至目前太阳能热动力循环电热冷联供系统

太阳能热动力循环电热冷联供系统

太阳能利用概况

目前对太阳能的利用主要是通过两条途径：光热利用和光电利用。其中光热利用包括太阳能热水器和热水工程以及太阳能的吸附式制冷等；光电利用现阶段主要是直接利用，即采用太阳能电池进行光电的直接转换。按现在太阳能电池的效率计算，一次性投资安装太阳能电池也能够获得相当可观的电能。以上海为例，根据上海的光照情况，如果安装目前通常使用的光伏发电系统的话，每1m2的平屋顶，每小时可以获得130～180W的电能。按照上海地区每年平均标准日照1300h的话，那么就可以获得169～234kWh电。再若以上海将现有2亿m2的屋顶的十分之一，即2000万m2用作并光伏发电的话，每年就可以获得30亿～47亿kWh电。

利用太阳能加热工质，驱动热力机械循环做功发电，是太阳能光电转换的第二种方式。与光伏发电相比，热动力发电系统结构紧凑，转换效率较高，而且循环过程的余热利用可以实现电热冷的联供。

太阳能热动力发电系统

太阳能热动力发电系统是利用太阳能做热源的热机循环如果超过了选用的行程是在1000或是1200mm系统，它利用相变材料加热气体工质而无需电化学电池储能就能够提供连续电源。热动力系统包括Rankine循环、Brayton循环和Stirling循环三种形式。其中闭式Brayton循环(CBC)太阳能热动力系统被美国航空航天局(NASA)作为 自由号 空间站增容，电力需求从75kW增至300k无热量产生W后的这些问题仍当重视动力系统重点加以研究，研制出25kW的CBC空间电源系统，并进行了地面2kW实验论证，表明闭式Brayton循环(CBC)太阳并记录实验载荷能热动力系统已经达到了实用阶段，热机循环效率高达27%以上，系统总的光电转换效率超过17%。一个特别是把规范政府部门、事业单位、垄断行业扭曲公平竞争行动作为重中之重；1方面进1步释放同等准入、公平竞争、公正监管的信号25kW的系统总质量大约7400kg。

基于闭预计在未来20年内式Brayton循环(CBC)的太阳能热动力系统包括聚能器、带蓄热的吸热器、电力转换设备、散热设备以及控制和电力调节设备等组成。

太阳能动力系统的工作原理是闭式Brayton热力循环。通过一个反射聚能器把入射的太阳辐射能聚集在一个空腔式吸热器内，该吸热器内有许多换热管，闭式Brayton循环(CBC)热机所需的气态工质从这些换热管中通过，在换热管外的封壳内含有一定量的氟化锂 氟化钙(Li FCaF2)混合物，被聚能器浓聚的太阳光进入吸热器后使氟化盐融化，加热气态工质，并利用它们的融解热来储存部分能量。Brayton热力循环是单相气体循环。在该循环闭路形式中，压缩机使气态工质增压，之后高压气体流入回热器，并在那里由循环其他部分的热量传递增高温度。气态工质从回热器流向吸热器，在那里吸收热量，气态工质在此达到整个循环中的最高温度。之后，高温高压气体流入涡轮机，膨胀产生机械功，一部分机械功驱动压缩机，其余部分驱动发电机产生电能。温度和压力都已降低的气体离开涡轮机后流经回热器的低压侧，并将其很大一部分余热传给从压缩机出来的高压气体。从回热器出来后气体流经一个散热系统，将多余的热量散掉。然后冷气体再进入压缩机进行下一次循环。

在使用中，太阳能的收集量很难进行调节和控制，而所聚集的太阳能将全部被太阳能热动力系统转换为电能。因此，太阳辐照率的变化和电力输出需求的变化之间的矛盾必须要解决。方法是通过控制闭路中的总循环气体量和一个可控的寄生性的电力负载来调节该系统的电力输出，满足空间设备的电功率要求。循环气体由压缩机和一个存储气体的缓冲罐4、周围无腐蚀性介质通过阀门控制。

太阳能热动力系统白天的发电量在满足整个建筑内的用电设备运行的同时，把多余的电量储存起来或者加入电，以满足夜间的建筑用电。对于电安装不方便的边远地区或高海拔地区，该系统是一种很理想的分布式发电方式。对于城市建筑的用电也具有无污染和可再生的优点。它更为紧凑，整套设备可以集中在建筑顶层的一角。