主题:聚光太阳能热发电方向谈 -- hwd99
聚光太阳能热发电方向谈
太阳能热发电,使用低成本反射镜收集太阳能,成本优势明显,应是太阳能利用技术的发展方向(首先肯定我们的大方向正确)。
影响太阳能系统热发电成本的主要因素,除了制作成本外,关键因素在于:
第一:效率,成本与效率是成反比的,同样的系统,效率每增加1%,成本就会下降1%。
第二:规模,一般规律,规模每增加10倍,成本会下降50%。例如,热发电总是需要配发电机,单位发电功率的发电机成本与规模密切相关。例如,西屋公司701F燃气轮机,功率为235720kW,热效率36.77%,单位造价199美元/kW. 而solar公司的Saturn,功率为22120,效率仅23.24%,单位造价741美元/kW(以前收集的资料,不是现在报价和性能数据)。
下面主要根据这两条来分析主要系统。
补充几种太阳能聚光系统图:
塔式:
槽式:
碟式:
线性菲涅耳:[IMGA]http://t0.gstatic.com/images?q=tbn:ANd9GcSoFlaxpGIhLeOGWwqMJCjkIeDc5ckr5KqE8uYnnGFEGN_CqzOw[/IMGA]
1、 效率:
1) 余弦因子,这个参数比较容易计算,国内外都有人计算过,结果大同小异,对塔式系统,年平均值约81%,对槽式系统,年平均约90%,而碟式系统是100%。此项上,碟式优势明显。还有线性菲涅耳系统,估计和塔式相近。
2) 大气吸收,与规模相关,塔式损失约5%,其他均可忽略
3) 阻挡和阴影:国内和西班牙人的计算认为,塔式有5%损失,碟式和槽式可忽略,线性菲涅耳,我们估算损失应与塔式相当。
4) 拦截率和热损:这两项是相关的,接收器做大了,可提高拦截率,但是,热损会较大。通常优化拦截率*(1-热损率)使其最大,故此一起讨论两个因素。塔式和碟式聚焦倍数高,通常较小,会损失效率3-7%,线性菲涅耳和槽式都很大,槽式约下降15-20%。线性菲涅耳可大至30%。具体集中体现在这些系统能达到的最高温度。
5) 其他因素都基本相同,不需比较。
效率因子 碟式 塔式 槽式 线性菲涅耳
余弦因子 100% 81% 90% ≈80%
大气吸收 100% 95% 100% 100%
阴影和阻挡 100% 95% 100% 95%
拦截率和热损 96% 95% 80% 75%
总计 96% 69% 72% 53%
总结:碟式系统效率最好,槽式和塔式相近,但槽式反而略好,线性菲涅耳最差。
待续
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