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太阳能光热能电综合利用技术


核 心 技 术----储能
中国科学院电工所研究员、中国太阳能光热发电权
威专家、中国太阳能光热产业技术创新联盟理事长 王志峰博士,在一次发言中强调:太阳能热发电关 键技术在储能,没有储能就谈不上热发电,这是实 现太阳能光热发电全天候运转的技术保障 。
国家政策
今年6月1日,国家发展和改革委员会颁 布的《产业结构调整指导目录(2011年本)》正 式实施,在指导目录鼓励类新增的新能源门类 中,太阳能光热发电被放在突出位置。
蓄能技术得以实现
蓄能技术得以实现,得益于全新隔热材料的研发 成功 蓄能技术的最大障碍是蓄能的流失 隔热领域,最好的商品化隔热材料隔热率也要将 0.4W/K.M 我们拥有独立知识产权的,具有世界领先水平的, 气凝胶GJ干燥制备技术,生产了导热率0.0140.0018W/K.M的世界终极隔热材料,使蓄能损失 降到极低水平。
太阳能发电 ★ 光伏发电
太阳能光电转换
太阳能光电转换光电转换又称太阳能光伏。就是利用太阳电池直接
将太阳光能转化为电能,而太阳能电池通常是利用半导体器件的光 伏效应原理进行光电转换,因此太阳能发电又称为光伏发电。
世界能源结构预测
光伏发电技术比较
太阳能发电目前困境
1,受气候影响很大,如:阴晴、风沙等
这种现状导致我国光伏产业被打上“代工车间”的烙印。
另外,光伏生产技术更新换代较快,光伏技术已经在朝 着全产业链优化、自动化的方向发展,而我国目前主要 靠进口生产线、并且各产业链单兵作战。
进入光伏发电领域的主要障碍
技术壁垒:光伏设备的设计制造十分复杂,涵盖半
导体物理学、热学、自动控制学和机械设计学等多 门学科
太阳能光热稳衡发电技术
蓄能保温计算示例
蓄能温度120℃, 蓄能箱表面积10平方米
保温层厚度20CM,环境温度20 ℃ 根据付里叶定律计算如下: , 采用原最佳保温材料如苯板时 Q=-λ Aδ t/δ d=-0.05*10*100/0.2=-250w 一天损失率=250*3600*24/180*2000=5.4% 采用气凝胶保温 Q=-λ Aδ t/δ d=-0.015*10*100/0.2=-75w
太阳能光热稳衡发电系统
发明的通过太阳能集热装置高效率地集热,应用适合螺杆 膨胀动力机工作温度的相变材料蓄热,再将所蓄能量均衡 的输送给螺杆膨胀动力发电机发电;这种高效率、无峰谷、 全天候的太阳能发电方式,除了可以广泛应用于广大地区 的日常发电,还能解决海岛、边防、偏远村镇、应急救援、 野外工作等更多用电问阳能集热装置----成熟技术
相变蓄能材料----创新发明
低热源双工质螺杆膨胀发电机----成熟技术
核 心 技 术----蓄能
无论太阳光强弱,将其能量全部储蓄于应用了相变
材料的蓄能装置中。 无论何时发电都由恒温的蓄能装置提供热源。 当然恒流、无峰谷、并且直接输出交直流电直接使 用或并网
太阳能的利用
太阳能的利用主要通过 光—热 光—电 光—化学 光—生物质 等几种转换方式实现
太阳能发电 ★ 光热发电
太阳能光热转换
现代的太阳能科技可以将阳光聚合,并运用其能量产生热水、蒸
汽和电力。集热式太阳能(Solar Thermal)。原理是将镜子反射 的太阳光,聚焦在一条叫接收器的玻璃管上,而该中空的玻璃管 可以让油流过。从镜子反映的太阳光会令管子内的油升温,产生 蒸气,再由蒸气推动㶽轮机发电。
人才壁垒:二十一世纪以来,光伏产业发展很快,
光伏设备行业为了更好地支持光伏产业的发展,需 要不断的开发新设备、扩大生产规模,这意味着对 专业人才有很大的需求。目前,行业内有经验的技 术及服务人员数量较少,进入本行业面临着人才缺 乏的障碍。
光伏发电单位投资总成本
目前光伏发电单位投资总成本为1.90 万元/kw,其中

数据来源:中国光伏发展报告
注意:白天有电,晚上呢?
即使只在白天发电,即使是垃圾电,即使政府给与
大力支持,还是进展缓慢,为什么?
没有调峰谷的蓄能技术
所以有太阳能发电公司,几十亿投入很大一部分建
了火力发电厂调峰,有趣吗?
光热发电逐渐走在前列
主要方式:


碟式发电 槽式发电 塔式发电
一天损失率=75*3600*24/180*2000=1.6%
核 心 技 术----储能
创新思维,双工质驱动螺杆膨胀动力机的成功,使
蓄能材料的温度变得更低。
需要温度达到300-500 ℃ 热损失巨大q=- λ Aδ t/δ d=-0.013*10*300/0.2
太 阳 能
太阳能(Solar)是太阳内部连续不断的核聚
变反应过程产生的能量,是各种可再生能源中 最重要的基本能源,也是人类可利用的最丰富 的能源。太阳每年投射到地面上的辐射能高达 1.05×1018 千瓦时,相当于1.3×106 亿吨 标准煤,大约为全世界目前一年耗能的一万多 倍。按目前太阳的质量消耗速率计,可维持 6×1010 年,可以说它是“取之不尽,用之不 竭”的能源。 地球上的风能、水能、海洋温差能、波浪能和 生物质能以及部分潮汐能都是来源于太阳
太阳能光伏电池组件1.09 万元/kw,占总投资成本的 60%左右。
装机容量 1kw 前期费用、工程设计等 太阳能光伏电池组件 并网逆变器 配电测量及电缆等 设备运输 安装调试&入网检验 合计 投资(人民币,万元/kw) 0.20 1.09 0.20 0.10 0.08 0.23 1.90 比例 10.5% 57.3% 10.5% 5.3% 4.2% 12.1%
2,夜晚不能发电
3,发电不稳定,以至于电网不允许上网 4,各种蓄能方法均不成熟
因此,被称为垃圾电
中国太阳能领域研发和创新能力薄弱
技术层面,光伏应用中存在系统效率低、可靠性低,受
自然条件限制大,光伏系统专用蓄电池的研发成本高等 问题。光伏产业尚未建立起全面的研发和创新体系,也 缺乏一些高新制造产业的支撑,因此我国的太阳电池关 键生产设备基本依赖进口。
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