太陽能反射器聚光太陽能發(fā)電

太陽能反射器基本原理

聚光太陽能發(fā)電使用拋物鏡將光線聚集到充有合成油的吸熱管上，再將加熱到約400攝氏度的合成油輸送到熱交換器里，將熱量通過此加熱循環(huán)水，將水加熱，產(chǎn)生水蒸氣，推動(dòng)渦輪轉(zhuǎn)動(dòng)使發(fā)電機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)，以此來發(fā)電。

聚光太陽能發(fā)電與太陽能電池不同，太陽能電池使用太陽電池板將太陽能直接變成電能，可以在陰天操作，CSP一般只能夠在陽光充足、天氣晴朗的地方進(jìn)行。

塔式太陽能熱發(fā)電系統(tǒng)，又稱之為集中型太陽能熱發(fā)電系統(tǒng)，其基本工作原理是利用安裝在地而上若干臺(tái)大型定日鏡在雙軸跟蹤機(jī)構(gòu)作用下，將太陽光反射聚集到接收塔上的吸熱器，吸熱器將太陽能轉(zhuǎn)化為熱能，熱能再傳給熱傳導(dǎo)工質(zhì)，其受熱產(chǎn)生蒸汽，蒸汽膨脹則對(duì)外做功，驅(qū)動(dòng)發(fā)電機(jī)運(yùn)行工作，進(jìn)而達(dá)到發(fā)電的目的 。此外，該系統(tǒng)具有光電轉(zhuǎn)化效率高，可與其他能源進(jìn)行混合發(fā)電及實(shí)現(xiàn)高溫儲(chǔ)能的優(yōu)點(diǎn)，但其占地而積大，建設(shè)費(fèi)用昂貴，并且聚光場(chǎng)和吸熱場(chǎng)的優(yōu)化配合還需進(jìn)一步研究。

太陽能反射器發(fā)展現(xiàn)狀

對(duì)于光伏組件，大致可以分為非聚光的平板太陽電池組件、聚光光伏發(fā)電組件和薄膜電池組件等三類。前者應(yīng)用最為普遍，后者尚處于開發(fā)之中，聚光光伏發(fā)電組件則由于結(jié)構(gòu)尺寸較大和需要對(duì)日跟蹤，通常是用在有一定場(chǎng)地和空間的場(chǎng)合，市場(chǎng)主要定位在鄉(xiāng)村、臺(tái)站和戶用的中型離網(wǎng)光伏電站及大型并網(wǎng)發(fā)電中心電站。

西方發(fā)達(dá)國(guó)家（如美、日、德、澳等）主要發(fā)展平板太陽電池組件，從上世紀(jì)70年代起還發(fā)展聚光光伏發(fā)電組件，并達(dá)到了較高的技術(shù)水平和較大的規(guī)模。聚光光伏發(fā)電組件有反射式結(jié)構(gòu)和折射式結(jié)構(gòu)兩大類，但后來主要發(fā)展折射式的，其聚光透鏡常用點(diǎn)聚焦平板式和線聚焦柱面式兩種。點(diǎn)聚焦平板式與線聚焦柱面式聚光光伏發(fā)電組件相比，結(jié)構(gòu)緊湊，聚光比高，所用電池少，但電池溫度較高（從而降低光電轉(zhuǎn)換效率和長(zhǎng)期性能），對(duì)日跟蹤系統(tǒng)精度要求較高。

太陽能反射器發(fā)展優(yōu)勢(shì)

1、與其它產(chǎn)業(yè)相比具有產(chǎn)業(yè)競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì)

我國(guó)政府一直把研究開發(fā)太陽能和可再生資源技術(shù)列入國(guó)家科技攻關(guān)計(jì)劃，大大推動(dòng)了我國(guó)太陽能和可再生能源技術(shù)的發(fā)展。二十多年來，太陽能利用技術(shù)和研究開發(fā)、商品化生產(chǎn)、市場(chǎng)開拓等方面都獲得了長(zhǎng)足發(fā)展，成為快速穩(wěn)定發(fā)展的新興產(chǎn)業(yè)之一。我國(guó)已在太陽能光伏利用領(lǐng)域做出了積極的發(fā)展，光伏技術(shù)在解決西部邊遠(yuǎn)無電地區(qū)人民的生活用電發(fā)揮了作用。近幾年我國(guó)在西藏、青海、甘肅等地區(qū)投資建設(shè)光伏電站示范項(xiàng)目，為解決無電地區(qū)的供電問題作出了很大貢獻(xiàn)，并積累了寶貴的經(jīng)驗(yàn)。隨著我國(guó)光伏產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，光伏能源將在中國(guó)的能源發(fā)展中占有舉足輕重的地位。

2、與水利發(fā)電、火力發(fā)電相比具有資源優(yōu)勢(shì)

利用太陽做能源，沒有廢渣、廢料、廢水、廢氣排出，沒有噪聲，不產(chǎn)生有害的物質(zhì)，因而不會(huì)污染環(huán)境，沒有公害。一年內(nèi)到達(dá)地面的太陽輻射能的總量，要比地球上每年消耗的各種能源的總量大幾萬倍。我國(guó)寧夏、甘肅、青海、新疆、西藏的大部分地區(qū)年平均日照時(shí)間在3000h以上，如果光伏電站采用固定平板式結(jié)構(gòu)，則大約有一半日照時(shí)間可利用，即年發(fā)電量為1.5kW﹒h/Wp﹒年；如果采用對(duì)日跟蹤平板式結(jié)構(gòu)，年發(fā)電量約可提高40%，即達(dá)到2.1 kW﹒h/Wp﹒年的水平；若采用聚光式結(jié)構(gòu)，年發(fā)電量約可提高47%，即達(dá)到2.2 kW﹒h/Wp﹒年。

3、與潛在的競(jìng)爭(zhēng)對(duì)手相比具有市場(chǎng)優(yōu)勢(shì)

我國(guó)是石化能源資源貧國(guó)，人均能源資源不足世界平均水平的一半，耗能是以煤炭為主（約占70%）。要實(shí)現(xiàn)2020年國(guó)內(nèi)生產(chǎn)總值比2000年翻兩番的目標(biāo)，能源供需矛盾十分突出，到時(shí)石化能源產(chǎn)生的CO₂排放量為全球第一（約占28%）。另外，我國(guó)西部地區(qū)約有2萬多個(gè)村、700多萬戶、3000多萬農(nóng)牧民處于無電狀態(tài)。但是，我國(guó)是富太陽能資源國(guó)，全國(guó)2/3以上地區(qū)年日照超過2000小時(shí)，荒漠面積有108萬平方公里，主要分布在西北地區(qū)，適合安裝并網(wǎng)光伏發(fā)電系統(tǒng)，如果利用其中的1.38萬平方公里面積，則裝機(jī)容量可達(dá)1380GWp，相當(dāng)于我國(guó)2002年的全部用電量，因此市場(chǎng)潛量十分巨大。充分利用太陽能源發(fā)電，這一陽光工程將給西部地區(qū)尤其是西部貧困山區(qū)帶來極大的社會(huì)效益和經(jīng)濟(jì)效益。2100433B

太陽能反射器線性聚光反射器

線性聚光太陽能發(fā)電采用線聚焦技術(shù)，線性聚光器包括拋物面槽式系統(tǒng)和線性菲涅耳反射系統(tǒng)2種，利用很大的反射鏡來捕獲太陽的能量，并把太陽光反射和對(duì)焦集中到焦線上，在這條焦線上安裝有線性管狀集熱器，集熱器吸收聚焦后的太陽輻射能，把吸熱管內(nèi)的流體加熱，然后產(chǎn)生過熱蒸汽，驅(qū)動(dòng)渦輪發(fā)電機(jī)產(chǎn)生電力。線性集中聚光器系統(tǒng)通常由按南北向平行排列的大量聚光器組成，這樣保證最大限度地聚集太陽能。

1.拋物面槽式反射器

在美國(guó)太陽能熱發(fā)電領(lǐng)域中占主導(dǎo)地位的是拋物面槽式線性聚光系統(tǒng)，槽式太陽能發(fā)電系統(tǒng)由太陽能聚光器，以及吸熱配件或接收器和跟蹤機(jī)構(gòu)組成。其中太陽能聚光器由許多彎曲的反射鏡組合裝配而成，安裝在支架上。吸熱管或接收器管沿著每個(gè)拋物形反射鏡的焦線固定安裝，用以吸收太陽輻射能，傳熱工質(zhì)(不管是傳熱流體還是水/蒸汽)都要從太陽能集熱管中流過，從而產(chǎn)生過熱蒸汽，直接輸送到渦輪機(jī)用以發(fā)電。

該系統(tǒng)基本工作機(jī)理是利用若干個(gè)槽式采光板在單軸跟蹤機(jī)構(gòu)作用下，將太陽光聚集到該系統(tǒng)的集熱器上，從而對(duì)傳熱工質(zhì)進(jìn)行加熱，并使之汽化產(chǎn)生蒸汽，蒸汽受熱膨脹對(duì)外做功，驅(qū)動(dòng)發(fā)電機(jī)運(yùn)行工作，進(jìn)而達(dá)到發(fā)電的目的 。另外，該熱發(fā)電系統(tǒng)安裝維護(hù)等方而較為方便，發(fā)電成本低，集熱器的散熱而積也比較大，相對(duì)于另外兩種發(fā)電系統(tǒng)，其技術(shù)較為成熟，并最早實(shí)現(xiàn)商業(yè)化，但其主要的缺點(diǎn)在于能量集中過程依賴于管道，管道質(zhì)量的好壞將影響整個(gè)系統(tǒng)的集熱效果 。

2.線性菲涅爾反射器系統(tǒng)

第二種線性聚光技術(shù)是線性菲涅爾反射器系統(tǒng)，該系統(tǒng)由反射鏡。聚光器和跟蹤機(jī)構(gòu)組成。把平坦的或略有彎曲的反射鏡安裝配置在跟蹤器上，在反射鏡上方的空間安裝吸熱管，反射鏡把陽光反射到吸熱管。有時(shí)在聚光器的頂部加裝小型拋物面反射鏡，以加強(qiáng)陽光的聚焦。

太陽能反射器碟式反射器

與其他聚光太陽能發(fā)電技術(shù)相比，碟式引擎系統(tǒng)產(chǎn)生的電力功率相對(duì)較少，通常在3~25萬kW的范圍內(nèi)，很適合分布式應(yīng)用，如果將多個(gè)這樣分布安裝的單元碟式。引擎系統(tǒng)整合成一簇，可以實(shí)現(xiàn)集中向電網(wǎng)供電，不但能緩解電力能源需求，還可以提高整個(gè)電網(wǎng)的運(yùn)行安全性。整個(gè)發(fā)電系統(tǒng)安裝在一個(gè)雙軸跟蹤支撐機(jī)構(gòu)上，實(shí)現(xiàn)定日跟蹤，連續(xù)發(fā)電，發(fā)電效率高達(dá)30%，在相同的運(yùn)行溫度下，發(fā)電效率明顯高于槽式和塔式，是所有太陽能熱發(fā)電系統(tǒng)中效率最高的。缺點(diǎn)是碟式太陽能熱發(fā)電系統(tǒng)的單元發(fā)電容量較小。

碟式太陽能聚光器通常是由支架、連接桿、反射鏡和U形固定塊等部分組成 ，類似于拋物而雷達(dá)天線形狀。聚光器能將平行的太陽光反射聚焦在集熱器上，集熱器再將熱能傳遞給發(fā)電機(jī)，從而實(shí)現(xiàn)發(fā)電的效果。碟式聚光器作為該類型的熱發(fā)電系統(tǒng)中不可或缺的部件，其主要作用就是收集太陽能，此外，它還可應(yīng)用于諸如太陽能空調(diào)、太陽能污水處理系統(tǒng)等領(lǐng)域，總而言之，碟式太陽能聚光器的性能的優(yōu)劣會(huì)直接影響系統(tǒng)的總體性能 。

碟式太陽能聚光器主要用來收集太陽能，是整個(gè)系統(tǒng)不可或缺的部件。由于該聚光器而積龐大，除受自身重力載荷影響外，對(duì)于外界風(fēng)載荷等情況極為敏感，在風(fēng)載荷作用下，容易導(dǎo)致曲而固鏡殼和網(wǎng)架發(fā)生塑性變形或破壞，嚴(yán)重的話，還會(huì)導(dǎo)致反射鏡而的擠壓破裂。為了獲得聚光器最佳的避風(fēng)高度角和方位角，以及得到聚光器在不同位姿時(shí)的風(fēng)載特性 。

太陽能反射器塔式反射器

塔式太陽能熱發(fā)電系統(tǒng)主要由日光反射鏡子系統(tǒng)。接收器組成，見圖。其中日光反射鏡子系統(tǒng)由大量大型。平坦的太陽跟蹤反射鏡構(gòu)成，對(duì)太陽進(jìn)行實(shí)時(shí)跟蹤，把太陽光聚焦到塔頂?shù)慕邮掌?。在接收器中?duì)傳熱流體進(jìn)行加熱，產(chǎn)生高溫過熱蒸汽，過熱蒸汽推動(dòng)常規(guī)渦輪發(fā)電機(jī)組發(fā)電。一些電力塔利用水。蒸汽作為傳熱流體。由于其卓越的傳熱和能量存儲(chǔ)能力，在其他先進(jìn)的設(shè)計(jì)中，對(duì)其進(jìn)行了熔融硝酸鹽試驗(yàn)。具有商業(yè)規(guī)模的工廠可以生產(chǎn)200MW的電力造價(jià)十分昂貴，建設(shè)電站的投資很高。

太陽能聚光器與傳統(tǒng)的太陽能集熱器相比，線性鏡面的性能是很驚人的：即使沒有任何隔熱裝置和選擇性吸收體表面，能量流失只有入射能的10%。能有如此出色表現(xiàn)的原因就在于線性鏡面可集中入射光，它允許設(shè)備的熱量傳輸出去，這些熱量即使在沒有任何隔熱裝置的情況下仍然比熱量流失高很多。如此高的轉(zhuǎn)換效率充分解決太陽能電池片轉(zhuǎn)換效率不足的問題。產(chǎn)品廣泛用于建筑光伏一體化系統(tǒng)，用太陽能代替煤炭天然氣等燃料，用以光伏發(fā)電上網(wǎng)和獨(dú)立發(fā)電系統(tǒng)，以滿足市場(chǎng)需求 。

太陽能熱發(fā)電系統(tǒng)與光伏發(fā)電相比較，具有效率、造價(jià)低、技術(shù)成熟等優(yōu)點(diǎn)，并且容易與化石燃料進(jìn)行混合發(fā)電，成為當(dāng)前太陽能開發(fā)和利用的一個(gè)主要研究方向。現(xiàn)階段，槽式、塔式和碟式是最為常見的三種太陽能熱發(fā)電系統(tǒng)，其中碟式熱發(fā)電系統(tǒng)相對(duì)于其他兩種方式而言，被認(rèn)為是發(fā)展空間最大的一種 。

太陽能主要以光—熱、光—電、光—化學(xué)、光—生物質(zhì)等幾種轉(zhuǎn)換方式來利用，其中太陽能光—電轉(zhuǎn)換主要采用太陽能電池來實(shí)現(xiàn)。按基體材料分，太陽能電池主要分為兩類：一類是硅太陽能電池，包括單晶硅電池、多晶硅電池、非晶硅電池、微晶硅電池等；一類是化合物太陽能電池，主要包括單晶硅化合物電池、多晶硅化合物電池，硅太陽能電池一直是主流產(chǎn)品，其中多晶硅太陽能電池自1998年開始成為世界光伏發(fā)電市場(chǎng)的主角 。

但是電池片常規(guī)轉(zhuǎn)換率在20以下，極大的限制了太陽能行業(yè)的發(fā)展，太陽能聚光器正是在此背景下對(duì)太陽能電池的更新?lián)Q代產(chǎn)品，經(jīng)過不斷試驗(yàn)的數(shù)據(jù)，太陽能聚光器熱能轉(zhuǎn)換效率能達(dá)到80以上，可用于建筑供熱供汽。也可直接并入電網(wǎng)用于發(fā)電。能大量節(jié)省煤炭天然氣等能源，市場(chǎng)前景十分廣闊。

節(jié)能燈反射器快速鈑金成型線專利目的

《節(jié)能燈反射器快速鈑金成型線》要解決的技術(shù)問題是提供一種節(jié)能燈反射器快速鈑金成型線。

節(jié)能燈反射器快速鈑金成型線技術(shù)方案

《節(jié)能燈反射器快速鈑金成型線》采用的技術(shù)方案是：節(jié)能燈反射器快速鈑金成型線，包括開卷上料機(jī)、余料架、校平機(jī)、沖切機(jī)、伺服送料機(jī)、切斷機(jī)、過渡分料機(jī)、輥軋成型機(jī)、下料機(jī)；開卷上料機(jī)、余料架、校平機(jī)、沖切機(jī)、伺服送料機(jī)、切斷機(jī)、過渡分料機(jī)、輥軋成型機(jī)、下料機(jī)依次沿物料運(yùn)行方向按前后排列且相鄰的機(jī)臺(tái)頭尾連接構(gòu)成生產(chǎn)線；開卷上料機(jī)包括開卷上料機(jī)底座、液壓脹縮芯軸、油缸、電機(jī)減速機(jī)、傳動(dòng)皮帶、連桿、彈性浮動(dòng)芯模、限位塊；液壓脹縮芯軸通過支架安裝在開卷上料機(jī)底座上，電機(jī)減速機(jī)通過皮帶驅(qū)動(dòng)液壓脹縮芯軸轉(zhuǎn)動(dòng)；所述連桿兩端分別與液壓脹縮芯軸與彈性浮動(dòng)芯模鉸接；所述油缸與液壓脹縮芯軸連接并驅(qū)動(dòng)液壓脹縮芯軸作水平伸縮運(yùn)動(dòng)，液壓脹縮芯軸帶動(dòng)連桿擺動(dòng)，實(shí)現(xiàn)彈性浮動(dòng)芯模沿直徑方向脹縮；所述限位塊安裝在液壓脹縮芯軸上，用于卷料的軸向限位。

作為優(yōu)選，余料架包括機(jī)架和滾筒；2根滾筒并列設(shè)置，且2根滾筒的兩端通過軸承分別與兩側(cè)的機(jī)架連接。作為優(yōu)選，校平機(jī)包括上壓輥和下壓輥；上壓輥和下壓輥按2根上壓輥與3根下壓輥的模式間隔排列，上壓輥和下壓輥的間隙可以調(diào)節(jié)，上壓輥和下壓輥沿物料運(yùn)行方向相互平行設(shè)置，在物料的出口處設(shè)有過渡滾筒，在物料的入口處設(shè)有兩側(cè)導(dǎo)向滾輪。作為優(yōu)選，沖切機(jī)包括沖切機(jī)底座、沖切模架、沖切模具、液壓油缸；沖切模架沿縱向固定在沖切機(jī)底座上，且通過直線導(dǎo)軌可以調(diào)整各個(gè)沖切模架在沖切機(jī)底座上的固定位置；沖切模具裝在沖切模架上并通過液壓油缸驅(qū)動(dòng)進(jìn)行沖切工作，且沖切模架的兩側(cè)設(shè)置防板料跑偏的導(dǎo)向輪。作為優(yōu)選，伺服送料機(jī)包括伺服電機(jī)、滾珠絲桿副、油缸壓料機(jī)構(gòu)、托料繩索、導(dǎo)向輪；伺服電機(jī)驅(qū)動(dòng)滾珠絲桿副帶動(dòng)油缸壓料機(jī)構(gòu)進(jìn)行送料，托料繩索支撐輸送過程中的板料，導(dǎo)向輪在入口處兩側(cè)導(dǎo)向。

作為優(yōu)選，切斷機(jī)包括切斷機(jī)底座、橋式模架、切斷模具、液壓油缸；橋式模架沿縱向固定在切斷機(jī)底座上，切斷模具裝在橋式模架上并通過液壓油缸驅(qū)動(dòng)進(jìn)行切斷工作；且橋式模架兩側(cè)設(shè)置防板料跑偏的導(dǎo)向輪。作為優(yōu)選，過渡分料機(jī)包括過渡分料機(jī)機(jī)架、電機(jī)減速機(jī)、動(dòng)力滾筒和氣動(dòng)撥叉機(jī)構(gòu)；動(dòng)力滾筒由電機(jī)減速機(jī)通過鏈條驅(qū)動(dòng)；復(fù)數(shù)只動(dòng)力滾筒沿過渡分料機(jī)縱向通過支板安裝在過渡分料機(jī)機(jī)架上構(gòu)成動(dòng)力滾筒線；2條動(dòng)力滾筒線相互平行設(shè)置；氣動(dòng)撥叉機(jī)構(gòu)設(shè)在過渡分料機(jī)末端的動(dòng)力滾筒的下方，氣動(dòng)撥叉機(jī)構(gòu)包括橫向氣缸、升降氣缸、升降桿和支架；升降氣缸與升降導(dǎo)軌裝在支架上且升降氣缸與升降桿連接，升降氣缸驅(qū)動(dòng)升降桿沿升降導(dǎo)軌作升降運(yùn)動(dòng)從動(dòng)力滾筒的間隙中升起，然后橫向氣缸帶動(dòng)支架沿橫向?qū)к壸髋c板料輸送方向交叉的橫向水平運(yùn)動(dòng)，由升起的升降桿推動(dòng)動(dòng)力滾筒輸送的板料橫向位移。

作為優(yōu)選，輥軋成型機(jī)包括機(jī)座、電機(jī)減速機(jī)、鏈輪、鏈條、齒輪、輥軋軸和輥軋輪；在機(jī)座上沿物料運(yùn)動(dòng)方向從前到后排列多對(duì)軋輥輪；每對(duì)輥軋輪包括上軋輥和下軋輥，上軋輥和下軋輥為上下設(shè)置并分別固定在各自輥軋軸上；電機(jī)減速機(jī)通過鏈輪、鏈條、齒輪分別驅(qū)動(dòng)各下軋輥的輥軋軸轉(zhuǎn)動(dòng)，且下軋輥的輥軋軸通過齒輪驅(qū)動(dòng)上軋輥的輥軋軸轉(zhuǎn)動(dòng)；上軋輥和下軋輥的截面設(shè)有相適配的凹凸形狀，且上軋輥和下軋輥的凹凸形狀從前到后依次逐漸變化，使得節(jié)能燈反射器槽型逐步成型；齒輪采用40Cr鍛件并經(jīng)齒面高頻淬火且表面硬度HRC42-48；輥軋軸選擇40Cr鍛件并經(jīng)球化調(diào)質(zhì)HB＝280-320；輥軋輪選用Cr12Mov材質(zhì)制成，經(jīng)鍛造、球化退火，表面淬火，回火，表面硬度達(dá)到HRC58-62。

作為優(yōu)選，下料機(jī)包括機(jī)架和滾筒；滾筒裝在機(jī)架上且滾筒表面鍍硬鉻；多個(gè)滾筒沿下料機(jī)的機(jī)架縱向平行排列構(gòu)成滾道，滾道兩側(cè)設(shè)有擋板。該發(fā)明采用自動(dòng)化流水線自動(dòng)沖切成型，獨(dú)創(chuàng)的漸進(jìn)式滾軋成型，消除成型過程的內(nèi)應(yīng)力，反射面尺寸一致性高，產(chǎn)品品質(zhì)穩(wěn)定。

節(jié)能燈反射器快速鈑金成型線改善效果

1）自動(dòng)化程度高。全線僅需要一人進(jìn)行下料操作，而傳統(tǒng)生產(chǎn)模式則需要6～7人采用壓機(jī)分步作業(yè)。

2）生產(chǎn)效率高。單件加工時(shí)間僅需要5秒，而傳統(tǒng)模式的單獨(dú)工序即需要6～8秒，完成全套工序則需要40～50秒，工效提高近10倍。

3）制件品質(zhì)好。采用流水線自動(dòng)成型，獨(dú)創(chuàng)的漸進(jìn)式滾軋成型，消除成型過程的內(nèi)應(yīng)力，反射面尺寸穩(wěn)定且一致性高，產(chǎn)品品質(zhì)穩(wěn)定。

4）節(jié)能降耗。整線裝機(jī)容量30千瓦，單件能耗僅40瓦。而傳統(tǒng)生產(chǎn)模式需要160噸沖床不少于3臺(tái)（功率22千瓦/臺(tái)），另有3臺(tái)折邊機(jī)等設(shè)備，總功率約80千瓦，按照平均45秒/件計(jì)算，則單件能耗1000瓦。