这是光热发电的核心部分。它通过大量的反射镜或透镜,将太阳光聚集到一个较小的区域,以提高能量密度。常见的聚光方式包括槽式、塔式和碟式。
槽式聚光系统使用弯曲的抛物面反射镜,将太阳光汇聚到位于焦线上的集热管,集热管内的传热介质被加热。
塔式聚光系统则是由众多定日镜组成,将太阳光反射到塔顶的吸热器上。
碟式聚光系统采用碟形反射镜,将阳光聚焦到位于焦点处的接收器。
二、传热储热系统
传热系统负责将聚光集热系统收集到的热能传递给工质。常用的传热介质有导热油、熔盐等。
储热系统用于存储多余的热能,以便在光照不足或用电高峰时释放,保证发电的稳定性和连续性。储热方式包括显热储热、潜热储热和热化学储热。显热储热通常采用高温熔盐、混凝土等;潜热储热利用物质相变时吸收或释放的热量;热化学储热则基于可逆化学反应来储存和释放能量。
三、动力发电系统
这一系统将热能转化为电能。常见的有蒸汽轮机发电和燃气轮机发电。
蒸汽轮机发电利用传热储热系统产生的高温蒸汽推动汽轮机旋转,进而带动发电机发电。
燃气轮机发电则是先将热能转化为高温高压气体,推动燃气轮机做功,再带动发电机。
四、辅助能源系统
为了确保光热发电站在特殊情况下的正常运行,如启动阶段、应急情况等,需要辅助能源系统。这可能包括燃油、燃气锅炉等,以提供初始的热能或补充能量。
五、控制系统
控制系统负责对整个光热发电系统进行监测、控制和协调。它能够实时采集各部分的数据,如温度、压力、流量等,并根据预设的策略和算法,对设备的运行状态进行调整,以实现最优的发电效率和系统稳定性。
六、冷却系统
在发电过程中,许多设备会产生大量热量,需要冷却系统来降温,以保证设备的正常运行和使用寿命。冷却方式有水冷、风冷等。
总之,光热发电系统是一个复杂而综合的体系,各个子系统相互协作,共同实现高效、稳定的太阳能到电能的转化。