太陽能熱發(fā)電是一種通過水或其他工作介質(zhì)和設(shè)備將太陽輻射能量轉(zhuǎn)化為電能的發(fā)電方法。
首先,太陽能轉(zhuǎn)化為熱能,然后熱能轉(zhuǎn)化為電能。有兩種轉(zhuǎn)換模式:一種是將太陽能熱能直接轉(zhuǎn)換成電能,如半導(dǎo)體或金屬材料的熱電發(fā)電、真空器件的熱電和熱電離子發(fā)電、堿金屬熱電轉(zhuǎn)換和磁流體發(fā)電。另一種方法是通過熱機(如蒸汽輪機)驅(qū)動發(fā)電機利用太陽能發(fā)電,這類似于傳統(tǒng)的熱能發(fā)電,只是熱能不是來自燃料,而是來自太陽能。
太陽能熱發(fā)電有多種類型,主要有以下五種:塔式系統(tǒng)、槽式系統(tǒng)、盤式系統(tǒng)、太陽能池和太陽能塔式熱氣流發(fā)電。前三種是聚光太陽能熱發(fā)電系統(tǒng),后兩種是非聚光系統(tǒng)。一些發(fā)達(dá)國家將太陽能熱發(fā)電技術(shù)作為國家研發(fā)重點,已經(jīng)建成了數(shù)十座各種類型的太陽能熱發(fā)電示范電站,達(dá)到了并網(wǎng)發(fā)電的實際應(yīng)用水平。
目前,世界上最有前途的太陽能熱發(fā)電系統(tǒng)大致可分為槽式拋物面聚光系統(tǒng)、中央接收器或太陽能塔式聚光系統(tǒng)和碟形拋物面聚光系統(tǒng)。三種技術(shù)上和經(jīng)濟上可行的形式是:30~80MW聚光拋物面槽式太陽能熱發(fā)電技術(shù)(簡稱拋物面槽);30~200兆瓦點聚焦集中接收太陽能熱發(fā)電技術(shù)(以下簡稱集中接收式);7.5~25kW點聚焦拋物面碟太陽能熱發(fā)電技術(shù)(簡稱拋物面碟)。
太陽能熱發(fā)電系統(tǒng)的傳熱工質(zhì)主要是水、蒸汽、熔鹽等。這些傳熱工作介質(zhì)可以在接收器中加熱到450攝氏度,然后用于發(fā)電。此外,發(fā)電模式的蓄熱系統(tǒng)可以臨時儲存幾個小時的熱能以滿足用電高峰的需求。