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姚志豪:中國(guó)已突破太陽(yáng)能熱發(fā)電核心技術(shù)

   2012-04-18 張松、孫文艷111621
另外光熱發(fā)電直接可以跟海水淡化來(lái)結(jié)合,比如說(shuō)現(xiàn)在的歐洲他們?cè)谥袞|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(shuō)高溫光熱可以給整個(gè)社會(huì)直接提供電力、燃料、淡水三個(gè)方面的需求,這也是光熱跟光伏很大的一個(gè)區(qū)別。

這個(gè)圖我之前也給大家介紹過(guò),有些人可能是第一次看到,我有必要再給大家說(shuō)明一下。從這個(gè)圖上,導(dǎo)致了為什么我們會(huì)產(chǎn)生上面四種不同的光熱發(fā)電技術(shù)路線,這個(gè)圖其實(shí)也是整個(gè)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(shuō)任何一個(gè)熱力循環(huán),就是它的極限效率最高的效率就是用這個(gè)公式表述的,就是那個(gè)冷端,最低的溫度以及熱源最高的溫度。下面這個(gè)圖是聚光比跟吸熱溫度,以及發(fā)電效率之間的一個(gè)關(guān)系,就是不同的聚光比對(duì)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(shuō)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(gè)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(gè)環(huán)節(jié),光到熱這個(gè)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(gè)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(shuō)整個(gè)光熱發(fā)電的效率是這兩部分的一個(gè)乘積,這樣就出現(xiàn)了為什么中間會(huì)有一個(gè)最高點(diǎn)對(duì)應(yīng),而這個(gè)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(gè)最高點(diǎn)是不一樣的。

比如為什么我們說(shuō)槽式相對(duì)塔式來(lái)講效率會(huì)低一些,因?yàn)樗莻€(gè)是一個(gè)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(huì)很高,就是說(shuō)將來(lái)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(shuō)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(gè)系統(tǒng)設(shè)計(jì)的人必須對(duì)這個(gè)圖上的來(lái)龍去脈非常非常的清楚。我本人是咱們國(guó)內(nèi)第一個(gè)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(jué)得很有必要把這些來(lái)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(jiǎn)單的,需要考慮的因素非常多,涉及到好幾個(gè)不同的專業(yè)。


這是一個(gè)代儲(chǔ)熱的一個(gè)光熱電站,24小時(shí)連續(xù)運(yùn)行的一個(gè)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(guó)內(nèi)已經(jīng)開(kāi)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(gè)事情。另外還可以跟生物質(zhì)能發(fā)電結(jié)合起來(lái),現(xiàn)在在西班牙巴塞羅那他們已經(jīng)在做一個(gè)光熱跟生物質(zhì)能結(jié)合的一個(gè)項(xiàng)目。
 
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