太阳能光热发电是一种利用太阳能将光能转换为热能,再利用热能产生电力的技术。具有结合热能储存(TES)的太阳能光热发电(CSP)技术是未来可再生能源系统中最具应用前景的发电技术之一,其可高效利用资源丰富但具间歇性的太阳能,为人们提供稳定可调度且低成本的电力。
目前最先进也最具代表性的第二代 CSP 电站,即配备熔融硝酸盐直接储热系统(direct TES system)的商业化塔式电站。
下一代 CSP 电站或将基于新型熔盐储热材料,具有超过 50% 的热电转化效率和更低的资本支出。
近几年,包括美国、澳大利亚、欧洲和亚洲在内的国家和地区都在开发具有更高发电效率和更低发电成本的下一代 CSP 技术。
可用于下一代 CSP 电站的储热 / 导热技术(温度高于 565 ℃)主要包括以下几种:
以新型熔盐作为储热 / 导热材料,如熔融碳酸盐和氯盐,由于低廉的成本目前主要将后者作为研究对象;
以固体颗粒作为储热 / 导热材料,该技术已在美国、欧洲和中国进行了一些示范;
利用气体(如氦气)进行导热,使用其他材料(如固体材料,PCM)间接储热,科研人员计划在美国、欧洲和中国进行示范;
将液态金属作为导热材料,使用其他材料(如液态金属本身、固体材料或 PCM)间接储热,在澳大利亚和欧洲对该技术进行示范。
太阳能发电的主要应用形式
太阳能利用基本方式可以分为光热利用、光电转化、光化转换三大类。目前,太阳能光伏发电系统是我国主要的应用。