中央接收器系统：降低电力成本的高效方案

中央接收器系统由大量双轴跟踪镜（定日镜）构成，每个双轴跟踪镜的表面积为20～200m²，在中心塔顶部安装有一个热交换器。在容量为10MW_el的发电厂，从最远的定日镜到交换装置的最大距离很可能超过1km。接收器，大多数情况下是管束式热交换器，可能被安置在腔体内以减少热量损失。空气的热传导特性比较差，这使得它很难用于管束式热交换器中。因此，在这种情况下也可用孔状结构作为吸收器。聚光后的太阳辐射能够被内部大量的材料所吸收并且传导至那些被吸入到孔状结构内部的空气中。这种容积式接收器热传递性能优越而且具有很高的聚光系数。

比起抛物槽太阳能发电技术，中央接收器系统在中期降低电力成本方面有很大的潜力，因为它们能够达到更高的温度，从而产生更高效的蒸汽循环，或者温度在1000℃以上时使用燃气涡轮机来进一步增加效率和吞吐量的极高效熵循环。

尽管CRS工程初始数量很大，但是最终只有很少的几个建立了完整的试验系统，表10.3列举了全球那些已经过测试的系统。通常它们可以称作为小型示范系统，容量在0.5～10MW_el之间，其中大部分是在20世纪80年代年投入使用的。接收器中使用的热流体是液态钠、饱和或过热蒸汽、硝酸盐熔盐或空气。

表10.3 世界上的试验的和商业化的中央接收器系统^[3]

①正在建设的工程。(www.xing528.com)

②热力的。

这些系统中最大的一个是位于加利福尼亚州巴斯托的容量为10MW_el、使用蒸汽的试验工厂，它从1982年运作到1988年，接着又从1995年运作到1997年，使用熔盐作为热传导和能量存储介质。最后积累运行了几千小时，定期向电网提供电力。

PS10是第一个根据西班牙的有利条件而创建的商业项目，它于2007年在靠近塞维利亚附近投入使用，容量为11 MW_el（见图10.6）。系统在250℃的饱和蒸汽下运行，蒸汽作为载热流体。在第一个老电厂的商业运行经验的基础上，后面的项目中，针对CRS电厂的高温潜能的利用有望得到提升。其他以熔盐及空气作为热传导和储能介质的商业CRS项目目前正在建设当中。据估计，CRS系统的实际电价会比抛物槽太阳能发电厂的电价稍微高些，主要是由于第一批商业化的项目都是小容量电厂。

图10.6 靠近西班牙塞维利亚11 MW_el的中央接收器电厂（来源：DLR）