太阳能光热电站系统在中国城市应用的可行性研究论文.docVIP

CENICOMTM太阳能电站系统在中国应用的可行性研究 中国电力顾问（集团）公司 CENICOM太阳能有限责任公司  目 录 摘要 1 1. 中国太阳能发电市场研究 3 1.1 中国太阳能资源分布 3 1.2 中国可能发展太阳能发电的地区 6 2. 世界太阳能发电技术的发展和状况 7 2.1 光伏发电（SPV） 7 2.2 光热发电（CSP） 8 2.2.1 塔式系统 8 2.2.2 槽式系统 9 2.2.3 盘式系统 10 2.2.4 太阳池 10 2.2.5 太阳能热气流系统 11 2.3 几种光热技术的比较 11 2.4 太阳能热发电技术的前景 13 3. CENICOMTM的特点 15 3.1 概述 15 3.2 CENICOMTM简介 16 3.3 运用CENICOMTM的理由 20 3.4 CENICOMTM发电站的放大风险 20 3.5 CENICOMTM的运用业绩 21 4. 案例研究 23 4.1 案例1A：运用CENICOMTM单簇的西藏拉萨调峰电站 23 4.2 在拉萨的1个CENICOMTM和1个太阳能电池阵列的性能比较分析 31 4.3 案例2a：3个CENICOMTM向在北京的住宅区供热/制冷 32 4.4 同平板式集热器的比较 37 4.5 案例2b：在中国北京的楼房，利用1-CENICOMTM作为紧急备用电源 38 4.6 初步投资估算 43 摘要 该项研究介绍了中国境内可利用的太阳能资源，同时指出了国内那些日照充足，太阳能资源可利用的地区。这些地区主要是在西北，东北，和西部。北方其它一些地区阳光也比较充足。 该研究还对那些利用太阳能发电的方法进行了比较。有些电厂使用线性聚焦槽发电，再经由天然气进一步扩大。随着时间的推移，这些方法逐渐显示其商业价值，但是近来天然气价格日益上涨，它们的应用前景也许会不乐观。太阳能电池因为其简单从而得到了广泛的运用。当使用太阳能电池的各个方面都被考虑的时，实际上它是把太阳能直接转化为电能，这意味对于那些小系统来说，将不得不使用那些会损耗的电池。而对大系统来说，就必须使用电网来储存电能。这种发电的形式是比较零散的，通常这意味着电网得随时待用，当太阳被云、雾遮住以及刚刚升起时，就得用传统的方式发电。这会减少太阳能发电带来的效益。风力发电系统和Stirling发电机系统来说也存在着这样的问题。回顾太阳能碟式系统，包括CENICOMTM和使用Stirling发电机单碟。CENICOMTM系统提供了热量存储装置从而可以连续发电，这样该系统既可以在独立电网中使用，也能用于并网电网中。与其它型式的太阳能发电系统相比，CENICOMTM 每千瓦的价格是相当诱人的。CENICOMTM太阳能发电系统的效率也是较高的。 CENICOMTM系统使用直径三米的反射镜子来聚焦太阳能。在收集面积为650平方米的旋转平台上，总共有88个聚焦镜。聚焦镜都被连接在一起倾斜起来直接面向太阳。太阳方位角跟踪器通过旋转平台来完成，同时太阳高度角跟踪也及时让倾斜的镜子直面太阳。该系统精确的聚焦和封闭的碟形空间能让作为能量传送介质的空气拥有更高的温度。在最终把热能转化为电能的时候，温度越高就意味着能量贮存密度越大，这是我们非常期望得到的。空气的温度被控制在1100°C。热空气通过管道被送到贮存罐，在此热量转移到固体惰性材料里储存起来。这样就使得能量的收集与发电分开。基于此，系统既可以单独使用也可以并网使用。在单独使用中，贮存系统可以提供一周每天24小时的用电量。在并网运用时，可以在电网最需要电能的时候供电。在没有阳光而又出现电量峰值的傍晚和夜间的时候，该系统特别有利。贮存罐的大小可以根据运用情况来确定。在工程运用中，CENICOMTM可以使用一个或多个模块、或者一个或多个由36个CENICOMTM模块构成的簇 传热介质是空气。相比较塔式系统采用熔盐和槽式系统采用矿物油，采用空气更安全和更廉价。使用空气同样可以达到很高的温度。槽式系统需要使用天然气来提升蒸汽温度以满足汽轮机的效率，塔式系统需要使用化石燃料来加热熔盐以防止其凝固，而CENICOMTM系统真正作到不需要辅助燃料。 CENICOMTM发电是通过蒸汽轮发电机完成的。蒸汽轮发电机已经在发电厂可靠地应用了许多年。蒸汽轮发电机的容量可灵活地根据CENICOMTM电厂的规模来选配。这在中国是非常有利的。其它的盘式集热系统只用单反射镜给放置在其聚焦点的Stirling引擎供热。而Stirling引擎目前仍在研究阶段，目前可利用的引擎存在可靠性问题。对于使用该设备直接并网，引擎需要外部设备来启动，以便在太阳能较少时驱动引擎，科学家们已经提出了启动问题之一的同步化问题。 CENICOMTM系统用于收集太阳能的占地面积比其它