17
!"#$%&'()*+,-./
E F,GHI,JKL,!LM,BCD
B+#$%&CDÿ[EFGHô£I
,
B+ 78 310027
[
! "] rstØ、uØ、vØ、wx%7Iwx%y#M5x6z{Y]wx%#
&]g@Hcåæõ|
,
Of{wx%#:;]+}H¼bt
。
d
¥mn
,
tØwx%#&~b½
,
&b¿#
、
Þß½
,
s[
;
uØwx
%#&d
,
~b
,
&g@Üt>
;
vØwx%#&~
b#
,
&Þß½
,
d
,
䪫
,
é# :;t#
;
w
x%7#
、
wx%y#cÓÅØwx%#M:;f0+
。
[
# $ %] wx%;#;tØ;vØ;uØ;wx%7;wx%y
[
&'()*
] TM615
[
+,-./
] A
[
+ 0 1 *
] 1002 3364(2012)04 0017 06
[犇犗犐 1 *] 10.3969/j.issn.1002 3364.2012.04.017
犛犜犃犜犝犛犙犝犗犐犖犚犈犛犈犃犚犆犎犗犉犛犗犔犃犚犈犖犈犚犌犢犜犎犈犚犕犃犔
犘犗犠犈犚犌犈犖犈犚犃犜犐犗犖犛犢犛犜犈犕
CHENJing,LIUJianzhong,SHENWangjun,ZHOUJunhu,CENKefa
State levelKeyLaboratoryofCleanEnergyUtilization,ZhejiangUniversity,Hangzhou310027,ZhejiangProvince,PRC
犃犫狊狋狉犪犮狋:Theworkingprincipleandstatusquoofresearchforfivemainkindsofsolarenergythermal
powergenerationsystem,namelytowertype,trouphtype,dishtype,solarenergyhotgasflowtype,
andsolarenergypool,havebeenpresented.Comparisonofadvantagesanddisadvantagesforabove
mentionedsolarenergythermalpowergenerationsystemsshowsthatasinthefollowing:thetower
typesystemhashighlightconcentrationratio,largecapacityofsystem,andhighefficiency,butexpen
sesbeingveryhigh;thetroughtypesystemhassimplestructure,butthelightconcentrationratiobeing
small,andtheworkingtemperatureinthesystembeinglower;thedishtypesystemhaslargelightcon
centrationratio,highsystemefficiency,compactstructure,andconvenienceininstallation,butlarge
difficultyintechiqueofitskeyparti.e.theSterlinengine;thesolarenergyhotgasflowpowergenera
tionandthesolarenergypool,aswellasthedownwardreflectingtypesolarenergythermalpower
generationetc.,eachhasitsownsuperiorityintechnicalaspects.
犓犲狔狑狅狉犱狊:solarenergy;thermalpowergeneration;towertype;dishtype;troughtype;solarenergyhot
gasflow;solarenergypool
2345
: 2011 05 04
:;<=
: ñ(1984 ),¬,¦7/F,¦7ù7`ñ}¿KLקJKLM,KH'NO¨:ñ`$Ad²rs。
犈 犿犪犻犾: haizhilu@zju.edu.cn
18
¨:ñ`d²ãõ¨:%¡ÆFõ,©xO}Ñ
AQUôé`ñ
,
lmhiU`Y-,.d²rsõ
,©ï[²ñUrs
[1]。
¨:ñ`d²jk媹
、
«¹
、
¬¹
、¨
:ñ`$Ad¨:ñ`d²5¤Ö
b
。
,³
,
µ3¤Öb+¡%b,32¤+v¡%b。
d^23g¨:ñ`d²rsUKL® ÓI
,
GKÓܤÖbU¨:ñ`d²A²
,
F^æF
(d²U÷ø6Ïp
[2]。
1 æçè~céd
ª¹¨:ñ`d²U}ÑzãȺ¯°
±õ¨:%ƳG1UÖÓôªUG²T³XU
`)ç
,
lmñ©ïõ`´µ`/}
,
Ìî
âdM)nMîâ
(550~700℃),îâOd²
YnM²ñ
。
7d²jk̺¯°
、
`l
`ñ´
、
d²3Ü0Z[(¿1、¿2)[34]。
'1 æçè~cédêëìí
'2 æçè~dïìí
ª¹¨:ñ`d²Uf^
:
¡%¶¯ô
,
¡%U
Vt^æ200~1000,ï檳`)Up
`A
·t^300~1000kW/m2,}Ñéô^1000℃
ç
,
²i¤t^200MW ç[1];Ì\èÅ)¤
`÷øgð+Ó¸ñ«
,
c,åôU%
²©ï®¯
[2]。
ª¹¨:ñ`d²U¦§tlôé
、
ô²U0
,
Zk{Èc¨:ñ²åôU`
®¯
,
ÕGíßàáùìÃÄ
[5]。
óã
,
ª¹¨:ñ
`d²GÃz@
,
¹,㺯°´
,
º°÷×;
kUuvº`Y°ÀCz@
,
º¯°U:ù\PU
:U1/2[5]。»bª¹¨:ñ`²¨©1。
D1 æçè~cdî
<=¼½ `} ¾`} É /¯kW
0¿ÀSSPS 1981 Á Á 500
SùÈEURELIOS 1981 Ïî$ ÂÃ+Ï 1000
¯SUNSHINE 1981 Ïî$ ÂÃ+Ï 1000
S2SOLARONE 1982 Ïî$ Ä+ÿ© 10000
0¿ÀCESA 1 1983 Ïî$ ÂÃ 1000
¶2THEMIS 1984 ÃÖ ÃÖ 2005
S2 MSEE 1984 ÂÃ ÂÃ 1000
0¿ÀTSA 1993 ×$ ÅÆ 1000
S2SOLARTWO 1996 ÂÃ ÂÃ 10000
0¿ÀSOLARTRES 2006 ÂÃ ÂÃ 15000
0¿ÀPS10 2007 Ïî$ Ïî$ 11000
³2?s 2005 ×$ ×$ 70
S2KdÓU¤PbUǹº¯°
,
,5ï°
ÌÈÉ¡TÊÇ·¸\Ê9+Ëçp[
,
Ìæ9
+°Íç
,
g¨:Up
5ï¯O0.92。Z¤ÊǺ
¯°Up·[u\5ï°U1/3[4]。SolarOne
dSolarTwo²
'JèÅ)[6],×ιèÅ
)ÜÏ6GPHOEBUS³。ReinBuckÙó
!ÓU¤PbUú¦èÅ)
,
¶ 3tcèÅ)^æ
ZôU`®¯
、
ZuUédZ9U`{|
,
²ñn
tô72%[4]。2010,E2Grsm§ÐGÑ
âÒª¹¨:ñ`d²
,
¡%°÷øO10000m2,¨
:ñèŪô100m,*YíO1.5MW。
2 ðçè~céd
«¹¨:ñ`d²®÷äÓ=x
,
,}Ñz
ãÈù÷øÐÔ«¹¨:ñÕv'%Öר:%
¡ØæE*GÙTü¸5%°Ø^çUü¸èÅ)
³
,
¹`AmèÅ)U`/}
,
c`/}â
x
,
FõG`©ïÃijnMô
、
m`Uîâqéî
âOd²Y d²
(
¿3、¿4)[3,5,7]。
19
'3 ðçè~cédêëìí
'4 ðçè~céd¾¿F:ªp
«¹`d²Ê°ÞÐ
,
Æ`)ÙÃÄ
0<
Gö÷ç
,
E*4'ß
;
¡%)
、
Æ`)t|âu
v
,
uvöÀùOu
[8];
í:Ñp
。
óã
,
,
¡%u
,
`)¤`÷øù
,
Æ`)×ñ^æU
Ð}Ñé≤400℃;J@\],` +a{
|ù
,
uÓUW"!ɯd®¯
;
Ò÷äú
Ôuv
,
0cÚÛ®6g%U{|p
^æ
30%;üb`)©÷:¶ Ü`,` ï{|
éU4ôÕ¸¹
[2]。
·åö©/U«¹¨:ñ`²
¨©2[10]。
2Schottð,g«¹¨:ñ`d²Uô
éo×J Ó¶
,
GÛܸ¹Ó¨:`ï5ïÝ
,
Fco×Jå®Èù\96%,GHPÓ¥
Dcù'
[9]。
2007,E2G?sG·Ó100kW «¹¨:ñ
`d²IÍ*=
。
=µ
,
ÉÞßà¼IÖ
、
Páâã
ä
、
BC
、
åÙö
¥G«¹¨:ñd²
。
D2 ðçè~cd67
ö^ *Yí
/MW ÕÖÖb
0¿À£¼#È 1981 0.5 îâÕÖ
¯B2æCçèOé 1981 1.0 îâÕÖ
S2¹êëìíîï 1985~1991 353.8 îâÕÖ
0¿ÀDISS 1996~1999 2.0
ìèÈîâ
d²
(DSG)
ðñò^ó 1997 50.0 îâÕÖ
ô+ 2000 120.0~140.0
,.ñ²l¨
:ñ,
²
(ISCCS)
õö 2001 100.0 îâÕÖ
J 2002 144.0 îâÕÖ
÷øù
230.0(,³¨
:ñõ30.0~
50.0MW)
ISCCS
0¿À 2 2004 5.0 DSG
S2?Ü 2006 2×50.0
îâÕÖ 6h
`¸
S2É^ê 2006 64.0
îâÕÖ:
¸`
3 ñçè~céd
¬¹¨:ñ`d²U8zãÈú©ÙT÷
5ï°õéï:%¡ÆG¨:ñèÅ)çÅÆô
éU`ñ¹`}
(
¿5),û,d²YZd²,-G
Ø^ìèq=¨:ñÖàéd²*=d²
[7]。
'5 ñçè~cédêëìí
¬¹¨:ñ`d²Uf^ã¡%>3000[12],Ú
èÅ)U`÷øð
,
cèÅ)Ué>800℃[13],
®¯Üôt^29.4%[14]。óã,,ôéèÅ)
O\]
,
J@+,WéDcUô
。
¬¹¨:ñ`d²rs«¹dª¹¨:ñ`d
²rsü
,
ód¡e
。
20
1982,S2¹êG·Ó¬¹Öàé¨:ñ`d
²IÍ*=
,
}Ñé^1090 ℃,%²©ï®¯
29%,ÜùɯO24.6W。1994,ýùÈG·Ó
1ì50kW ¬¹d²,ú©ÙT5%°÷ø^
400m2,}OÏ。2002,S2ñ²ÜGÉ^÷
MÓ1MW U¬¹[9]。2004,GSandia23÷
ÍþS2SESð,G·Ó5ì25kW ¬¹Öàé
;20058),7ð,G·ÓÌ40ì25kW Z[U
1MW ¬¹。
G¬¹¨:ñ`d²³
,
¡%)
、
èÅ)d`
YãܦkUZ[Ü0
[15],
¬¹¡%)jkåð
°÷¹
、
I°÷ǹ
、
а÷ǹÙ
[14]。
èÅ)^_ìè!ï¹d8è`¹
。
ÿgGè
Å)ÉßnM
“`
^
”
UZ!
,AndrakaC.E.[16]Ùg
3gI¤Ê°¸¹U`JèÅ) ÓIl01
。
2×"³i
(DLR)[17]ÃÌÓ1¤Pb`Jè
Å)
,
ÃÌíO40kW,ÈÜô`A·O54×
104 W/m2。?s}=ù7[18]!Ó1¤Z¹`J
èÅ)
,
7èÅ)'9l#ôé`JÑ`ÐÂ
,
uÓèÅ)[d¹}Ò
,
ôÓt$/
。
.®
,
yå1¤Ì`JèÅ)¶·Õ[U$QPcÑOñ
%U¹`JèÅ)
,
óÌ\¹éÓPc
,
c,Ê°\]
、
[ô
。
¬¹¨:ñ`d²9&'Öàéd,Y
,
,Üô`²©ï®¯t^40%[19]。
4 çè~céd
¨:ñ`$Ad²
(¨
:ñ#'d²
)
ãȨ:
ñõÆ`)ÉU×$¹`
,`
×$G#'Éç4«,
µY(Éd²
(
¿6)。
'6 çè~cédªp
¨:ñ`$Ad²rsÞÐ
,
G`)£÷UF
ö·åXYU¾`/ñ
,
:;¨®U¾`
,
ó,d
²®¯≤1%,õö÷øù,ùí²;kmôU#
'
,
21U30MW ²;G·750môU#'[1]。
¨:ñ`$Ad²rsÜûÌ2Ö¿¹àù7
UJ.Schlaich\1978!。1981G0¿ÀU
ManzanaresO«G·Ó)ç$1Ò¨:ñ#'÷
Ͳ
[20]。
,#'ôO195m,ì]O10.3m,Æ
`*ì]°242m。²î"U"!ɯO100kW,
+8U"!ɯO40kW。7²7(1982~
1989),t$¯þm95%[21]。
1983,S2673KrisstG·Ó1Ò#'ô
O10m,Æ`)ì]O6m,"!ɯO10W Uø,
¹¨:ñ`µd²*=
[22]。1985,F-,673
KulunkG·Ó1ÒVb²,,#'ô2m,ì]O
7cm,Æ`*÷øO9m2,d²É¯O0.14W,#'³
UOY©aɯO0.45W,d²Y®¯O31%[23]。
1997,SherifdPasumarthiÙGS2Floridaù7
GKÓ3U{|b¹U¨:ñ`$Ad²¤
b
[24]。2003,ÌýùÈdS2EnviroMissionð
,ÑG·U1Ò#'ÃÌô1000m,ì]O130m,
Æ`*ì]O7000mU¨:ñ#'d²,Ëd²
ñaO200MW,BÌd²500GW·h[25]。2003
,
E2³6rù7Uy3.â/G·Ó1Òðb
¨:ñ#'d²÷Í*=
:
Æ`*ì]O10m,#'
ô8m,ÃÌ"!ɯO10W。
5 çè~òcéd
¨:ñ`d²¨:ñDUôéÃÏO`
²
,
lm``ï)¹`}û,`Y(Éd²
。
¨:
ñãUUÌ34{|¬UÃÏ°[UÃÏ,O
y0Ï12
,
UDÜUV3å45+Wé4
[1](
¿
7、¿8)。
'7 çè~òcédªp
21
'8 çè~òcéd¾¿
¨:ñ`d²Ê°ÞÐ
,
ó¨:ñ6ñ
ÏpÃ=
,
Gõö÷øù
,
+J?7¼dÉ8
ÖÙIrsZ!;kÛ9
[8]。
¨:ñ`d²rsUOdKL²\õö
。20
k70ö,õöG:;g3G·Ó3Ò¨:
ñ`d²
,
ñ721/3U²。S2<
Ì6G¹ê?Ü=¼>G¨:ñ
,
G·800~
6000MW U¨:ñ`d²[2]。
6 óxôçè~céd¾¿
N£5﹨:ñ`d²ã̪¹¶
U1¤Pb¨:ñ`d²,7'Ó1¤
\ÙT÷¡%°
(CPC)UÂÃèÅ),=\ö÷,G
ª³Ã=³?5ï°
(
¿9)[26]。
'9 óxôçè~céd¾¿
20k90ö3&,õö@AB67KL,
âg!ÓZ¤
,
È1ZCKuv¨:Uº¯
°õ:%lm²ºGª³ÜU³?5ï°5ïæ
CPCç,ÌCPCõ:%¡ÆG,DÜUèÅ)ç。l
m¹`èÅ)U×$Ô1200℃,«,P$OYd²
YZ
,
P$OYWqU°500℃$QÔ«,.1d
²YZ
,
7UËd²®¯t^25%~28%[5]。
©3O3¤¡%b¨:ñ`d²U/ñ
[3],
©4O{|Öb¨:ñd²U[。
D3 3Eêõgçè~céd¾¿ ~KL
<= ª¹ «¹ ¬¹
*Yí
/MW 10~200 30~320 5~25
}Ñé
/℃ 565 390 750
Üô®
/¯% 23.0 20.0 29.4
p
®
/¯% 7~20 11~16 12~25
Ó=x¿
i¤x
、
A
®Ó=x
、
tàá
zY
、
AkY
rsOdµD ³ u ô
¾`¡¢ t åÑ ²¾`
ÕÖUÃÌEa ·å ·å ·å
D4 ö«)gçè~éd¾¿lABKL
d²Öb d²[
/
ÁÂ
·kW-1
%~d² 4.4(ȲZ¢)
ôé`d²
ª¹ 3.4~4.8
«¹ 2.3~3.6
¬¹ 4.7~6.4
`$Ad²
30MW 1.4~3.6(ƹ¾ñ*=)
100MW 1.1~2.6(ƹ¾ñ*=)
200MW 1.0~2.0(ƹ¾ñ*=)
[
I b + ,]
[1] yaé,y0,éFG,Ù.¨:ñ`d²rsl
[J].`ñ,a}¿,2008(3):3 7.
[2] HI,JK,AL,Ù.¨:ñ`d²UKLälµ
M¡ð
[J].:%ñ²,2009(3).
[3] NÎ.¨:ñ`d²rs[J].ô6rln=x,2009
(7).
[4] O2P,Q",ðR.ª¹¨:ñ`d²rs ¡+
GE2U6µM
[J].¨:ñ,2008(11).
[5] NÎ,S, ,Ù.¨:ñ`d²öO(2)ª
¹l«¹¨:ñ`d²
[J].¨:ñ,2006(2).
[6] BuckR,BarthC,EckM,etal.Dual receiverconceptfor
solartowers[C].2006:1249 1254.
[7] NÎ,S, ,Ù.¨:ñ`d²öO(1)¡
%Ö¨:ñ`d²ç
[J].¨:ñ,2006(1):39 41.
[8] T,Eº.¨:ñ`d²U01lU1[J].²aÃ
Ä
,2004,5(5):83 85.
[9] ,È2,AV,Ù.¨:ñ`d²öO(4)
¨:ñ`d²rsälµM
[J].¨:ñ,2006(4):
23 25.
[10] EWW,NÎ,S,Ù.¨:ñ`d²öO
(13)———2øjk«¹¨:ñ`d²Ð
[J].¨:
ñ
,2007(7).
[11] XËY,ñS.¨:ñ`d²UäKL[J].Zì
}ù77
,2009(16).
[12] JaffeLD.Test ResultsOnParabolicDishConcentrators
22
ForSolarThermalPower Systems[J].SolarEnergy,
1989,42:173 187.
[13] AndrakaCE,RawlinsonKS,MossTA.Solarheatpipe
testingoftheStirlingthermalmotors4~120Stirling
engine[C].1996:1295 1300.
[14] [,\,î],Ù.¬¹¨:ñ`d²rs(U)
[J].`ad²,2009,38(5):5 9,17.
[15] A^,_þ.¬¹¨:ñ`d²[J].¦§}7,7
(
4567t
),2009,23(10):99 103.
[16] AndrakaCE,DiverRB,AdkinsDR.TestingofStrirling
EngineSolarRefluxReceivers[C].1993.
[17] LaingD,GoebelO.SodiunHeatPipeSolarReceiverfora
SPSV 160StirlingEngine:DevelopmentLaboratoryand
On SunTestResults[C].1991.
[18] ?s}=ù7.ôé¨:ñ`JèÅ)[P].2007 10
19.
[19] [,\,î],Ù.¬¹¨:ñ`d²rs (` )
[J].`ad²,2009,38(6):6 9.
[20] RichardsR.SpanishSolarChimneyNearsCompletion[J].
MPSReview,1981(6):21 23.
[21] HaafW,FriedrichK,MayrG,etal.SolarChimneysPart
I:PrincipleandConstructionofthePilotPlantinManza
nares[J].InternationalJournalofSolarEnergy,1983,
2(1):3 20.
[22] Ga,y3.,+,Ù.¨:ñ#'d²rsä+¡
ð
[J].tÔMñ²,2003(1).
[23] ,A\.g#'¹dª¹¨:ñ`ad²U0
1
[J].¬êôÙb67:7,2009(2).
[24] PasumarthIN,SherifSA.Performanceofademonstra
tionsolarchimneymodelforpowergeneration[C].1997.
[25] cde,fw.¨:ñ#'d²KL ¡[J].ñ²
}¿
,2005(1).
[26] HasuikeH,YoshizawaY,SuzukiA,etal.Studyondesign
ofmoltensaltsolarreceiversforbeam downsolarcon
centrator[C].2006:
檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪
檪
檪
檪
檪
檪
檪
檪
檪
檪
檪
檪
檪
檪
檪
檪
檪
檪
檪
檪
檪
檪
檪
檪
檪
檪
檪
檪
檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪
檪
檪
檪
檪
檪
檪
檪
檪
檪
檪
檪
檪
檪
檪
檪
檪
檪
檪
檪
檪
檪
檪
檪
檪
檪
檪
檪
殏
殏殏
殏
1255 1262.
!"———
《
#$%&
》
'()*+,
《!"#$》%&'()*+,-./,0(#$123./,(4567#8。9:;<=./>?@AB()CD,EFGHIJ@
KLMNO
,
PIQRST
。
1 -*./
(1)+K4UVWA,dbef,ghij,klmn,opqr,stue,+vwx,gX
yzwe{3
。
(2)+K|}~,Nv,v
m(K)。
2 0123
(1)Xd+GB7713-87《。ÉÃCÊ+¾1ËCÌ:[M]-Í
Ä
;[C]-d+Î;[N]-Ï+Ð;[J]-./+Ð;[D]-Xd+;[R]-S;[S]-CD;[P]-ÍÑ;[DB]-ghÒ;[CP]-|}~ÓÔ;
[EB]-$Õ6S。
3 45
(1)ÉÖK@,IJw×(>ØÙ、YÚ、ÛÜ、Ý:、X·、Þ¨、ßàáâã¤áâ±äå)Q¤KLæç¤@<áèéê。
(2)ëKÊeIJ¶·、ìíîï、ðñ$ò\óôõ,IJö÷øK,KLª¸ùú,û3üýþÿ!"@/NìT,IJi
ö8#$ëK
。