对这几种发电技术展开叙述。
1.1塔式发电系统
塔式太阳能光热发电系统也称为集中式太阳能光热发电。利用定日镜将太阳光聚焦在中心吸热塔的吸热器上。聚焦的辐射能转变成热能，然后传递给热力循环的工质，再驱动汽轮机做功发电。塔式太阳能热发电系统具有聚光比和工作温度高、热传递路程短、热损耗少、系统综合效率高等特点，非常适合于大规模、大容量商业化应用。但是塔式太阳能热发电系统次性投人大， 每台定日镜都需要一.个单独的二维跟踪机构，装置结构和控制系统复杂，维护成本比较高。
1.2蝶式发电系统
蝶式发电系统利用的是旋转抛物面的反射镜，把太阳光聚在焦点中，太阳能接收器聚集温度高的热量，利用驱动汽车轮作为加热工质，把热能转化成电能。蝶式发电系统主要有接收器、旋转抛物面的反射镜、蓄热系统及跟踪器这四个部分组合而成。
1.3线性菲涅 尔式太阳能热发电系统
线性菲涅尔式太阳能热发电系统与槽式热发电系统类似，但是结构更为简单，而且吸热管无需进行真空处理，降低了技术成本和难度，但是总体效率不高。
1.4槽式光热发电
槽式光热发电系统主要由数百行抛物面聚光槽、中高温真空集热管构成的太阳能集热场以及一套传统的蒸汽涡轮发电装置组成。聚光反射槽由经过表面处理的金属薄板制成，单轴跟踪装置保证将太阳光准确反射到集热管上,将管内合成油加热到400C,高温热油通过热交换器产生燕汽驱动涡轮发电机。槽式光热电站还配有储热管,用熔融盐作为介质将太阳能以热能的形式储存起来,需要时再放出热量用于发电。
2.太阳能光电发热的现状
2.1国内首座70kw塔式太阳能光热发电系统于2005年10月底在南京江宁太阳能试验场顺利建成，并成功投入并网发电。由中国科学院电工研究所(以下简称中科院电工所)、皇明太阳能集团联合实验室研制的单轴跟踪的槽式太阳能聚光器,于2004年10月在通州实验基地开始成功运行。该聚光器面积30平方米，传热工质输出温度达400摄氏度，峰值热输出功率为10千瓦，具有自动跟踪精度高、热流密度大等特点。
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2.2行业门槛相对略高，专业经验不足
我国的光热发电产业起步比较晚，但是，在建设和规划的光热发电装机容量早已位居于世界前列。我们的技术还不成熟，依然缺乏经验，尤其是大规模设计作业的经验，这些经验都需要后期的操作去累积。我国的太阳能资源丰富，主要是我国西部以及山西北部以上地区，近几年来，太阳能的推广在我国境内开始大规模的发展。缺乏经验的我们更多的还是盘踞于我国西部，其他的项目不足IMW,这样的“大规模”就是缺乏经验的表现。
3、太阳能光热发电优点
3.1对环境没有污染
由于传统化石燃料(煤、石油、天然气)在使用过程中排出大量有毒有害物质,会对水、土壤和大气造成严重污染，形成温室效应和酸雨，严重危害到人类的生存环境和身体健康,因此急需开发出新的比较清洁的替代能源，而太阳能作为-种比较理想的清洁能源，正受到世界各国的重视。
3.2可以源源不断地获得
太阳是一个巨大的能量源，每秒辐射到地球上的能量相当于500万吨标准煤，和人类存在时间相比，太阳能可以说是一~种久远和无尽的能源。随着化石燃料(煤、石油、天然气)的不断开采和消耗，能源的供应越来越紧张，具有丰富来源的太阳能的开发和利用就显得越发重要和紧迫。
3.3可免费使用，且无需运输
人类可 以通过专广的技术和设备将光能转化为热能或电能，就地加以利用，无需运输。为人类造福，而且人类利用这-取之不尽的能源也是免费的。
研究与应用进展
世界上第一座太阳能塔式电站由原苏联于1950年设计。到了20世纪70年代,由于光伏电池价格昂贵,效率较低，而太阳能光热发电技术效率较高,比较成熟，因此当时许多工业发达国家都将太阳能光热发电技术作为研究重点。据不完全统计,从1981- 1991年,全世界建造的太阳能光热电站(500 kW以上:)约有20余座，发电功率最大达80 MW.这些电站基本上都是试验性的，例如，日本按照阳光计划建造的一座7MW塔式电站、一座7 MW槽式电站,美国建造的10 MW太阳1号塔式电站。
我国在太阳能光热发电技术领域起步较晚，近年来逐步加大投入,取得了显著进步。目前，国内的研发力量有中科院电工所、清华大学、东南大学.南京工业大学、山东力诺光热、北京桑达太阳能等研究机构和企业，国内典型的光热发电示范工程有北京八达岭1 MW塔式光热电站、南京江宁70 kW塔式光热电站等。
4国内太阳能光热发电产业前景展望
太阳能光热发电方式具有与现有电网匹配性好、光电转化率高、可连续稳定和调峰发电的能力等其他发电方式不可比拟的优势，因此成为近年来新能源领域开发应用的热点，呈现出一种蓬勃发展的景象。太阳能光热发电技术在未来的研发和应用中，将朝着“高参数、大容量、连续发电”这3个技术方面发展。
参考文献:
[1]王魏，程松，谢文韬塔式太阳能定日镜聚光策略及其应用仿真[J].上海电气技术，2014 (3): 9.
[2]丁婷婷塔式太阳能热发电镜场的优化与仿真研究[D].南京:南京师范大学，2013.
论文作者:任磊,苏茂,郭涛,徐效云,杨洋
论文发表刊物:《电力设备》2020年第1期
论文发表时间:2020/4/22
标签：光热论文; 太阳能论文; 系统论文; 技术论文; 电站论文; 抛物面论文; 工质论文; 《电力设备》2020年第1期论文;