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集熱器的規格和聚光比對比

事(shi)實上，比(bi)較技術(shu)是非常復(fu)雜的。首先要了解(jie)不同技術(shu)適合不同的集(ji)熱(re)器。因(yin)為熔(rong)(rong)鹽系統的運行溫度更高(gao)，顯而易見，它的熱(re)損失也要高(gao)得多。因(yin)此，一般來說使用熔(rong)(rong)鹽做傳熱(re)工質時(shi)系統集(ji)熱(re)效率較低。但(dan)是，系統工作(zuo)溫度越高(gao)，郎肯循環(huan)的效率更高(gao)，因(yin)此發電效率也會更高(gao)。

綜合(he)來看(kan)(kan)，采用(yong)熔(rong)鹽為傳熱(re)工質的系(xi)(xi)統(tong)(tong)(tong)整(zheng)體效率(lv)會更(geng)高(gao)。為了使整(zheng)體效率(lv)最大(da)(da)化(hua)，收集太陽能的效率(lv)應盡可能高(gao)，這可以通過提高(gao)聚光比來實現。下(xia)面用(yong)一(yi)個試(shi)驗來描述，下(xia)圖記錄了應用(yong)標準的直(zhi)徑為70毫米的集熱(re)管和(he)其它不同直(zhi)徑大(da)(da)小的集熱(re)管時(shi)，分別采用(yong)熔(rong)鹽和(he)導熱(re)油時(shi)系(xi)(xi)統(tong)(tong)(tong)運(yun)行的不同溫度。導熱(re)油的運(yun)行溫度上(shang)限一(yi)般是(shi)390℃左(zuo)右，而(er)熔(rong)鹽的運(yun)行溫度上(shang)限溫度一(yi)般是(shi)550℃左(zuo)右。從圖中可以看(kan)(kan)出，系(xi)(xi)統(tong)(tong)(tong)的整(zheng)體效率(lv)（綜合(he)汽輪(lun)機效率(lv)和(he)集熱(re)器效率(lv)）隨著集熱(re)管的直(zhi)徑增(zeng)大(da)(da)而(er)增(zeng)加，并且熔(rong)鹽系(xi)(xi)統(tong)(tong)(tong)比導熱(re)油系(xi)(xi)統(tong)(tong)(tong)效率(lv)增(zeng)加的更(geng)明顯。

圖(tu)：不同熔鹽系(xi)(xi)統和導熱油系(xi)(xi)統的集熱效(xiao)率和系(xi)(xi)統整體(ti)效(xiao)率

在不考慮成本(ben)的(de)(de)(de)情況下(xia)，熔鹽和(he)導熱(re)油分(fen)(fen)別作為(wei)傳(chuan)熱(re)工(gong)質(zhi)的(de)(de)(de)技術優劣性對(dui)比(bi)相對(dui)更容易實(shi)現，主要(yao)取(qu)(qu)決于項目方采(cai)購和(he)建(jian)設(she)光熱(re)系統能力(li)的(de)(de)(de)不同。在這里我們(men)簡單分(fen)(fen)析(xi)一下(xia)光熱(re)電站資本(ben)最密集的(de)(de)(de)部分(fen)(fen)——太(tai)陽島，包括反射(she)鏡、集熱(re)管和(he)支架等(deng)主要(yao)裝備(bei)。首先(xian)我們(men)可以(yi)(yi)比(bi)較已安裝的(de)(de)(de)集熱(re)器(qi)每(mei)平方米的(de)(de)(de)具體電力(li)輸出指(zhi)標，這個參數是(shi)(shi)明確(que)的(de)(de)(de)。同時最主要(yao)的(de)(de)(de)成本(ben)指(zhi)標——每(mei)千瓦時的(de)(de)(de)建(jian)設(she)成本(ben)便得(de)到了比(bi)較。我們(men)可以(yi)(yi)以(yi)(yi)西藏帕里鎮為(wei)例，該(gai)地(di)區(qu)可以(yi)(yi)說是(shi)(shi)中國光熱(re)發電領域用于場景分(fen)(fen)析(xi)的(de)(de)(de)“最佳案例”，該(gai)地(di)區(qu)的(de)(de)(de)氣象數據(ju)可以(yi)(yi)通過NREL SAM電站仿真(zhen)軟件獲取(qu)(qu)。

根據發電(dian)量(liang)參數不(bu)同(tong)(tong)，光(guang)熱(re)發電(dian)系(xi)統(tong)(tong)需要配置的(de)(de)儲熱(re)時長也不(bu)同(tong)(tong)，最終導致光(guang)場整(zheng)(zheng)體(ti)規模也不(bu)同(tong)(tong)。一般來說，在這種光(guang)資源較好的(de)(de)地區(qu)，采(cai)用熔鹽為傳熱(re)工質(zhi)的(de)(de)光(guang)熱(re)系(xi)統(tong)(tong)的(de)(de)整(zheng)(zheng)體(ti)性(xing)能明顯優于(yu)導熱(re)油。此外(wai)，在儲熱(re)系(xi)統(tong)(tong)規模給定(ding)的(de)(de)條件下，很顯然(ran)采(cai)用導熱(re)油作為傳熱(re)工質(zhi)時儲熱(re)系(xi)統(tong)(tong)的(de)(de)規模會(hui)大很多，這意味著系(xi)統(tong)(tong)整(zheng)(zheng)體(ti)成(cheng)本會(hui)明顯增加，發電(dian)成(cheng)本必(bi)然(ran)會(hui)更高。

圖(tu)：中國西藏帕里，不同(tong)配置條(tiao)件下熔(rong)鹽光熱發(fa)電系統的(de)發(fa)電參數

圖：中國西藏帕里，不同配置條件下導熱(re)油光(guang)熱(re)發(fa)(fa)電系統的發(fa)(fa)電參數

相(xiang)較于傳統(tong)的(de)槽式導熱(re)(re)油(you)光熱(re)(re)電站而言，槽式熔鹽(yan)光熱(re)(re)系(xi)統(tong)的(de)優(you)勢(shi)非常(chang)明顯(xian)：更高的(de)效率、更少的(de)設(she)備、同(tong)樣投資電力輸出更高，因此收益率也較高。

至于集熱(re)器結構，我們建議(yi)選用大(da)開口集熱(re)器，因為(wei)太(tai)陽能集熱(re)效率和系(xi)統熱(re)力學效率是(shi)和集熱(re)器開口大(da)小成正比的。

總之，采用熔鹽(yan)槽式光熱發電技術(shu)，將顯著提高投資(zi)者的(de)經濟效益(yi)。