[发明专利]太阳发电站

说明书

技术领域

本发明涉及发电装置，特别是涉及到利用太阳热能发电的太阳发电站。

背景技术

燃煤发电煤燃烧时，废气中含有硫化物、氮氧化物、及微尘，尤其是会释放大量的二氧化碳气体到外界环境，二氧化碳被认为是地球大气温室效应转强的主要原因。燃煤是不可再生的能源。

使用天然气或燃油发电时，亦会排放氮化物及硫化物。这些污染物质会进入水源及食物链，对人体的健康造成影响。天然气和燃油也是不可再生的能源。

水力发电虽然不会排放污染物到环境，但水坝的建造会淹没大片的土地，必须迁移许多居民，水库也会影响到附近河川的生态。

用生物质能发电将需要大片的土地，这是因为生物质能来源于植物、动物和微生物的可再生的物质。植物的燃烧会产生微尘，也会产生二氧化碳。

核能发电的热能来自核分裂，将不可避免排放非常微量的放射性物质到外界环境。如果核能电厂发生严重的事故时，会有较大量的放射性物质释放到外界环境，对环境及民众造成伤害。

关于风力发电，由于风能是随机性的，风力的大小时刻变化，风力发电很难实现稳定供电。风力发电不会造成水污染，但有可能会对发电装置附近的鸟类造成伤害。

太阳是地球永恒的能源，它以光辐射的形式每秒钟向太空发射约3.8×1020MW能量，其中有22亿分之一投射到地球上。巨大的太阳能是地球上万物生长之源，充分利用太阳能，创造绿色产业，发展低碳经济，具有持续供能和环保双重伟大的意义。

火热的太阳光普照大地，处处都有可以利用太阳能。

沙漠地区雨水少，几乎是寸草不生，那里是难以生存的死亡区。但沙漠地区日光丰富，并且土地便宜，于是利用沙漠地区的丰富的太阳能来发电，就成为利用沙漠的新途径。太阳能发电所开发的是可再生能源，它没有污染，仅占用便宜的土地。

中国沙漠地区每年每平方米可以得到的太阳能大约是5000-6000兆焦耳。我国40万平方公里沙漠面积上每年得到的太阳能是2×10的21次方焦耳。它大约折合每年700亿吨标准煤，是中国21世纪初煤的年消耗量的40倍。仅新疆就有三十多万平方公里的沙漠。土地几乎没有成本，温度差大的沙漠、荒漠，是利用太阳能发电技术的理想地区。只要把能源政策调整好，阳光下的广袤沙漠就可以变成关系到国家安全的能源新基地。

利用太阳能发电的方式主要：

1，利用太阳光能的太阳能光伏发电；

2，利用太阳热能的太阳能热发电。

在太阳能光伏发电中，太阳能电池板所用的光电芯片的制造过程中，会产生大量的有毒废弃物，而且，生产成本很高。目前，相对便宜的太阳能电池板往往效率很低，无法生产出足够的电能；而高效的太阳能电池板十分昂贵，无法在普通消费者中推广。

太阳能热发电对环境没有任何污染，它是利用太阳能聚光集热器，将太阳能收集起来，通过对循环工质加热，产生高压高温工质，驱动热动力装置，带动发电机发电，从而将太阳能转换为电能。

太阳能热发电系统主要有3种：塔式发电系统、槽式发电系统和碟式发电系统。

塔式发电系统，将众多称作定日镜的平面反光镜，组成阵列，将太阳能反射到置于高塔顶部的，类似直流锅炉的集热器上，加热工质，产生高温蒸汽，驱动汽轮机发电机组发电。

槽式发电系统，与塔式发电系统不同的是，它采用槽形抛物面聚光器，管状集热器。

碟式发电系统，与塔式发电系统不同的，它是采用旋转抛物面聚光器，集热器为小型空腔锅炉。

太阳光在经过聚光器的聚光作用后，能量密度可得到大幅度提高，故在太阳能的中高温利用中，常用到聚光反射装置。

太阳能热发电系统，利用太阳辐射产生的热能发电，由太阳能聚光集热器，将所吸收的热能转换成工质的蒸汽，再驱动汽轮机发电。这种汽轮机驱动的太阳能热发电站的缺点是成本高，它的投资要比普通火电站要贵几倍，一座1000MW的太阳能热电站需要投资20～25亿美元，平均1kW的投资为2000～2500美元。因此，目前只能小规模地应用于特殊的场合，而大规模利用在经济上很不合算，还不能与普通的火电站或核电站相竞争。