本项创新技术介绍了一种塔式太阳能聚光吸热系统,该系统以新型腔式吸收器为核心,由聚光镜场和吸收塔构成。吸收塔内嵌两个结构一致的腔式吸收器,上下排列,均设于圆柱式保温腔体内,旨在提升太阳能转换效率。
背景技术
随着清洁能源利用的推广,太阳能作为一种清洁可再生能源备受关注,其中塔式太阳能聚光光热发电具有高聚光比,能够产生较高工作温度,从而产生高参数蒸汽带来高发电效率;同时基于储能技术的发展,第二代塔式太阳能光热发电系统配有储能装置,能够克服太阳能发电在夜晚无法工作的缺点,因此塔式太阳能聚光光热发电技术在近些年得到大力推广。
太阳光辐射吸收器是塔式太阳能聚光光热系统的核心部件,目前正在运行的塔式吸收器形式主要有多管外露式吸收器与腔室吸收器等。多管外露式吸收器采取将平行吸热管进行圆周布置,吸收器外露的一侧其可以接收四面各处镜场反射而来的太阳光,这使得系统可以布置足够大面积的椭圆形定日镜场,土地利用率较高,更大面积的聚光镜场也可以汇聚更高的辐射能流密度,产生更高温度的吸热介质以提高做功能力;但外露式吸收器在高温下产生的热辐射会直接耗散到周围环境中,带来较高的热辐射损失。腔室吸收器采取将吸热器布置在腔室内部,通过腔体的开口收集太阳辐射,这使得吸热器发射的热辐射受腔室限制而被二次吸收,减少了热辐射耗散,但腔室吸收器通常避免在多侧开口收集太阳光,以保证足够的光捕获能力,目前正在运行的腔室吸收器多为在单侧开设入光口,这给镜场布置带来很大限制,定日镜场只能布置在面对入光口的一侧,形状为扇形或椭圆形,使得聚光面积与土地利用受到制约。所以针对未来塔式太阳能光热发电向着更大规模、更高参数的发展趋势,塔式太阳能聚光吸热系统的布置仍需要考虑在有效减少热辐射的同时配备较大面积的聚光镜场,以此提高光热发电效率,降低发电成本,实现更广泛的技术推广。
实现思路