屋頂太陽能發(fā)電技術(shù)的介紹 

太陽能發(fā)電是利用集熱器將太陽能輻射能量轉(zhuǎn)換為熱能，經(jīng)過熱循環(huán)過程發(fā)電的。 是利用太陽能的重要方面。 80年代以來。 美國，歐洲，澳大利亞等國相繼建立了不同型號(hào)的示范裝置，促進(jìn)了熱發(fā)電技術(shù)的發(fā)展。 世界上目前的太陽能熱發(fā)電系統(tǒng)大致分為三種:槽式線聚焦系統(tǒng)，塔系統(tǒng)和磁盤系統(tǒng)。  

1）槽線聚焦系統(tǒng) 

該系統(tǒng)使用拋物線柱面溝槽鏡將太陽光照射到管狀接收器上，通過加熱管內(nèi)的熱傳導(dǎo)物質(zhì)在熱交換器內(nèi)產(chǎn)生蒸汽，推進(jìn)一般的渦輪發(fā)電。魯茲公司在1980年開始開發(fā)這種熱發(fā)電系統(tǒng)5年后實(shí)現(xiàn)了商業(yè)化。 從1985年開始前后在美國加利福尼亞州的莫扎布沙漠建設(shè)了9個(gè)發(fā)電裝置，總?cè)萘繛?54MW，年發(fā)電總量為10億8000萬kWh.9的發(fā)電站與南加利福尼亞州的愛堤生電力公司建立了網(wǎng)絡(luò)。 隨著技術(shù)的發(fā)展，系統(tǒng)效率從Z初的11.5%提高到13.6%。 建造費(fèi)用從5976美元/kW降低到3011美元/kW，發(fā)電成本降低到26.3 kW。  屋頂光伏發(fā)電

2）塔式系統(tǒng) 屋頂光伏發(fā)電

塔式太陽能發(fā)電系統(tǒng)的基本型是利用追蹤太陽的獨(dú)特太陽鏡，將太陽光集中在固定在塔上部的接收器上，產(chǎn)生高溫。  

80年代初，美國在南加利福尼亞首次建設(shè)了塔式太陽能發(fā)電系統(tǒng)“SolarOn.”，太陽塔采用了水-蒸汽系統(tǒng)，發(fā)電功率為10兆瓦。 1992年，SolarOne經(jīng)過改裝，用于演示熔鹽接收器和儲(chǔ)熱系統(tǒng)。 由于追加了蓄熱系統(tǒng)，從太陽塔輸送電力的負(fù)荷因子Z 大可達(dá)65%。 熔融鹽在接收器內(nèi)從288℃加熱到565℃，并用于發(fā)電。 第二個(gè)太陽塔SolarTwo于1996年開始發(fā)電，計(jì)劃進(jìn)行3年的試運(yùn)行后進(jìn)行評(píng)價(jià)。 SolarTwo發(fā)電的實(shí)踐，不僅證明了熔鹽技術(shù)的妥當(dāng)性，還證明了30？ 光伏的發(fā)電量進(jìn)一步加快200MW范圍內(nèi)塔式太陽能發(fā)電系統(tǒng)的商業(yè)化。  

以色列的Weizmanm科學(xué)研究所Z近正在改良塔系統(tǒng)。 利用一組獨(dú)特的太陽鏡追蹤太陽， 

將太陽光反射到固定在塔頂部的主反射鏡拋物線透鏡上，并通過主反射鏡將太陽光向下反射到其下方的次級(jí)反射鏡復(fù)合拋物線聚光鏡(CPC)上。 Z后，CPC將太陽光照射到底部的接收器上。 通過接收器的氣體加熱到1200℃，推進(jìn)一臺(tái)渦輪發(fā)電機(jī)組，推進(jìn)一臺(tái)500℃左右排氣的渦輪發(fā)電機(jī)組，系統(tǒng)總發(fā)電效率可達(dá)25―28%。 由于二次反射鏡接收強(qiáng)反射輻射能量，因此CPC必須進(jìn)行水冷。 所有實(shí)驗(yàn)還處于設(shè)置，調(diào)整階段。  

3）餐飲系統(tǒng) 

拋物面反射鏡/斯特林系統(tǒng)由由多個(gè)鏡子組成的拋物面反射鏡構(gòu)成，接收機(jī)在拋物面的焦點(diǎn)上，接收機(jī)內(nèi)的傳熱工業(yè)質(zhì)量被加熱到750℃左右，驅(qū)動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)行發(fā)電。  

美國的熱發(fā)電計(jì)劃與Cummi公司合作，于1991年開始開發(fā)公司用的7kW Dish/Starling發(fā)電系統(tǒng)，5年的經(jīng)費(fèi)為1800萬美元。 1996年Cummi為電力部門和工業(yè)用戶提供了7臺(tái)餐飲發(fā)電系統(tǒng)，計(jì)劃1997年生產(chǎn)25臺(tái)以上。 Cummi預(yù)測(cè)10年后每年將生產(chǎn)1000臺(tái)以上。 該系統(tǒng)適用于邊境地區(qū)的獨(dú)立發(fā)電站。  

美國的熱發(fā)電計(jì)劃還同時(shí)開發(fā)了25kW的Dish發(fā)電系統(tǒng)。 25kW由于經(jīng)濟(jì)規(guī)模較大，成本較低，國家光伏發(fā)電且適用于更大規(guī)模的離線和并行應(yīng)用。 1996年在電力部門進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)，1997年開始運(yùn)轉(zhuǎn)。  

盤式/斯特林系統(tǒng)由于光學(xué)效率高，啟動(dòng)損失小，效率達(dá)到29%，在三種系統(tǒng)中居首位。  

4）三種系統(tǒng)性能比較 

3種系統(tǒng)目前只有時(shí)隙線聚焦系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)商業(yè)化，另外2種處于模型階段，具有商業(yè)化的可能性和前景。 3種系統(tǒng)都可以單獨(dú)使用太陽能運(yùn)行，也可以作為燃料混合系統(tǒng)設(shè)置，其性能比較如表3―5所示。  

我國太陽能發(fā)電技術(shù)的研發(fā)從70年代末開始進(jìn)行，但由于技術(shù)，材料，零部件及相關(guān)技術(shù)尚未得到根本解決，加之經(jīng)費(fèi)不足，熱發(fā)電項(xiàng)目先后停止并退出。 國家“八五”計(jì)劃安排了一批小型零部件和材料攻關(guān)項(xiàng)目，具有技術(shù)儲(chǔ)備性質(zhì)，目前尚無樣機(jī)，別墅光伏發(fā)電與國外差距較大。