集热场

科技工作者之家 2020-11-17

集热场是指将太阳能聚集并转化为热能的系统,在聚光型太阳能热发电系统中一般由聚光场和吸热器组成。

定义将太阳能聚集并转化为热能的系统,在聚光型太阳能热发电系统中一般由聚光场和吸热器组成。1

聚光场太阳聚光器是聚光系统的主要组成部分,也是聚光太阳能电池研究的关键技术之一,研制太阳能利用中的聚光器对提高太阳能电池的转换效率具有重大意义。虽然聚光光伏系统还存在一些关键的科学技术问题没有得到完全解决,但各国光伏工作者也在不断地以实验结果验证聚光技术。

聚光器应用于太阳能电池的尝试开始于20世纪60年代初,为了不断降低硅太阳能电池的成本,人们对聚光器在太阳能电池上的应用进行了广泛的研究。

热光伏聚光器工作原理是:太阳把辐射器加热到高温,完成光热转换,辐射器再发出辐射到太阳能电池上,电池不能利用的长波辐射重新回到辐射器,完成光电转换,理论上可以达到很高的效率。荧光聚光器和光导纤维聚光器是两种尚未成熟的技术。反射聚光器包括平板、抛物槽、组合抛物面等,用在光伏反射聚光器中两种主要反射镜材料是镀银玻璃和镀铝面。折射聚光器的元件可以是菲涅尔或普通透镜。2

吸热器吸热器是集热器的一部分,用于最终接收投射或反射太阳辐射的装置,它包括吸热体和任何附带的透明盖层。

在熔盐塔式光热电站中,吸热器正常工作时需要耐受600℃以上的高温条件、2MPa左右的工作压力,而吸热器本身通常包含数以千计的吸热管,数以万计的焊接端口,每个焊接端口的质量都会影响到吸热器的可靠性,因此吸热器对加工工艺提出了非常高的要求。

由于设计和制造难度较大,准入门槛较高,再加上商业化光热项目还比较少,导致全球范围内拥有塔式吸热器制造能力的企业较少,拥有商业化应用案例的更是屈指可数。但得益于塔式光热技术异军突起,渐有超越槽式技术之势,同时中国光热发电市场也正式启动,为了迅速适应和占领市场,已进入该领域的国内外吸热器厂商正在不断对各自产品进行优化设计和创新。

本词条内容贡献者为:

黄伦先 - 副教授 - 西南大学

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