蓄热技术在聚焦式太阳能热发电系统中的应用现状.docVIP

蓄热技术在聚焦式太阳能热发电系统中的应用现状 2006年第25卷第9期 化工进展 CHEMICALINDUSTRYANDENGINEERINGPROGRESS?995? 蓄热技术在聚焦式太阳能热发电系统中的应用现状 左远志1,2丁静,杨晓西 (华南理工大学传热强化与过程节能教育部重点实验室,广东』一州510640; 尔莞理工学院机电工程系,广尔东莞523106) 摘要:从了解聚焦式太阳能热发电(CSP)的发展背景出发,综述了CSP系统中的蓄热技术的应用现状与发展 方向,对各种蓄热技术进行了比较,并简要介绍了我国目前技术发展的现状,同时指出经济型的蓄热系统设计是 CSP系统成功走向市场化的关键技术,双罐熔融盐直接蓄热塔式系统将是我国发展CSP技术努力的方向. 关键词:聚焦式太阳能热发电;蓄热;熔融盐 中图分类号:TK123;O631文献标识码:A文章编号:1000—6613(2006)09—0995—07 Currentstatusofthermalenergystoragetechnologiesusedfor concentratingsolarpowersystems ZUOYuanzhi,DINGJing,YANGXiaoxi (KeyLab.ofEnhancedHeatTransferandEnergyConservationofMinistryofEducation,SouthChinaUniversityof Technology,Guangzhou510640,Guangdong,China:DepartmentofMechanicalEngineering,Dongguan UniversityofTechnology,Dongguan523106,Guangdong,China) Abstract~Startingwithintroducingthedevelopmentbackgroundofconcentratingsolarpower(CSP), thissurveydescribestherecenttrendandcharacteristicsofthermalenergystorage(TES)technologies usedforCSP.TheresearchprogressofCSPinChinaisalsobrieflyanalyzed.Onthisbasis,itis pointedoutthattheeconomictypeTESiSakeytechnologicalissueforachievingmarketizationofCSP systemsandatwo—tankmoltensaltstoragesystemwheretheheattransferfluidfHTF)alsoservesasthe storagemediumforheatstoragetowershouldbePaidmoreattentioninthefuture. Keywords:concentratingsolarpower(csP):thermalenergystorage(TES);moltensalt 聚焦式太阳能热发电系统(CSP)利用集热器 将太阳辐射能转换成高温热能,通过热力循环过程 进行发电.作为一种开发潜力巨大的新能源和可再 生能源开发技术,美国等国家都投入了大量资金和 人力进行研究,先后建立了数座CSP示范工程,目 前该项技术已经处于商业化应用前期,工业化应用 初期.CSP只利用太阳直射能量,不接受天空漫辐 射.由于太阳能的供给是不连续的,一部分CSP系 统采用蓄热技术来保障有效使用和提供时间延迟, 另一部分CSP系统采用燃气等作补充能源.这种混 合动力技术可提供高价值的,可调度的电力. CSP系统依其集热方式的不同,大致分为槽式, 塔式,碟式3种.槽式系统是利用抛物柱面槽式反 射镜将阳光聚焦到管状的接收器上,并将管内传热 工质加热,直接或间接产生蒸气,推动常规汽轮机 发电.塔式系统是利用独立跟踪太阳的定目镜,将 阳光聚焦到一个固定在塔顶部的接收器上,以产生 很高的温度.碟式系统是由许多镜子组成的抛物面 反射镜,接收器在抛物面的焦点上,接收器内的传 热工质被加热到高温,驱动发动机进行发电. 槽式系统的技术已经成熟,正处于商业拓展阶 段,基本上没有技术和经济风险.美国加州有9个 SEGS(SolarElectricGeneratingSystem)采用槽式 系统,已运行15年,目前运行状况更好,最大输出 功率354MW,采用混合动力:75%太阳能,25%天 收稿日期2006—03—10:修改稿日期2006—05—15 基金项目国家高技术研究发展计划项目(20(0-~16010)和广东