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姚志豪:中國已突破太陽能熱發電核心技術

   2012-04-18 張松、孫文艷119421
另外光熱發電直接可以跟海水淡化來結合,比如說現在的歐洲他們在中東和北非做光熱電站,有些就是跟海水淡化結合,能夠直接提供淡水。所以說高溫光熱可以給整個社會直接提供電力、燃料、淡水三個方面的需求,這也是光熱跟光伏很大的一個區別。

這個圖我之前也給大家介紹過,有些人可能是第一次看到,我有必要再給大家說明一下。從這個圖上,導致了為什么我們會產生上面四種不同的光熱發電技術路線,這個圖其實也是整個光熱發電的最核心的技術。左上角的公式是熱力學的第二定理,就是說任何一個熱力循環,就是它的極限效率最高的效率就是用這個公式表述的,就是那個冷端,最低的溫度以及熱源最高的溫度。下面這個圖是聚光比跟吸熱溫度,以及發電效率之間的一個關系,就是不同的聚光比對應著不同的吸熱器的溫度跟效率,這些不同的溫度和效率又導致了不同的循環模式,比如說朗肯循環、斯特林循環以及布雷頓循環,左邊大家看到的曲線,都有一個頂點,就是拋物線的頂點,因為光熱發電分為光到熱以及熱到電兩個環節,光到熱這個環節就是他基本上隨著溫度的升高效率在不斷降低,而熱到電這個環節就像常規的火電一樣,是隨著溫度的升高效率是升高的,所以說整個光熱發電的效率是這兩部分的一個乘積,這樣就出現了為什么中間會有一個最高點對應,而這個最高點就在不同的聚光比,聚光比分為物理聚光比和幾何聚光比,在不同的聚光比條件下,這個最高點是不一樣的。

比如為什么我們說槽式相對塔式來講效率會低一些,因為他那個是一個線聚焦,而塔式跟碟式是點聚焦,點聚焦溫度可以做到很高,聚光比就會很高,就是說將來的效率提升的潛能很大,也就是成本降低的空間潛能非常大。就是說所有我們做光熱發電的人特別是負責光熱發電這個系統設計的人必須對這個圖上的來龍去脈非常非常的清楚。我本人是咱們國內第一個光熱電站總設計跟系統集成方向畢業的博士,所以我覺得很有必要把這些來龍去脈的事情跟大家講清楚,光熱發電不是看上去那么簡單的,需要考慮的因素非常多,涉及到好幾個不同的專業。


這是一個代儲熱的一個光熱電站,24小時連續運行的一個發電圖,就是它很大的好處就是跟一些常規的火電、天然氣發電站可以結合,現在國內已經開始做示范了,我這邊跟一些發電集團也在溝通,在商量這個事情。另外還可以跟生物質能發電結合起來,現在在西班牙巴塞羅那他們已經在做一個光熱跟生物質能結合的一個項目。
 
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