太陽能熱發電技術

在太陽能熱發電技術中，太陽熱能直接發電尚處於原理性直接試驗階段，而太陽熱能間接發電已有一百多年的發展歷史，通常所説的太陽能熱發電技術主要是指太陽熱能間接發電，即太陽熱能通過熱機帶動常規發電機發電。太陽能熱發電技術無化石燃料的消耗，對環境無污染，可分為兩大類：一類是利用太陽熱能直接發電，如半導體或金屬材料的温差發電，真空器件中的熱電子、熱離子發電以及鹼金屬熱發電轉換和磁流體發電等，這類發電的特點是發電發電裝置本體沒有活動部件，但此類發電量小，有的方法尚處於試驗階段；另一類是太陽熱能間接發電，它使太陽熱能通過熱機帶動發電機發電，其基本組成與常規發電設備類似，只不過其熱能是從太陽能轉換而來。從能源輸入端利用模式看，太陽能熱發電系統的發展經歷了三個不同的階段，逐步形成了三大類系：單純太陽能熱發電系統、太陽能與化石能源綜合互補系統和太陽能熱化學重整複合系統。當然，若從系統輸出目標看，這三類系統也還都有各自不同功能類別的系統，如單純發電的、熱電聯產或冷熱電多聯產的以及化工（或清潔燃料）的電力多聯產等。 ^[1] 

聚光型太陽能熱發電系統是利用聚焦型太陽能集熱器把太陽能輻射能轉變成熱能，然後通過汽輪機、發電機來發電。根據聚焦的形式不同，聚光型太陽能集熱發電系統主要有塔式、槽式和碟式。

塔式太陽能熱發電系統（SPT）是將集熱器置於接收塔的頂部，許多面定日鏡根據集熱器類型排列在接收塔的四周或一側，這些定目鏡自動跟蹤太陽，使反射光能夠精確地投射到集熱器的窗口內。投射到集熱器的陽光被吸收轉變成熱能後，便加熱盤管內流動的介質產生蒸汽，蒸汽温度一般會達到650℃，其中一部分用來帶動汽輪機組發電，另一部分熱量則被儲存在蓄熱器裏，以備沒有陽光時發電用。 ^[1] 

槽式太陽能熱發電系統是一種中温熱力發電系統。其結構緊湊，太陽能熱輻射收集裝置佔地面積比塔式和碟式系統要小30%~50%。槽形拋物面集熱裝置的製造所需的構件形式不多，容易實現標準化，適合批量生產。用於聚焦太陽光的拋物面聚光器加工簡單，製造成本較低，拋物面場每平方米陽光通徑面積僅需11kg~18kg玻璃，耗材最少。 ^[1] 

碟式太陽能熱發電裝置包括碟式聚光集熱系統和熱電轉換系統，主要由碟式聚光鏡、吸熱器、熱機及輔助設備組成。現代碟式太陽能熱發電技術在20世紀70年代末由瑞典USAB等發起研究。 ^[1] 

太陽池熱能發電的工作原理是利用高温鹽溶液在蒸發器內使低沸點介質蒸發產生蒸汽，推動汽輪機並帶動發電機發電，從汽輪機排出的蒸汽進入冷凝器冷凝，冷凝液用循環泵抽回蒸發器，重新被太陽池的熱鹽溶液蒸發，開始新的循環。太陽池熱發電方式的最突出優點是構造簡單、生產成本低，它幾乎不需要價格昂貴的不鏽鋼、玻璃和塑料一類的材料，只要一處淺水池和發電設備即可。另外它能將大量的熱儲存起來，可以常年不斷地利用陽光發電，即使在夜晚和冬季也照常可以利用。因此，有人説太陽池發電是所有太陽能應用中最為廉價和便於推廣的一種技術。 ^[1] 

太陽能熱氣流發電的原理是在以大地為吸熱材料的地面大棚式太陽能空氣集熱器中央建造高大的豎直煙囱，煙囱的底部在地面空氣集熱器的透明蓋板下面開設吸風口，上面安裝風輪，地面空氣集熱器根據温度效應生產熱空氣，從吸風口吸入煙囱，形成熱氣流，驅動安裝在煙囱內的風輪並帶動發電機發電。 ^[1] 

太陽能熱氣流發電站的實際構造由三部分組成：大棚式地面空氣集熱器、煙囱和風力機。太陽能熱氣流發電站的地面空氣集熱器是一個近地面一定高度、罩着透明材料的大棚。陽光透過透明材料直接照射到大地上，大約有50%的太陽輻射能量被土壤所吸收，其中1/3的熱量加熱罩內的空氣，1/3的熱量儲於土壤中，1/3的熱量為反射輻射和對流熱損失，所以，大地是太陽能熱氣流電站的蓄熱槽。 ^[1] 

研究表明，影響電站運行特性的因素有云遮、空氣中的塵埃、集熱器的清潔度、土壤特性、環境風速、大氣温度疊層、環境氣温及大棚和煙囱的結構質。 ^[1]