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姚志豪:中國已突破太陽能熱發(fā)電核心技術(shù)

   2012-04-18 張松、孫文艷111541
另外光熱發(fā)電直接可以跟海水淡化來結(jié)合,比如說現(xiàn)在的歐洲他們在中東和北非做光熱電站,有些就是跟海水淡化結(jié)合,能夠直接提供淡水。所以說高溫光熱可以給整個社會直接提供電力、燃料、淡水三個方面的需求,這也是光熱跟光伏很大的一個區(qū)別。

這個圖我之前也給大家介紹過,有些人可能是第一次看到,我有必要再給大家說明一下。從這個圖上,導(dǎo)致了為什么我們會產(chǎn)生上面四種不同的光熱發(fā)電技術(shù)路線,這個圖其實(shí)也是整個光熱發(fā)電的最核心的技術(shù)。左上角的公式是熱力學(xué)的第二定理,就是說任何一個熱力循環(huán),就是它的極限效率最高的效率就是用這個公式表述的,就是那個冷端,最低的溫度以及熱源最高的溫度。下面這個圖是聚光比跟吸熱溫度,以及發(fā)電效率之間的一個關(guān)系,就是不同的聚光比對應(yīng)著不同的吸熱器的溫度跟效率,這些不同的溫度和效率又導(dǎo)致了不同的循環(huán)模式,比如說朗肯循環(huán)、斯特林循環(huán)以及布雷頓循環(huán),左邊大家看到的曲線,都有一個頂點(diǎn),就是拋物線的頂點(diǎn),因?yàn)楣鉄岚l(fā)電分為光到熱以及熱到電兩個環(huán)節(jié),光到熱這個環(huán)節(jié)就是他基本上隨著溫度的升高效率在不斷降低,而熱到電這個環(huán)節(jié)就像常規(guī)的火電一樣,是隨著溫度的升高效率是升高的,所以說整個光熱發(fā)電的效率是這兩部分的一個乘積,這樣就出現(xiàn)了為什么中間會有一個最高點(diǎn)對應(yīng),而這個最高點(diǎn)就在不同的聚光比,聚光比分為物理聚光比和幾何聚光比,在不同的聚光比條件下,這個最高點(diǎn)是不一樣的。

比如為什么我們說槽式相對塔式來講效率會低一些,因?yàn)樗莻€是一個線聚焦,而塔式跟碟式是點(diǎn)聚焦,點(diǎn)聚焦溫度可以做到很高,聚光比就會很高,就是說將來的效率提升的潛能很大,也就是成本降低的空間潛能非常大。就是說所有我們做光熱發(fā)電的人特別是負(fù)責(zé)光熱發(fā)電這個系統(tǒng)設(shè)計(jì)的人必須對這個圖上的來龍去脈非常非常的清楚。我本人是咱們國內(nèi)第一個光熱電站總設(shè)計(jì)跟系統(tǒng)集成方向畢業(yè)的博士,所以我覺得很有必要把這些來龍去脈的事情跟大家講清楚,光熱發(fā)電不是看上去那么簡單的,需要考慮的因素非常多,涉及到好幾個不同的專業(yè)。


這是一個代儲熱的一個光熱電站,24小時連續(xù)運(yùn)行的一個發(fā)電圖,就是它很大的好處就是跟一些常規(guī)的火電、天然氣發(fā)電站可以結(jié)合,現(xiàn)在國內(nèi)已經(jīng)開始做示范了,我這邊跟一些發(fā)電集團(tuán)也在溝通,在商量這個事情。另外還可以跟生物質(zhì)能發(fā)電結(jié)合起來,現(xiàn)在在西班牙巴塞羅那他們已經(jīng)在做一個光熱跟生物質(zhì)能結(jié)合的一個項(xiàng)目。
 
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