光热发电技术基础

本书介绍光热发电技术的发展、优劣势和政策形势，重点介绍了抛物面槽式、集热塔式、线性菲涅尔式和碟式等几种典型的光热发电技术，并列举了靠前外典型的光热发电站。全书分为八章，第壹章概要介绍太阳能利用、太阳能光热发电的类型、太阳能光热发电技术的发展趋势，从原理、系统形式、能量转换、储能方式、工程特性及环境影响等几方面将光热发电与光伏发电进行对比，介绍太阳能直接热利用的概念和采集方式并与光热发电进行比较。第二章至第五章介绍几种典型的光热发电技术形式——抛物面槽式、集热塔式、线性菲涅尔式和碟式的发电原理、特点、系统组成结构、主要部件/子系统的技术和设计选择。第六章对这几种技术形式从技术潜力、成本、在光热发电站所占比例及商业前景等几方面进行比较分析。第七章介绍靠前外光热发电的发展、我国光热发电产业发展现状及面临的问题，对比介绍靠前外的光热发电激励政策和形势，指出光热发电的长远意义。第八章介绍了靠前外典型的光热发电项目实例。本书可作为高职高专新能源专业的教材，也可供相关工程技术人员参考。

前言
第一章光热发电概述1
第一节概述1
一、太阳能利用1
二、太阳能光热发电的类型2
三、太阳能光热发电技术的发展趋势5
第二节光热发电的优劣势6
一、光热发电与光伏发电6
二、光热发电与太阳能直接热利用8
本章小结9
问题与思考10
第二章抛物面槽式光热发电技术11
第一节概述11
一、抛物面槽式光热发电的概念11
二、槽式光热发电系统的组成12
三、槽式光热发电技术的优势13
第二节反射镜的对比与选择15
一、两种弯玻璃产品的对比简析15
二、优化的槽式反射镜选择16
第三节反射镜支架19
第四节跟踪控制系统21
一、液压缸驱动的槽式定日镜支架跟踪控制系统21
二、电动机驱动的槽式定日镜支架跟踪控制系统22
三、两种槽式跟踪控制系统的比较22
第五节集热管23
一、集热管的结构和特性23
二、高温真空集热管24
三、国内集热管的研制工作26
第六节蓄热储能系统27
一、显热蓄热28
二、潜热蓄热31
三、化学反应热蓄热32
四、结论32
第七节相关技术参数列举33
本章小结34
问题与思考34
第三章集热塔式光热发电技术35
第一节概述35
一、什么是集热塔式光热发电35
二、塔式光热发电系统的组成36
三、槽式和塔式光热发电技术的比较38
第二节定日镜系统38
一、定日镜38
二、定日镜场40
第三节热交换系统41
一、集热工质41
二、中央接收器42
第四节塔式光热发电的发展47
一、全球发展历程47
二、国内发展状况47
三、发展展望48
本章小结49
问题与思考49
第四章线性菲涅尔式光热发电技术50
第一节概述50
一、线性菲涅尔式光热发电的概念50
二、线性菲涅尔式光热发电的工作原理51
三、线性菲涅尔式光热发电的特点51
第二节线性菲涅尔反射聚光系统52
一、反射聚光系统的设计52
二、线性菲涅尔式光热发电的技术改进53
第三节发展历程和应用前景53
一、发展历程53
二、应用前景54
三、设计应用56
本章小结64
问题与思考65
第五章碟式光热发电技术66
第一节概述66
一、碟式光热发电的概念及组成66
二、碟式光热发电技术与其他技术的比较71
第二节斯特林发动机的结构与工作原理72
一、碟式光热发电系统结构72
二、斯特林发动机概述73
三、斯特林发动机的基本工作原理74
四、斯特林发动机的实际循环76
第三节斯特林发动机的类型与优点78
一、斯特林发动机的类型78
二、斯特林发动机的优点80
第四节碟式斯特林太阳能发电示范园区81
一、示范园区概况81
二、示范园区的支持系统82
本章小结83
问题与思考83
第六章几种典型光热发电技术比较84
第一节概述84
一、典型光热发电技术84
二、光热发电技术发展过程86
第二节四种技术形式的比较87
一、技术潜力88
二、成本88
三、在光热发电站所占比例89
四、商业前景89
五、总结90
本章小结91
问题与思考91
第七章光热发电趋势和政策形势92
第一节国内外光热发电发展现状和趋势92
一、国内光热发电的发展92
二、国外光热发电的发展93
三、我国光热发电产业发展现状及面临的问题94
四、光热发电发展趋势分析95
第二节光热发电激励政策分析96
一、我国光热发电政策96
二、国外光热发电的扶持政策97
三、太阳能光热发电政策建议98
第三节光热发电的长远意义99
本章小结100
问题与思考100
第八章光热发电站实例101
第一节全球典型光热发电项目101
第二节美国典型光热发电项目102
一、美国伊万帕（Ivanpah）
发电站（392MW）102
二、美国新月沙丘发电站105
三、美国光热发电站发展状况108
第三节国内典型光热发电项目109
一、我国槽式+线性菲涅尔式聚光太阳能光热发电试验示范系统109
二、延庆太阳能高温热发电站110
三、国内首座线性菲涅尔式中高温热发电站111
四、国内太阳能商业化光热发电项目111
五、全国光热发电站发展状况112
本章小结113
问题与思考113
参考文献114

由于光热发电产业的蓬勃兴起，各院校必将紧跟行业形势，陆续开设此类专业或课程。由于这是一门比较新开设的课程，现在可用的教材和参考书较少，因此拟针对高职高专新能源类专业教育，编制一本合用的教材。    “光热发电技术基础”是新能源专业群的专业基础课程、光热专业的专业课程。本课程采用教、学、做一体化教学模式，使学生了解光热发电的概念和类别、光热发电的应用、发展政策和趋势，掌握目前几种典型的光热发电形式如抛物面槽式、集热塔式、线性菲涅尔式和碟式的系统组成、技术和应用领域、应用方向。本书可在新能源专业群的风电、节能、光伏、光热等专业使用。    建议学时数为48 学时。    参与本书编写的老师有李良君、王欣、沈洁、武洪娟、丁玮、张润华、皮琳琳和刘靖，全书由李良君统稿，由王建明审稿。    本书在编写过程中，部分内容参考了有关资料，参考资料来源恕不一一列举，谨对相关作者表示感谢。    限于编者水平，书中定有不少疏漏和错误，恳请读者批评指正。    编 者