太阳能光热发电的集热技术现状及前景分析

胡叶广， 张 成， 周超英， 杜建军， 姚英学

(哈尔滨工业大学(深圳)机电工程与自动化学院， 深圳 518055)

太阳能作为一种分布普遍、清洁无污染的新能源，随着能源危机、环境污染等问题的日益突出而受到人类越来越多的关注[1]。中国蕴含着十分丰富的太阳能辐射资源，陆地上平均每年能接受约50×1018kJ的太阳能辐射，其中，甘肃、宁夏、新疆和青藏高原等地区的太阳能辐射总量最大，一年中的日照时长为3 200～3 300 h，相当于225～285 kg标准煤燃烧所发出的热量，在《中华人民共和国国民经济和社会发展第十三个五年规划纲要》中，太阳能开发与利用被列为重点发展方向之一[2]。

由于太阳能分布具有稀疏性、间歇性等特点，聚光型光热发电成为对太阳能进行高效利用的有效途径之一，现对太阳能光热发电在聚光集热方面的发展现状及前景进行重点分析。

1 聚光型太阳能光热发电技术

近年来，太阳能光热发电技术的应用与发展备受瞩目，该技术采用集热系统采集汇聚太阳光，并利用吸热器将太阳能转化为热能，再通过蒸汽动力循环的热功转化过程发电[3]，如图1所示。目前该技术发展非常迅速，成为可再生能源开发利用领域的优先发展主题，国家能源局也为推动太阳能光热发电技术的发展，组织实施了一批示范电站的建设[4]。

图1 太阳能光热发电系统的工作原理Fig.1 Operational principle of solar thermal power system

2 太阳能集热系统

根据聚光集热方式的不同，太阳能光热发电集热系统主要有4种类型：槽式集热系统、塔式集热系统、碟式集热系统以及线性菲涅尔式集热系统[5]。……