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新能源概论
1.5.4 3.4 太阳能热发电技术
3.4 太阳能热发电技术

太阳能热发电技术就是把太阳辐射热能转化为电能,该技术无化石燃料的消耗,对环境无污染,可分为两大类:一类是利用太阳热能直接发电,如半导体或金属材料的温差发电,真空器件中的热电子、热离子发电以及碱金属热发电转换和磁流体发电等,这类发电的特点是发电装置本体没有活动部件,但此类发电量小,有的方法尚处于原理性试验阶段;另一类是太阳热能间接发电,它使太阳热能通过热机带动发电机发电,其基本组成与常规发电设备类似,只不过其热能是从太阳能转换而来。

最早的太阳能热电站于1878年在法国巴黎建成,它是一个小型聚焦太阳能热动力系统,盘式抛物面将阳光聚焦到置于焦点处的蒸汽锅炉,由此产生的蒸汽驱动一个很小的交互式蒸汽机运行。1901年,美国工程师研制成功7350W的太阳能蒸汽机,采用70m2的太阳聚光集热器,该装置安装在美国加州做试验运行。1950年苏联设计了世界上第一座塔式太阳能热发电站的小型试验装置,对太阳能发电技术进行了广泛的、基础性的探索和研究。1952年,法国国家研究中心在比利牛斯山东部建成一座功率为IMW的太阳炉。1973年的世界性石油危机让太阳能发电技术成为许多国家研究开发的重点。在1981—1991年之间,全世界建造了装机容量500kW以上的各种不同形式的兆瓦级太阳能发电试验电站20余座。但是由于其单位容量投资过大,太阳能热发电站的建设后来逐渐冷落下来。1992年6月联合国“世界环境与发展大会”在巴西召开,世界各国加强了对清洁能源技术的研究开发,使太阳能的开发利用走出低谷,并得到越来越多国家的重视。

我国在20世纪70年代末才开始对太阳能热发电开展应用基础研究工作,在“八五”“九五”和“十五”期间,原国家科学技术委员会均将大型太阳能热发电关键技术列为国家重点科技攻关计划,将盘式小型太阳能热发电装置的研制列入“863”计划。2005年,我国第一座社区太阳能电站在北京宣武区广外社区正式启用,这座功率2kW的小型太阳能电站能为社区30多盏庭院灯和10多盏办公用电设备提供绿色能源,并能保证即使连续三个阴雨天也可以利用储备电池不间断供电。但从总体上讲,我国太阳能热发电技术的实际应用尚未真正起步,尚无工业化的装置,与发达国家相比还存在很大差距。