【中玻網(wǎng)】太陽能熱發(fā)電主要是將聚集到的太陽輻射能，通過換熱裝置產(chǎn)生蒸汽，驅(qū)動蒸汽輪機發(fā)電。太陽能熱發(fā)電與常規(guī)化石能源在熱力發(fā)電方式上的原理是相同的，都是通過Rankine循環(huán)、Brayton循環(huán)或Stirling循環(huán)將熱能轉(zhuǎn)換為電能，區(qū)別在于熱源不同，太陽能發(fā)電的熱源來自太陽輻射，因而如何用聚光裝置將太陽能收集起來是大多數(shù)太陽能熱發(fā)電的關鍵技術之一。
　　
　　此外，考慮到太陽能的間歇性，需要配置蓄熱系統(tǒng)儲存收集到的太陽能，用以夜間或輻射不足時進行發(fā)電，因此成熟的蓄熱技術成為太陽能熱發(fā)電中的另一關鍵技術。
　　
　　直接光發(fā)電和間接光發(fā)電是太陽能熱發(fā)電中較常用的分類方式。
　　
　　直接光發(fā)電可分為太陽能熱離子發(fā)電、太陽能溫差發(fā)電和太陽能熱磁體發(fā)電；間接光發(fā)電可分為聚光類和非聚光類，其中聚光類按照太陽采集方式可分為太陽能塔式發(fā)電、太陽能槽式發(fā)電和太陽能碟式發(fā)電；非聚光類主要有太陽能真空管發(fā)電、太陽能熱氣流發(fā)電和太陽能熱池發(fā)電等。
　　
　　通常所說的太陽能熱發(fā)電，主要指間接光發(fā)電，直接光發(fā)電尚在實驗階段。目前主流的太陽能熱發(fā)電技術集中在塔式、槽式和碟式，它們因開發(fā)前景巨大而受到較大的關注。
　　
　　聚光式太陽能熱發(fā)電技術的主要分類：
　　
　　1、塔式太陽能熱發(fā)電
　　
　　塔式太陽能發(fā)電主要由大量的跟進太陽的定向反射鏡(定日鏡)和裝在中點塔上的熱接收器這兩大部分組成，成千上萬面定日鏡將太陽光聚焦到中點接收器上，接收器將聚集的太陽輻射能轉(zhuǎn)化為熱能，然后再將熱能傳遞給熱力循環(huán)工具，驅(qū)動熱機做功發(fā)電．隨著鏡場中定日鏡數(shù)目的增加，塔式太陽能發(fā)電系統(tǒng)的聚光比也隨之上升，較高可達1500，運行溫度為1000℃～1500℃．它因其聚光倍數(shù)高、能量集中過程簡便、熱轉(zhuǎn)化效率高等優(yōu)點，較適合太陽能并網(wǎng)發(fā)電。圖1為塔式太陽能發(fā)電的系統(tǒng)圖．從圖1可以看出，塔式太陽能發(fā)電系統(tǒng)包括:跟進太陽光的定日鏡、接收器、工質(zhì)加熱器、儲能系統(tǒng)以及汽輪機組等部分．收集裝置由多面定日鏡、跟進裝置、支撐結(jié)構等構成．系統(tǒng)通過對收集裝置的控制，實現(xiàn)對太陽的較佳跟進，從而將太陽的反射光準確聚焦到中點接收器內(nèi)的吸熱器中，使傳熱介質(zhì)受熱升溫，進入蒸汽發(fā)生器產(chǎn)生蒸汽，較終驅(qū)動汽輪機組進行發(fā)電．此外，為了保證持續(xù)供電，需要蓄熱裝置將高峰時段的熱量進行存儲以備早晚和陰雨間隙使用。
　　
　　2、槽式太陽能熱發(fā)電
　　
　　槽式太陽能發(fā)電采用多個槽形拋物面式聚光器，將太陽光聚集到接收裝置的集熱管上，加熱工質(zhì)，產(chǎn)生高溫蒸汽后推動汽輪機發(fā)電．收集裝置的幾何特性決定了槽式太陽能發(fā)電的聚光比要低于塔式，通常在10～100之間，運行溫度達400℃．如圖3所示，槽式太陽能發(fā)電包括聚光集熱部分、換熱部分、
　　
　　發(fā)電儲能部分。其中，發(fā)電儲能部分與塔式基本相似，不同之處在于聚光集熱和換熱部分．聚光集熱是整個槽式發(fā)電系統(tǒng)的核心，它由聚光陣列、集熱器和跟進裝置組成．在此部分，集熱器大多采用串、并聯(lián)排列的方式，可按南北、東西和較軸3個方向?qū)μ柟膺M行一維跟進．在換熱部分，預熱器、蒸汽發(fā)生器、過熱器和再熱器4組件實現(xiàn)了工質(zhì)加熱、換熱、產(chǎn)生蒸汽、進行發(fā)電的過程．由于槽式發(fā)電系統(tǒng)結(jié)構相對緊湊，其收集裝置的占地面積比起塔式和碟式來說，相對較小，因而為槽式太陽能發(fā)電向產(chǎn)業(yè)化發(fā)展奠定了基礎
　　
　　3、碟式太陽能熱發(fā)電
　　
　　作為目前熱發(fā)電效率較高的方式，碟式太陽能發(fā)電整合多個反射鏡組成拋物面蝶形聚光鏡，通過對其的旋轉(zhuǎn)，將太陽光聚集到接收器中，經(jīng)接收器吸熱后加熱工質(zhì)，進一步驅(qū)動發(fā)電機組發(fā)電．旋轉(zhuǎn)拋物面蝶形聚光鏡的應用使得碟式太陽能發(fā)電的聚光比達到3000以上，這一方面有效地提高了光熱轉(zhuǎn)換的效率，但是另一方面也由于其較高的接收溫度，對接收器的材料和工藝提出了更高的要求．從圖4看出，碟式太陽能發(fā)電系統(tǒng)包括拋物面蝶形聚光鏡、高溫接收器、跟進傳動裝置、發(fā)電儲能裝置等．
　　
　　與塔式和槽式不同的是，碟式太陽能發(fā)電主要采用斯特林(Stirling)熱力循環(huán)，完成熱能到機械能的轉(zhuǎn)化，但由于斯特林(Stirling)熱機的技術開發(fā)尚未成熟，因而碟式太陽能發(fā)電尚在試驗示范階段。
　　
　　4、其他
　　
　　方式近來，一種新型的太陽能熱發(fā)電系統(tǒng)的設計引起了廣泛的關注．該設計采用一列同軸排列的反射鏡取代傳統(tǒng)意義上的拋物面反射鏡，將太陽光首先聚焦在上部的中點反射鏡上，再由中點反射鏡向下反射，將太陽光聚焦到地面接收器中，這種新型的聚光方式稱為向下反射式或菲涅爾反射式(如圖5)．由于二次聚焦，保證了較高的聚光比;同時，向下反射的方式不但避免了高塔上安裝接收器的風險，也解決了塔頂熱量損失大、安裝維護成本高等問題，勢必成為未來太陽能熱發(fā)電的一個重要研究方向。
　　
　　5、三種太陽能熱發(fā)電技術的比較
　　
　　上述3種太陽能熱發(fā)電方式各有優(yōu)點，就理論而言，塔式太陽能發(fā)電由于聚光比高、運行溫度高、系統(tǒng)容量大和熱轉(zhuǎn)換效率高等特點，較適合大規(guī)模生產(chǎn);槽式太陽能發(fā)電因其系統(tǒng)結(jié)構相對簡單、技術較為成熟，成為了靠前個進入商業(yè)化生產(chǎn)的熱發(fā)電方式;而碟式太陽能發(fā)電因其熱效率較高、結(jié)構緊湊、安裝方便等特點，非常適合分布式小規(guī)模能源系統(tǒng)．另一方面，前期投入過高且難以降低成本使得塔式太陽能發(fā)電始終沒有廣泛投入商業(yè)化生產(chǎn);聚光比小、系統(tǒng)工作溫度低、核心部件真空管技術尚未成熟、吸收管表面選擇性涂層性能不穩(wěn)定等問題，阻礙了槽式太陽能發(fā)電的推廣;碟式發(fā)電系統(tǒng)中，斯特林熱部門鍵技術難度大、開發(fā)時間短等原因，致使其仍處于試驗示范階段。