碟式太阳能热发电系统的主要特征是采用盘状抛物面镜聚光集热器，其结构从外形上看类似于大型抛物面雷达特性。图6-1 碟式太阳能热发电系统结构示意图图6-2为一个典型的碟式太阳能热发电系统示意图，它利用双轴跟踪的碟式聚光器将太阳能聚集到吸热器上，将来自回热器的高压空气加热到850℃，然后进入燃气轮机做功，该回热循环燃气轮机的压比约为2.5，当太阳能供应不足时，利用燃料进入燃烧室补燃，该系统的太阳能净发电效率高达30%。......
2023-06-23
碟式斯特林太阳能热发电系统的应用探析
【摘要】：1984年，美国的Advanco公司研制了一套25kW碟式斯特林热发电系统，其最高太阳能-电能转换效率达到29.4%。美国“太阳能热发电计划”与Cummins公司合作，于1991年开始研发7kW碟式斯特林商用太阳能热发电系统。该热发电站预计将由20000个碟式斯特林发电系统组成，占地4500acre[1]，这是太阳能碟式斯特林发动机技术在商业发电领域第一次大规模应用。
斯特林发动机在太阳能热发电领域有着重要的应用。现代碟式太阳能热发电系统在20世纪70年代末到20世纪80年代初，首先由瑞典US-AB和美国Advanco公司、NASA公司及DOE公司等开始研发，大都采用玻璃镀银聚光镜、管状直射式集热元件及USAB4-95型热气机。
1984年，美国的Advanco公司研制了一套25kW碟式斯特林热发电系统，其最高太阳能-电能转换效率达到29.4%。
以后，MDAC公司曾开发了8套碟式斯特林发电系统，净效率大于30%；后来，它将硬件和技术全部转让给了SEC公司；SEC公司于1986～1998年间进行了实验，年平均效率达到12%。
德国SBP公司于1984～1988年间建立了2套碟式太阳能发电系统，安装于沙特阿拉伯的利亚德附近，当入射太阳辐射度为1000W/m2时，净输出53kW，效率达23.1%。
进入20世纪90年代以后，美国和德国的某些企业和研究机构，在政府有关部门的资助下，用项目或计划的方式加速碟式系统的研发步伐，以推动其商业化进程。
美国“太阳能热发电计划”与Cummins公司合作，于1991年开始研发7kW碟式斯特林商用太阳能热发电系统。该碟式点聚焦集热器——斯特林发动机系统，是由许多镜子构成的抛物面反射镜组成，接收器在抛物面的焦点上，接收器内的传热工质被加热到750℃左右，驱动热力机带动发电机发电。5年共投资1800万美元。1996年Cummins公司向电力部门和工业用户共交付了7台系统，1997年生产25台系统以上，Cummins公司预计，自1998年起10年内可生产1000台以上。该系统适用于边远地区作为独立电站。美国“太阳能热发电计划”还同时开发了25kW的碟式发电系统。25kW是经济规模，因此成本更低，更适用于较大规模离网和并网应用，该装置于1996年在电力部门进行试验，1997年开始运行。这种系统光学效率高，启动损失小，年净效率高达29%，具有一定的优势。
2005年8月11日，SCE公司（Southern California Edison）和SES公司（Stirling Energy Systems，Inc）宣布签订20年采购协议，由SES公司在美国洛杉矶东北莫哈韦沙漠地区采用碟式斯特林发电系统建造一座500MW并逐步扩大到850MW的太阳能热发电站。该热发电站预计将由20000个碟式斯特林发电系统组成，占地4500acre[1]，这是太阳能碟式斯特林发动机技术在商业发电领域第一次大规模应用。2005年10月12日，SES公司宣布与SDG&E公司（San DiegoGas&Electric）签订提供300～900MW太阳能电力合同，这大约是圣地亚哥地区现在太阳能发电能力的30倍。目前SAIC（The Science Applications Inter-national Corporation）又和美国Sandia国家实验室联合开发商用25kW太阳能热发电系统，计划在5年时间内分3个阶段将56座碟式斯特林发电系统安装和示范于全美各州电能利用基地。
[1]1acre=4046.856m2，后同。
有关太阳能热发电站的文章
- 详细阅读
-
日本太阳能发电系统的应用详细阅读
日本已于1992年4月实现了太阳能发电系统同电力公司电网的联网，已有一些家庭开始安装太阳能发电设备。日本通产省从1994年开始以个人住宅为对象，实行对购买太阳能发电设备的费用补助三分之二的制度。据日本有关部门估计日本2100万户个人住宅中如果有80%装上太阳能发电设备，便可满足全国总电力需要的14%，如果工厂及办公楼等单位用房也进行太阳能发电，则太阳能发电将占全国电力的30%~40%。......
2023-11-18
-
塔式太阳能热发电的热交换系统优化方案详细阅读
塔式太阳能热发电的热交换系统主要有熔盐系统、空气系统和水/蒸汽系统。基于以上优点，很多早期的塔式太阳能热发电站采用了空气作为吸热与传热介质。以空气为传热介质的太阳能热发电系统具有显著的优点，但大规模试验研究至今未见实施。PS10吸热器是一个外圆柱式吸热器，塔式太阳能热发电系统由24块管板组成，每块管板有70根吸热管。......
2023-06-23
-
了解斯特林发动机：原理简介与应用详细阅读
实验表明，斯特林发动机的实际有效效率能达到32%～40%，最高可达47%。如STM生产的50kW的斯特林发动机，其裸机工作时在1m处的噪声低于75dB。由于斯特林发动机中最大压力与最小压力之比一般小于2，因此，其扭矩比较均匀、运转比较平稳。斯特林发动机的结构简单，比内燃机少40%的零部件。......
2023-06-23
-
斯特林发动机的工作原理解析详细阅读
采用正向斯特林循环工作的机器叫做斯特林发动机，或称为热气机；采用逆向斯特林循环工作的机器叫做斯特林制冷机或斯特林热泵。在新材料、新技术不断发展而石油资源日益短缺的今日，能使用多种类型燃料的斯特林发动机又被各国政府及一些公司重新重视。实现斯特林循环的发动机有较多的结构型式，常见的有配气活塞式、双活塞式、自由活塞式等类型。......
2023-06-23
-
PS20太阳能热发电站的优化方案详细阅读
PS20太阳能热发电站是一座太阳能商业发电站，位于西班牙安达鲁西亚的塞维利亚城。图5-10 PS20太阳能热发电站本塔最初建设开始于2006年，PS20运转于2009年。目前确定有Solnova 1、3和4共三座总计150MW的太阳能厂，将该区建造成为世界最大的太阳能园区。图5-11 PS10和PS20两座太阳能热发电站比邻而坐[1]《塔式与槽式太阳能热发电》，张耀明、王军、张文进等。[2]《太阳能塔式热发电站》，洪亮、多吉、王海江等。......
2023-06-23
-
定日镜系统：塔式太阳能热发电必不可少的光学单详细阅读
定日镜是塔式太阳能热发电系统中最基本的光学单元体，如图5-3所示。定日镜是一个二维运动机构，分别对应太阳的方位角和高度角，反射镜用于反射太阳光至设定的目标点。定日镜的控制方式有传感器控制和程序控制。MOELLER公司在西班牙的Fotovoltaícas工厂就是采用这种模式开发了性能良好的定日镜跟踪控制系统。图5-2 塔式太阳能热发电系统原理框图图5-3 定日镜图5-3 定日镜图5-4 定日镜高度角反射原理图图5-4 定日镜高度角反射原理图......
2023-06-23
-
PS10太阳能热发电站：新能源之光详细阅读
PS10太阳能热发电站是欧洲首座商业性太阳能热发电站。图5-9为PS10太阳能发电塔。图5-9 PS10太阳能发电塔每面镜子皆具有120m2的面积，可将太阳光聚于115m的塔上。PS10是属于桑路卡拉马尤发电平台中的一个热发电站，该平台在2013年时总装机容量将达到300MW，其发电乃利用多种科技而得以实现。PS10及Sevilla PV为在桑路卡拉马尤领先运转的几座热发电站之一，Sevilla PV为目前欧洲规模最大的低密度系统光电站。......
2023-06-23
相关推荐