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聚光热发电(CSP)-什么是聚光太阳能热系统

聚光太阳能热发电装置通常用于大型项目,称为公用事业规模的CSP发电厂,并提供各种配置。电力塔系统将太阳板围绕中央塔呈圆形排列,中央塔用作接收器。


一、聚光太阳能热发电系统配置:

聚光太阳能热发电(CSP)方法可以通过将阳光转化为涡轮机发电来利用太阳能发电。这些基础技术还可用于为各种工业用途提供热量,如矿物加工、海水淡化、食品加工、提高石油采收率和化工生产。


二、聚光太阳能热发电的工作:

聚光太阳能热能的功能涉及太阳板配置,将太阳的能量集中在接收器上,将其转化为热量。这些热量被转化为蒸汽,推动涡轮机并产生电力。CSP的存储能力使其能够适应可再生能源的使用,在阳光有限的时间内存储电力。

聚光太阳能热发电系统可以与其他能源相结合,形成混合发电厂。它们可以与使用煤炭、天然气或生物燃料等燃料的火力发电厂相结合。


三、聚光太阳能热发电技术:

抛物线碟式系统:抛物面碟形天线将阳光聚集到带有跟踪系统的接收器上,产生适合太阳能反应堆的高温。

槽式抛物面系统:弯曲的反射器将太阳能集中在含有导热油的接收管上,加热用于发电。

电力塔系统:阳光板或定日板,跟踪太阳光并将其聚焦到塔顶的接收器上,加热通常是熔盐的流体,为涡轮机产生蒸汽

线性菲涅耳系统:地面上的一排平面镜子将阳光反射到接收管上,类似于槽式和塔式系统,具有存储集成的潜力。


四、太阳能光伏和聚光热发电之间的主要区别:

太阳能光伏和聚光热发电之间的主要区别在于它们的发电方法。

1.聚光太阳能热发电系统采用各种太阳反光板配置来利用太阳能,驱动热机发电。相比之下,光伏太阳能电池板直接利用太阳光,将其转化为电能。

2.与CSP不同,PV电池吸收光,刺激电子产生电流。然后,使用逆变器捕获该直流电(DC)并将其转换为交流电(AC),以便在电网中进行配电。

3.CSP系统通过热能存储技术(TES)在储能方面表现出色,允许在没有阳光的情况下使用电力。另一方面,光伏系统无法储存热能,因为它们依赖于阳光直射而不是热量。因此,CSP系统在储能和整体效率方面更有效。


五、聚光热发电的优缺点:


1.优点:

它是一种可再生的可持续能源,可以遏制其碳足迹。与化石燃料不同,CSP利用地球的自然资源,造福环境并应对气候变化。

与太阳能光伏和风能相比,CSP通过在熔盐中储存能量,确保更稳定的电力供应,从而确保可靠性。

易于集成到现有发电厂中,即使是那些使用化石燃料的发电厂,与基于核能和碳氢化合物的替代方案相比,运营成本更低。

与其他能源相结合,可增强电网安全性并满足未来的电力需求。此外,它通过产生蒸汽来浓缩重油,以便于泵送,从而帮助采油。

有可能作为一种便携式能源形式,正如探索其用于生产具有成本效益的运输氢气的研究中所见。


2.缺点

虽然聚光太阳能热发电具有多种优势,但它也面临着挑战。

位置依赖性需要太阳能光伏和风能等大片土地,这限制了它在人口稠密地区的可行性。

用于驱动涡轮机和冷却反应堆的水密集型作引发了环境问题,海水会带来潜在的太阳辐射问题。

植物可能会因光线而吸引动物,从而对某些物种构成风险。

该技术的运行成本很高,储热材料昂贵且难以获得熔盐,这是一种常见的选择,但存在作限制

来自太阳能光伏和核电的竞争阻碍了CSP的发展,在其他能源取得突破的情况下,CSP面临过时的风险。