其他太阳能技术

太 阳 能 聚 热 发 电

太 阳 能 聚 热 发 电 （ CSP ） 是 一 种 大 规 模 太 阳 能 热 电 技 术 。 这 种 技 术 使 用 各 种 镜 子 组 合 把 太 阳 能 转 化 为 高 温 热 能 。 之 后 利 用 所 产 生 的 热 能 透 过 蒸 汽 涡 轮 发 电 机 发 电 。

 

太 阳 能 聚 热 发 电 主 要 有 三 类 ： (a) 槽 式 太 阳 能 聚 热 发 电 系 统 ； (b) 碟 式 太 阳 能 聚 热 发 电 系 统 ； 以 及 (c) 塔 式 太 阳 能 聚 热 发 电 系 统 。

 

(a) 槽 式 太 阳 能 聚 热 发 电 系 统

 

这 类 发 电 系 统 采 用 槽 状 的 镜 子 ， 把 太 阳 光 聚 集 到 内 有 热 传 输 流 体 的 接 收 管 。 这 些 流 体 被 加 热 并 被 泵 过 一 系 列 热 交 换 器 ， 产 生 蒸 汽 推 动 传 统 蒸 汽 涡 轮 发 电 机 发 电 。 槽 式 太 阳 能 聚 热 发 电 技 术 是 一 种 已 经 经 过 实 践 验 证 的 太 阳 能 热 电 技 术 。

( 上 图 来 源 ： Sandia 国 家 实 验 室 能 源 类 图 片 资 料 库 )

 

(b) 碟 式 太 阳 能 聚 热 发 电 系 统

 

碟 式 太 阳 能 聚 热 发 电 系 统 的 主 要 组 成 部 分 包 括 太 阳 能 聚 焦 器 和 能 量 转 换 器 。 太 阳 能 聚 焦 器 （ 或 碟 ） 采 集 来 自 太 阳 的 能 量 并 聚 焦 到 很 小 的 面 积 上 。 碟 状 结 构 可 以 持 续 追 踪 太 阳 。 能 量 转 化 器 包 括 两 个 部 分 ， 即 热 能 接 收 器 和 引 擎 / 发 电 机 。 热 能 接 收 器 可 以 吸 收 聚 焦 后 的 太 阳 光 之 中 的 能 量 ， 将 其 转 化 为 热 能 ， 并 储 存 在 热 空 气 或 热 水 之 中 ， 然 后 再 将 热 量 输 送 到 引 擎 / 发 电 机 。 引 擎 / 发 电 机 子 系 统 利 用 热 能 接 收 器 采 集 的 热 能 来 发 电 。 碟 式 太 阳 能 聚 热 发 电 系 统 中 最 常 用 的 热 机 是 斯 特 林 引 擎 。

( 上 图 来 源 ： Sandia 国 家 实 验 室 能 源 类 图 片 资 料 库 )

 

(c) 塔 式 太 阳 能 聚 热 发 电 系 统

 

此 类 技 术 利 用 一 整 个 阵 列 的 追 踪 太 阳 的 镜 子 （ 定 日 镜 ） 以 聚 集 阳 光 到 一 个 中 央 接 收 器 。 这 个 接 收 器 被 固 定 在 一 个 塔 顶 上 。 接 收 器 内 部 的 热 传 导 流 体 可 以 用 来 产 生 蒸 汽 ， 以 推 动 传 统 涡 轮 发 电 机 发 电 。 于 八 十 年 代 开 发 的 塔 式 太 阳 能 聚 热 发 电 系 统 ， 利 用 蒸 汽 作 为 热 传 导 流 体 。 而 新 型 的 系 统 则 利 用 熔 化 的 硝 酸 盐 作 为 热 传 导 流 体 ， 主 要 是 因 为 这 种 流 体 超 卓 的 热 容 量 和 传 热 能 力 。

上 图 ： The Solar One
( 来 源 ： Sandia 国 家 实 验 室 能 源 类 图 片 资 料 库 )

 

 

小 型 太 阳 能 聚 热 设 备

 

市 场 上 可 以 找 到 好 几 种 小 型 太 阳 能 聚 热 装 置 。 这 些 装 置 没 有 在 中 国 香 港 应 用 过 或 测 试 过 其 适 合 性 。 此 处 介 绍 这 些 设 备 主 要 是 为 了 作 举 例 说 明 。 严 格 来 说 ， 这 些 设 备 并 非 前 述 定 义 的 太 阳 能 聚 热 发 电 设 备 ， 而 是 聚 光 发 电 设 备 。 因 为 这 些 设 备 不 是 用 热 传 导 流 体 来 接 收 聚 集 的 阳 光 ， 而 是 利 用 太 阳 能 电 池 。

• SunFlower (这连结会以新视窗打开。此网页的超连结有可能引向由第三方发行或营运的网站。http://www.pvsolarchina.com/sunflower-solar-panel.html) 是 一 种 正 在 开 发 和 测 试 中 的 聚 光 发 电 设 备 。 这 种 设 备 中 包 含 25 个 1 尺 X 1 尺 的 方 镜 。 这 些 方 镜 安 装 在 一 个 由 两 个 马 达 控 制 的 底 盘 上 ， 并 随 著 底 盘 一 起 移 动 。 镜 子 方 阵 上 方 的 接 收 器 大 概 只 有 一 面 镜 子 大 小 ， 其 中 安 装 有 许 多 小 型 太 阳 能 电 池 。 这 些 小 电 池 被 连 接 在 一 起 以 作 发 电 之 用 。
   
• Sun Oven (这连结会以新视窗打开。此网页的超连结有可能引向由第三方发行或营运的网站。http://www.sunoven.com/) 是 一 种 简 单 的 太 阳 能 煮 食 设 备 。
   

 

 

在 香 港 的 实 用 性

 

太 阳 能 聚 热 发 电 装 置 的 发 电 量 取 决 于 直 射 到 安 装 场 地 上 的 太 阳 辐 射 强 度 。 在 中 国 香 港 地 区 ， 大 部 份 的 太 阳 光 为 散 射 光 ， 而 不 是 直 射 光 。 在 全 年 太 阳 光 中 ， 直 射 光 所 占 比 例 相 对 较 低 ， 并 少 于 50 ％ 。 这 情 况 使 太 阳 能 聚 热 发 电 技 术 在 中 国 香 港 得 到 有 效 的 应 用 的 可 能 性 比 较 低 。