太陽(yáng)能熱發(fā)電有三類,槽式線聚焦系統(tǒng)在以色列和美國(guó)已進(jìn)入商業(yè)運(yùn)行階段,美國(guó)在上世紀(jì)九十年代初期建立9座太陽(yáng)能電站,裝機(jī)容量達(dá)到 354 MW,發(fā)電成本已逐步降低到12 ¢/kWh,是各種太陽(yáng)能發(fā)電方式中成本最低的,據(jù)預(yù)測(cè)發(fā)電成本到2010年可降低到7 ¢/kWh。本方式采用槽式拋物面把太陽(yáng)能聚焦在直流型金屬吸熱體真空管中,熱量傳遞給真空管中的導(dǎo)熱油,通過換熱器加熱蒸汽,帶動(dòng)汽輪機(jī)發(fā)電。由于大功率高參數(shù)(溫度和壓力)汽輪機(jī)效率高,因此本系統(tǒng)適合大規(guī)模太陽(yáng)能發(fā)電。導(dǎo)熱油工作溫度約為400℃,一般采用燃油作系統(tǒng)輔助能源。國(guó)內(nèi)在九五攻關(guān)中組織槽式系統(tǒng)關(guān)鍵部件的研究,北京太陽(yáng)能所、科學(xué)院電工所和清華大學(xué)負(fù)責(zé)真空管、高溫選擇性涂層研制和聚焦系統(tǒng)攻關(guān),關(guān)鍵技術(shù)獲得突破,因此國(guó)內(nèi)已具備建立槽式線聚焦系統(tǒng)太陽(yáng)能電站技術(shù)能力。
塔式系統(tǒng)采用定日鏡把太陽(yáng)光聚集在一個(gè)塔的頂端產(chǎn)生高溫?zé)嵩,再產(chǎn)生蒸汽發(fā)電,其優(yōu)點(diǎn)是儲(chǔ)能方便,不需要輔助能源,適合作為大電網(wǎng)的調(diào)峰電站。多個(gè)國(guó)家建立塔式發(fā)電的實(shí)驗(yàn)裝置,其中最大的是美國(guó)的Solar One和Solar Two裝置。功率為10-MW的Solar One采用蒸汽作傳熱工質(zhì),主要驗(yàn)證塔式系統(tǒng)的可行性,從1982年運(yùn)行到1988年;Solar Two熔鹽作傳熱工質(zhì),主要驗(yàn)證熱能輸送和儲(chǔ)能;目前無商業(yè)化電站運(yùn)行。據(jù)測(cè)算,建設(shè)一個(gè)30 to 50 MW電站,投資約1億美圓,發(fā)電成本15 ¢/kWh。本系統(tǒng)適合建立大型太陽(yáng)能電站。國(guó)內(nèi)從事塔式太陽(yáng)能熱發(fā)電的研究單位有科學(xué)院工程熱物理研究所、科學(xué)院電工所和南京玻璃纖維研究院。
碟式系統(tǒng)由聚光跟蹤裝置和能源轉(zhuǎn)換熱機(jī)構(gòu)成,由于采用點(diǎn)聚光,可以形成很高熱源。傳熱工質(zhì)一般采用氦氣或氫氣,產(chǎn)生高溫氣體直接驅(qū)動(dòng)斯特林發(fā)動(dòng)機(jī)發(fā)電。碟式系統(tǒng)單個(gè)系統(tǒng)功率較小,為9 to 25 KW,其優(yōu)點(diǎn)是效率比其他方式高,使用斯特林發(fā)動(dòng)機(jī)可達(dá)到30%,并可作為獨(dú)立電站使用。目前,國(guó)內(nèi)制約碟式系統(tǒng)推廣主要是斯特林機(jī)國(guó)產(chǎn)化問題。國(guó)內(nèi)斯特林機(jī)研究單位是上海711廠。