黄卫东

(中国科学技术大学环境科学与工程系，合肥 230026)

0 引言

太阳能热发电的原理是将太阳能转换为高温热能，利用热能产生高温高压蒸汽，从而推动蒸汽轮机发电。太阳能热发电系统通常由聚光系统、储热系统、热能输送系统和发电系统组成。其中，聚光系统是将收集的太阳能转换成高温热能，主要由跟踪系统、接收器、反射镜及其支撑系统组成。根据采用的技术不同，通常，聚光系统可分为线聚焦槽式聚光系统、线性菲涅耳聚光系统、碟式聚光系统和塔式聚光系统。发电系统主要由汽轮机、发电机等组成。

太阳能热发电的优势主要体现在以下3个方面：1)光电转换效率较高。通常聚光系统的光热转换效率为60%～90%，例如，20世纪80年代研制的Acurex-15碟式聚光系统的光学效率可达92%，美国Sandia国立实验室研制的腔式接收器在750 ℃温度下工作时的热效率达到了92%[1]，因而碟式聚光系统的光热转换效率高达80%以上。而通常发电系统的热电转换效率高达50%[2]，比如，武汉武锅能源工程有限公司的1350 MW超超临界二次再热机组的热耗为6882 kJ/kWh[3]，计算得到其热电转换效率高达52.50%。综上所述，未来太阳能热发电系统的光电转换效率有望达到30%～40%。2)可通过低成本、高效率的储热系统实现连续发电[4]。在以可再生能源为主的未来电力系统中，储热系统是目前实现大规模连续发电的必不可少的技术手段。3)使用低成本的反射镜高效收集太阳能，投资成本较低。

虽然未来太阳能热发电系统的光电转换效率有望达到30%～40%，但目前其光电转换效率还相对较低。……