发布时间:2025-01-30 03:20:03
光热储能原理:以热能为核心,光伏与光热成为太阳能发电的两种主要形式。光伏效应让光能直接转化为直流电,而光热发电则经过“光能-热能-机械能-电能”的转化过程,最终产生交流电。
光伏发电系统的核心是光伏组件,由多个单晶或多晶硅电池片串联构成。当太阳光照射在高纯硅上,电子跃迁形成电位差,将光能直接转变为直流电。逆变器和升压系统将直流电转换为高压交流电,实现用电与并网功能。
光热发电系统通过反射镜、聚光镜等聚热器,将太阳辐射热能汇聚到集热装置,加热导热油或熔融盐等传热介质。传热介质加热水源,产生高温高压蒸汽,进而驱动汽轮机带动发电机发电。光热发电系统后端技术路径与火力发电相似,且产生的电流为交流电,可以直接并网。
2021年,我国光伏发电累计装机容量达到306.4GW,同比增长21%,而光热发电累计装机容量仅为538MW,增长幅度持平。光伏发电总量与增速远超光热发电,主要原因是光热发电成本较高,在市场化条件下不具备竞争优势。我国光热发展相对滞后。
光热储能电站由集热、热传输、蓄热与热交换以及发电系统四大部分组成。热系统的核心组件是聚光装置,能追踪太阳位置,收集并向接收器反射阳光。吸热系统收集集热装置产生的热能,并利用导热介质将热能传送给蓄热系统。储换热系统通过绝热材料和价格低廉、比热容高的储热介质,实现白天储存光热能,夜间通过热交换系统释放热能,最终转化为电能,实现光伏电站的夜间发电及调峰调频。
光热发电系统按光能聚集方式分为塔式、碟式、槽式和线性菲涅耳式。槽式光热发电系统为当前主流,塔式光热发电前景广阔。
我国光热储能电站发展历程经历了从蹒跚起步到再次发展的过程。在国家“双碳”战略推动下,光热储能行业有望迎来再次发展。