槽式太阳能热发电技术优化方案

太阳能热发电技术主要包括碟式太阳能热发电（图1.1）、塔式太阳能热发电（图1.2）、槽式太阳能热发电（图1.3）、太阳能热气流发电、太阳池热发电等形式。符合“大容量，高参数，长周期储热”国际太阳能热发电技术发展趋势的是前三种，而槽式太阳能热发电是世界上迄今为止商业化最成功的太阳能热发电系统。

图1.1　美国加利福尼亚州斯特林碟式发电站

图1.2　美国内华达太阳一号塔式太阳能热发电站(www.xing528.com)

图1.3　美国加利福尼亚州克莱默叉口槽式太阳能热发电站

槽式太阳能热发电技术将由抛物线槽式聚光镜、集热管等构成的大量槽式太阳能聚光集热器（槽式集热器）布置在场地上，再将这些槽式集热器加以串并联。抛物线槽式聚光镜采用单轴跟踪方式追踪太阳运动轨迹，将入射的直射太阳辐射聚焦到位于抛物线焦线的集热管上，集热管中的传热工质被加热到400℃左右的高温，进入蒸汽发生装置放热以产生高温高压蒸汽，高温高压蒸汽推动汽轮发电机组发电。传热介质放热完毕后再次进入槽式聚光器阵列开始下一个循环；而通过汽轮机做功后的乏汽冷凝后经过循环泵返回蒸汽发生装置，吸热后再次进入汽轮机做功。这样周而复始的循环，太阳能就被源源不断地转化成电能。但是在太阳能直射辐射不好的天气或没有太阳的夜里，要想实现槽式太阳能热发电系统不间断供电就必须采用蓄热系统或者常规能源系统加以能源补给。另外，蓄热系统或者常规能源系统还能使整个系统的运行更加稳定、安全可靠，大大减少了因突然云遮等原因蒸汽品质恶化给汽轮机带来的冲击。

槽式热发电系统结构简单、成本较低、土地利用率高、安装维护方便，导热油工质的槽式太阳能热发电技术已经相当成熟。由于槽式系统可将多个槽式集热器串联、并联排列组合，因此可以构成较大容量的热发电系统，但也正是因为其热传递回路很长，因此传热工质的温度难以再提高，系统综合效率较低。

集热管里的工质通常是导热油，但随着科学技术的发展，工质可以扩展到熔融盐、水、空气等物质。目前，实际应用的工质主要有两种，即导热油和水。槽式太阳能热发电技术按其工质不同，分为导热油槽式太阳能热发电系统（通常简称为导热油槽式系统）和槽式太阳能直接蒸汽发电（Direct Steam Generation，DSG）系统（通常简称为槽式DSG系统）。