太阳能热电站:如何进行能量转换?

知识点:太阳能热电站将太阳光收集起来,加热塔顶的水,水受热而变为高温高压蒸汽。高温高压蒸汽通过管道一部分输送到汽轮发电机,再由汽轮机带动发电机发电;另一部分输送到蓄热器把热能储存起来。

目前,全球都在倡导使用清洁能源,太阳能就是一种很赞的可持续又清洁的能源。

想高效率地利用太阳能,自然,太阳能热电站不可或缺。世界上第一座太阳能热电站是法国的奥德约太阳能热电站,虽然它的发电能力当初只有64千瓦,但却开创了太阳能热电的先河,是太阳能热电史上的里程碑。太阳能热电站是怎么进行能量转换的呢?

太阳能热电站多采用塔式。电站有一个集热塔,塔顶上装有锅炉(中心接收器),塔的周围装有平面反射镜(定日镜),可以从不同角度和不同方向把太阳光收集起来,集中反射到高塔顶部的专用锅炉上,使锅炉内的工作物质——水,受热而变为高温高压蒸汽。高温高压蒸汽通过管道一部分输送到汽轮发电机,再由汽轮机带动发电机发电;另一部分输送到蓄热器把热能储存起来。

它与一般火力发电厂的主要区别就在于:其动力来源不是煤或燃油,而是太阳的辐射能。太阳能热电站内还设有蓄热器。高压热蒸汽在推动汽轮机转动的同时,还通过专用的管道将一部分热能储存在蓄热器内。阴天、雨雪天及夜间没有太阳光,便由蓄热器来提供热能,从而保证太阳能热电站能够连续发电。

1981年12月,法国、德国和意大利,联合在意大利的西西里岛上建造了世界上第一座并网运行的塔式太阳能热电站。它的发电能力为1000瓦,所用锅炉的热功率为4800千瓦。这个太阳能热电站采用182面定日镜,其中镜面面积为50平方米的有70面,23平方米的有112面,镜面总面积达6200平方米。大部分为曲面聚光镜,每面聚光镜都由两台电动机带动,可绕垂直轴旋转,使镜面犹如向日葵一般能够跟踪太阳而转动。如果没有阳光,每个蓄热器所储蓄的热量足以使热电站维持运行30分钟。

而就在2013年8月,在八达岭长城脚下,我国首座自主知识产权光热发电站,也是亚洲首座塔式太阳能热电站将并网发电。只见电站内耸立着一座高达119米的白色太阳能吸热塔,将地面上100组定日镜反射的太阳光能量尽收其中。蓄热器可储存约1小时发电用的热能。投产后,这个装机容量1兆瓦的电站每年可以发电270万度,相当于1100余吨标准煤产生的电量。

太阳能热电站虽然优点众多,但也有缺点,那就是占用地方大。一组定日镜占地100平方米,100组定日镜即使严丝合缝地凑在一起,也至少要占总计1万平方米土地。面对太阳能发电站建设面临的最大争议——大面积占用土地,总占地约300亩的八达岭电站也是未雨绸缪。土地被占用为电站前,是荒漠化土地,不宜用来耕种,建设电站后,人们在原来土地表面铺了一层土壤,同时使这里初步恢复了生态效应。