其他太陽能技術

太 陽 能 聚 熱 發 電

太 陽 能 聚 熱 發 電 （ CSP ） 是 一 種 大 規 模 太 陽 能 熱 電 技 術 。 這 種 技 術 使 用 各 種 鏡 子 組 合 把 太 陽 能 轉 化 為 高 溫 熱 能 。 之 後 利 用 所 產 生 的 熱 能 透 過 蒸 汽 渦 輪 發 電 機 發 電 。

 

太 陽 能 聚 熱 發 電 主 要 有 三 類 ： (a) 槽 式 太 陽 能 聚 熱 發 電 系 統 ； (b) 碟 式 太 陽 能 聚 熱 發 電 系 統 ； 以 及 (c) 塔 式 太 陽 能 聚 熱 發 電 系 統 。

 

(a) 槽 式 太 陽 能 聚 熱 發 電 系 統

 

這 類 發 電 系 統 採 用 槽 狀 的 鏡 子 ， 把 太 陽 光 聚 集 到 內 有 熱 傳 輸 流 體 的 接 收 管 。 這 些 流 體 被 加 熱 並 被 泵 過 一 系 列 熱 交 換 器 ， 產 生 蒸 汽 推 動 傳 統 蒸 汽 渦 輪 發 電 機 發 電 。 槽 式 太 陽 能 聚 熱 發 電 技 術 是 一 種 已 經 經 過 實 踐 驗 証 的 太 陽 能 熱 電 技 術 。

( 上 圖 來 源 ： Sandia 國 家 實 驗 室 能 源 類 圖 片 資 料 庫 )

 

(b) 碟 式 太 陽 能 聚 熱 發 電 系 統

 

碟 式 太 陽 能 聚 熱 發 電 系 統 的 主 要 組 成 部 分 包 括 太 陽 能 聚 焦 器 和 能 量 轉 換 器 。 太 陽 能 聚 焦 器 （ 或 碟 ） 採 集 來 自 太 陽 的 能 量 並 聚 焦 到 很 小 的 面 積 上 。 碟 狀 結 構 可 以 持 續 追 蹤 太 陽 。 能 量 轉 化 器 包 括 兩 個 部 分 ， 即 熱 能 接 收 器 和 引 擎 / 發 電 機 。 熱 能 接 收 器 可 以 吸 收 聚 焦 後 的 太 陽 光 之 中 的 能 量 ， 將 其 轉 化 為 熱 能 ， 並 儲 存 在 熱 空 氣 或 熱 水 之 中 ， 然 後 再 將 熱 量 輸 送 到 引 擎 / 發 電 機 。 引 擎 / 發 電 機 子 系 統 利 用 熱 能 接 收 器 採 集 的 熱 能 來 發 電 。 碟 式 太 陽 能 聚 熱 發 電 系 統 中 最 常 用 的 熱 機 是 斯 特 林 引 擎 。

( 上 圖 來 源 ： Sandia 國 家 實 驗 室 能 源 類 圖 片 資 料 庫 )

 

(c) 塔 式 太 陽 能 聚 熱 發 電 系 統

 

此 類 技 術 利 用 一 整 個 陣 列 的 追 蹤 太 陽 的 鏡 子 （ 定 日 鏡 ） 以 聚 集 陽 光 到 一 個 中 央 接 收 器 。 這 個 接 收 器 被 固 定 在 一 個 塔 頂 上 。 接 收 器 內 部 的 熱 傳 導 流 體 可 以 用 來 產 生 蒸 汽 ， 以 推 動 傳 統 渦 輪 發 電 機 發 電 。 於 八 十 年 代 開 發 的 塔 式 太 陽 能 聚 熱 發 電 系 統 ， 利 用 蒸 汽 作 為 熱 傳 導 流 體 。 而 新 型 的 系 統 則 利 用 熔 化 的 硝 酸 鹽 作 為 熱 傳 導 流 體 ， 主 要 是 因 為 這 種 流 體 超 卓 的 熱 容 量 和 傳 熱 能 力 。

上 圖 ： The Solar One
( 來 源 ： Sandia 國 家 實 驗 室 能 源 類 圖 片 資 料 庫 )

 

 

小 型 太 陽 能 聚 熱 設 備

 

市 場 上 可 以 找 到 好 幾 種 小 型 太 陽 能 聚 熱 裝 置 。 這 些 裝 置 沒 有 在 中 國 香 港 應 用 過 或 測 試 過 其 適 合 性 。 此 處 介 紹 這 些 設 備 主 要 是 為 了 作 舉 例 說 明 。 嚴 格 來 說 ， 這 些 設 備 並 非 前 述 定 義 的 太 陽 能 聚 熱 發 電 設 備 ， 而 是 聚 光 發 電 設 備 。 因 為 這 些 設 備 不 是 用 熱 傳 導 流 體 來 接 收 聚 集 的 陽 光 ， 而 是 利 用 太 陽 能 電 池 。

• SunFlower (這連結會以新視窗打開。此網頁的超連結有可能引向由第三方發行或營運的網站。http://www.pvsolarchina.com/sunflower-solar-panel.html) 是 一 種 正 在 開 發 和 測 試 中 的 聚 光 發 電 設 備 。 這 種 設 備 中 包 含 25 個 1 尺 X 1 尺 的 方 鏡 。 這 些 方 鏡 安 裝 在 一 個 由 兩 個 馬 達 控 制 的 底 盤 上 ， 並 隨 著 底 盤 一 起 移 動 。 鏡 子 方 陣 上 方 的 接 收 器 大 概 只 有 一 面 鏡 子 大 小 ， 其 中 安 裝 有 許 多 小 型 太 陽 能 電 池 。 這 些 小 電 池 被 連 接 在 一 起 以 作 發 電 之 用 。
   
• Sun Oven (這連結會以新視窗打開。此網頁的超連結有可能引向由第三方發行或營運的網站。http://www.sunoven.com/) 是 一 種 簡 單 的 太 陽 能 煮 食 設 備 。
   

 

 

在 香 港 的 實 用 性

 

太 陽 能 聚 熱 發 電 裝 置 的 發 電 量 取 決 於 直 射 到 安 裝 場 地 上 的 太 陽 輻 射 強 度 。 在 中 國 香 港 地 區 ， 大 部 份 的 太 陽 光 為 散 射 光 ， 而 不 是 直 射 光 。 在 全 年 太 陽 光 中 ， 直 射 光 所 佔 比 例 相 對 較 低 ， 並 少 於 50 ％ 。 這 情 況 使 太 陽 能 聚 熱 發 電 技 術 在 中 國 香 港 得 到 有 效 的 應 用 的 可 能 性 比 較 低 。