太陽(yáng)能光熱、能、電綜合利用技術(shù)課件

1、北京倉(cāng)冠晟隆科技有限公司北 京 四 達(dá) 特 公 司李光武 2013.6太陽(yáng)能光熱穩(wěn)衡發(fā)電技術(shù) 太陽(yáng)能光熱*光能*光電綜合應(yīng)用技術(shù)太 陽(yáng) 能太陽(yáng)能（Solar）是太陽(yáng)內(nèi)部連續(xù)不斷的核聚變反應(yīng)過(guò)程產(chǎn)生的能量，是各種可再生能源中最重要的基本能源，也是人類(lèi)可利用的最豐富的能源。太陽(yáng)每年投射到地面上的輻射能高達(dá)1.051018 千瓦時(shí)，相當(dāng)于1.3106 億噸標(biāo)準(zhǔn)煤，大約為全世界目前一年耗能的一萬(wàn)多倍。按目前太陽(yáng)的質(zhì)量消耗速率計(jì)，可維持61010 年，可以說(shuō)它是“取之不盡，用之不竭”的能源。地球上的風(fēng)能、水能、海洋溫差能、波浪能和生物質(zhì)能以及部分潮汐能都是來(lái)源于太陽(yáng) 太 陽(yáng) 能 的 利 用太陽(yáng)能的利用主

2、要通過(guò) 光熱 光電 光化學(xué) 光生物質(zhì) 等幾種轉(zhuǎn)換方式實(shí)現(xiàn) 太陽(yáng)能發(fā)電 光熱發(fā)電太陽(yáng)能光熱轉(zhuǎn)換 現(xiàn)代的太陽(yáng)能科技可以將陽(yáng)光聚合，并運(yùn)用其能量產(chǎn)生熱水、蒸汽和電力。集熱式太陽(yáng)能(Solar Thermal)。原理是將鏡子反射的太陽(yáng)光，聚焦在一條叫接收器的玻璃管上，而該中空的玻璃管可以讓油流過(guò)。從鏡子反映的太陽(yáng)光會(huì)令管子內(nèi)的油升溫，產(chǎn)生蒸氣，再由蒸氣推動(dòng)輪機(jī)發(fā)電。太陽(yáng)能發(fā)電 光伏發(fā)電太陽(yáng)能光電轉(zhuǎn)換太陽(yáng)能光電轉(zhuǎn)換光電轉(zhuǎn)換又稱(chēng)太陽(yáng)能光伏。就是利用太陽(yáng)電池直接將太陽(yáng)光能轉(zhuǎn)化為電能，而太陽(yáng)能電池通常是利用半導(dǎo)體器件的光伏效應(yīng)原理進(jìn)行光電轉(zhuǎn)換，因此太陽(yáng)能發(fā)電又稱(chēng)為光伏發(fā)電。世 界 能 源 結(jié) 構(gòu) 預(yù) 測(cè)光 伏

3、 發(fā) 電 技 術(shù) 比 較太陽(yáng)能發(fā)電目前困境1，受氣候影響很大，如：陰晴、風(fēng)沙等2，夜晚不能發(fā)電3，發(fā)電不穩(wěn)定，以至于電網(wǎng)不允許上網(wǎng)4，各種蓄能方法均不成熟 因此，被稱(chēng)為垃圾電中國(guó)太陽(yáng)能領(lǐng)域研發(fā)和創(chuàng)新能力薄弱 技術(shù)層面，光伏應(yīng)用中存在系統(tǒng)效率低、可靠性低，受自然條件限制大，光伏系統(tǒng)專(zhuān)用蓄電池的研發(fā)成本高等問(wèn)題。光伏產(chǎn)業(yè)尚未建立起全面的研發(fā)和創(chuàng)新體系，也缺乏一些高新制造產(chǎn)業(yè)的支撐，因此我國(guó)的太陽(yáng)電池關(guān)鍵生產(chǎn)設(shè)備基本依賴(lài)進(jìn)口。這種現(xiàn)狀導(dǎo)致我國(guó)光伏產(chǎn)業(yè)被打上“代工車(chē)間”的烙印。另外，光伏生產(chǎn)技術(shù)更新?lián)Q代較快，光伏技術(shù)已經(jīng)在朝著全產(chǎn)業(yè)鏈優(yōu)化、自動(dòng)化的方向發(fā)展，而我國(guó)目前主要靠進(jìn)口生產(chǎn)線、并且各產(chǎn)業(yè)鏈單兵

4、作戰(zhàn)。進(jìn)入光伏發(fā)電領(lǐng)域的主要障礙技術(shù)壁壘：光伏設(shè)備的設(shè)計(jì)制造十分復(fù)雜，涵蓋半導(dǎo)體物理學(xué)、熱學(xué)、自動(dòng)控制學(xué)和機(jī)械設(shè)計(jì)學(xué)等多門(mén)學(xué)科人才壁壘：二十一世紀(jì)以來(lái)，光伏產(chǎn)業(yè)發(fā)展很快，光伏設(shè)備行業(yè)為了更好地支持光伏產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，需要不斷的開(kāi)發(fā)新設(shè)備、擴(kuò)大生產(chǎn)規(guī)模，這意味著對(duì)專(zhuān)業(yè)人才有很大的需求。目前，行業(yè)內(nèi)有經(jīng)驗(yàn)的技術(shù)及服務(wù)人員數(shù)量較少，進(jìn)入本行業(yè)面臨著人才缺乏的障礙。光伏發(fā)電單位投資總成本目前光伏發(fā)電單位投資總成本為1.90 萬(wàn)元/kw，其中太陽(yáng)能光伏電池組件1.09 萬(wàn)元/kw，占總投資成本的60%左右。 裝機(jī)容量 1kw 投資（人民幣，萬(wàn)元/kw） 比例 前期費(fèi)用、工程設(shè)計(jì)等 0.20 10.5% 太陽(yáng)

5、能光伏電池組件 1.09 57.3% 并網(wǎng)逆變器 0.20 10.5% 配電測(cè)量及電纜等 0.10 5.3% 設(shè)備運(yùn)輸 0.08 4.2% 安裝調(diào)試&入網(wǎng)檢驗(yàn) 0.23 12.1% 合計(jì) 1.90數(shù)據(jù)來(lái)源：中國(guó)光伏發(fā)展報(bào)告注意：白天有電，晚上呢？即使只在白天發(fā)電，即使是垃圾電，即使政府給與大力支持，還是進(jìn)展緩慢，為什么？沒(méi)有調(diào)峰谷的蓄能技術(shù)所以有太陽(yáng)能發(fā)電公司，幾十億投入很大一部分建了火力發(fā)電廠調(diào)峰，有趣嗎？光熱發(fā)電逐漸走在前列主要方式： 碟 式 發(fā) 電 槽 式 發(fā) 電 塔 式 發(fā) 電核 心 技 術(shù)-儲(chǔ)能中國(guó)科學(xué)院電工所研究員、中國(guó)太陽(yáng)能光熱發(fā)電權(quán)威專(zhuān)家、中國(guó)太陽(yáng)能光熱產(chǎn)業(yè)技術(shù)創(chuàng)新聯(lián)盟理事長(zhǎng)王

6、志峰博士，在一次發(fā)言中強(qiáng)調(diào)：太陽(yáng)能熱發(fā)電關(guān)鍵技術(shù)在儲(chǔ)能，沒(méi)有儲(chǔ)能就談不上熱發(fā)電，這是實(shí)現(xiàn)太陽(yáng)能光熱發(fā)電全天候運(yùn)轉(zhuǎn)的技術(shù)保障 。國(guó) 家 政 策 今年6月1日，國(guó)家發(fā)展和改革委員會(huì)頒布的產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整指導(dǎo)目錄(2011年本)正式實(shí)施，在指導(dǎo)目錄鼓勵(lì)類(lèi)新增的新能源門(mén)類(lèi)中，太陽(yáng)能光熱發(fā)電被放在突出位置。 發(fā)明的通過(guò)太陽(yáng)能集熱裝置高效率地集熱，應(yīng)用適合螺桿膨脹動(dòng)力機(jī)工作溫度的相變材料蓄熱，再將所蓄能量均衡的輸送給螺桿膨脹動(dòng)力發(fā)電機(jī)發(fā)電；這種高效率、無(wú)峰谷、全天候的太陽(yáng)能發(fā)電方式，除了可以廣泛應(yīng)用于廣大地區(qū)的日常發(fā)電，還能解決海島、邊防、偏遠(yuǎn)村鎮(zhèn)、應(yīng)急救援、野外工作等更多用電問(wèn)題。太陽(yáng)能光熱穩(wěn)衡發(fā)電系統(tǒng)由三

7、部分組成：太陽(yáng)能集熱裝置-成熟技術(shù)相變蓄能材料-創(chuàng)新發(fā)明低熱源雙工質(zhì)螺桿膨脹發(fā)電機(jī)-成熟技術(shù)太陽(yáng)能光熱穩(wěn)衡發(fā)電技術(shù)核 心 技 術(shù)-蓄能無(wú)論太陽(yáng)光強(qiáng)弱，將其能量全部?jī)?chǔ)蓄于應(yīng)用了相變材料的蓄能裝置中。無(wú)論何時(shí)發(fā)電都由恒溫的蓄能裝置提供熱源。當(dāng)然恒流、無(wú)峰谷、并且直接輸出交直流電直接使用或并網(wǎng)蓄 能 技 術(shù) 得 以 實(shí) 現(xiàn)蓄能技術(shù)的最大障礙是蓄能的流失隔熱領(lǐng)域，最好的商品化隔熱材料隔熱率也要將0.4W/K.M我們擁有獨(dú)立知識(shí)產(chǎn)權(quán)的，具有世界領(lǐng)先水平的，氣凝膠GJ干燥制備技術(shù)，生產(chǎn)了導(dǎo)熱率0.014-0.0018W/K.M的世界終極隔熱材料，使蓄能損失降到極低水平。 蓄能技術(shù)得以實(shí)現(xiàn)，得益于全新隔熱材

8、料的研發(fā)成功太陽(yáng)能光熱穩(wěn)衡發(fā)電技術(shù)蓄 能 保 溫 計(jì) 算 示 例蓄能溫度120, 蓄能箱表面積10平方米保溫層厚度20CM，環(huán)境溫度20 根據(jù)付里葉定律計(jì)算如下： ，采用原最佳保溫材料如苯板時(shí)Q=-At/d=-0.05*10*100/0.2=-250w一天損失率=250*3600*24/180*2000=5.4%采用氣凝膠保溫Q=-At/d=-0.015*10*100/0.2=-75w一天損失率=75*3600*24/180*2000=1.6%核 心 技 術(shù)-儲(chǔ)能創(chuàng)新思維，雙工質(zhì)驅(qū)動(dòng)螺桿膨脹動(dòng)力機(jī)的成功，使蓄能材料的溫度變得更低。需要溫度達(dá)到300-500 熱損失巨大q=- At/d=-0.0

9、13*10*300/0.2 =-225W可見(jiàn)即使采用氣凝膠損失也要達(dá)5%以上采用=0.05w/k.m的保溫材料則q=- At/d=-0.05*10*300/0.2=-750W采用原保溫材料損失要達(dá)15%以上核 心 技 術(shù)-儲(chǔ)能突破性地解決了無(wú)機(jī)鹽水合物相變材料相分離的問(wèn)題；研發(fā)出世界最高水平：. 極穩(wěn)定無(wú)機(jī)鹽水合物相變材料 發(fā)現(xiàn)了相變材料過(guò)冷過(guò)熱的原因，發(fā)現(xiàn)了無(wú)機(jī)鹽水合物激發(fā)式吸熱的現(xiàn)象，發(fā)現(xiàn)了無(wú)機(jī)鹽水合物亞穩(wěn)態(tài)在吸放熱時(shí)的作用；發(fā)現(xiàn)了無(wú)機(jī)鹽水合物濃溶液特殊的存在的方法。研發(fā)出終級(jí)隔熱材料，大大減少散熱發(fā) 電 裝 置核 心 技 術(shù)-儲(chǔ)能低溫工質(zhì)螺桿發(fā)電機(jī)太陽(yáng)能集熱系統(tǒng)相變蓄能系統(tǒng)太陽(yáng)能集熱系統(tǒng)

10、低溫工質(zhì)螺桿發(fā)電機(jī)相變蓄能系統(tǒng) 低溫工質(zhì)螺桿發(fā)電機(jī)太陽(yáng)能光熱發(fā)電系統(tǒng)100KW發(fā)電機(jī)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)序號(hào) 技術(shù)指標(biāo) 參數(shù)1. 裝機(jī)功率(KW) 1502. 額定功率(KW) 1503. 凈發(fā)電功率（KW） 1004. 年凈發(fā)電量（萬(wàn)度）875. 年節(jié)約標(biāo)煤量（噸）3506. 年減少CO2排放量（噸）9007. 年發(fā)電效益（萬(wàn)元）60成本分析 目前, 全世界范圍內(nèi)真正能夠24小時(shí)均衡發(fā)電的 太陽(yáng)能發(fā)電技術(shù)未見(jiàn)報(bào)道; 因此所配套相關(guān)系統(tǒng) 試驗(yàn)樣機(jī)價(jià)格和批量生產(chǎn)價(jià)格無(wú)可比性, 初步估算, 系統(tǒng)名稱(chēng) 試驗(yàn)價(jià)格 (元) 批量?jī)r(jià)格 集熱系統(tǒng) (KW) 9000 3000 蓄能系統(tǒng) (KW） 4000 2500 螺

11、桿機(jī)發(fā)電機(jī) 15000 6000 1KW全系統(tǒng) 30000 10500 注意：1萬(wàn)元/千瓦。這個(gè)價(jià)格是保證24小時(shí)穩(wěn) 定電壓輸出的， 系統(tǒng)不需要其他調(diào)峰、不會(huì)成 為垃圾、隨時(shí)在不用電時(shí)，不消耗儲(chǔ)能。 世 界 先 進(jìn) 水 平 1，成本低于世界水平 2，24小時(shí)連續(xù)均衡發(fā)電3，運(yùn)行成本極低 4，太陽(yáng)能利用率領(lǐng)先水平5，自主知識(shí)產(chǎn)權(quán) 6，適用于陰天，霧天 7，共享蓄能用于生活用水及取暖 8，綜合成本低于各種太陽(yáng)能發(fā)電技術(shù)熱能+熱電綜合應(yīng)用系統(tǒng) 應(yīng)用路線 ： 1，太陽(yáng)能光熱集熱系統(tǒng)2，相變材料蓄能系統(tǒng) 熱電系統(tǒng) ： 3，螺桿機(jī)驅(qū)動(dòng)介質(zhì)/相 變蓄能熱交換系 統(tǒng)4，螺桿動(dòng)力機(jī)/發(fā)電機(jī) 發(fā)電上網(wǎng)？自用 熱能

12、系統(tǒng) ： 3.1，小區(qū)供暖系統(tǒng)/相 變蓄能熱交換系 統(tǒng)4.1 小區(qū)供熱取暖？生 活熱水？ 熱電系統(tǒng) ： 3，螺桿機(jī)驅(qū)動(dòng)介質(zhì)/相 變蓄能熱交換系 統(tǒng)熱能+熱電綜合應(yīng)用系統(tǒng)1，太陽(yáng)能光熱集熱系統(tǒng)2，相變材料蓄能系統(tǒng)螺桿機(jī)驅(qū)動(dòng)介質(zhì)/相 變蓄能熱交換系 統(tǒng)小區(qū)供暖系統(tǒng)/相 變蓄能熱交換系 統(tǒng)小區(qū)供暖管網(wǎng)系統(tǒng)螺桿機(jī)/發(fā)電機(jī) 熱水+熱能+熱電綜合應(yīng)用系統(tǒng)應(yīng)用路線 ： 1，太陽(yáng)能光熱集熱系統(tǒng)2，相變材料蓄能系統(tǒng)-關(guān) 鍵技術(shù)穩(wěn)定循環(huán)5000次以 上，無(wú)相分離，無(wú)過(guò)冷 熱電系統(tǒng) ： 3，螺桿機(jī)驅(qū)動(dòng)介質(zhì)/相 變蓄能熱交換系 統(tǒng)4，螺桿動(dòng)力機(jī)/發(fā)電機(jī) 發(fā)電，上網(wǎng)？自用？ 熱能系統(tǒng) ： 3.11，小區(qū)供暖系統(tǒng)/相 變

13、蓄能熱交換系 統(tǒng)4.11 小區(qū)供熱取暖？ 熱水系統(tǒng) ： 3.1，分戶(hù)或小區(qū)熱水/相 變蓄能熱交換系 統(tǒng)4.1 分戶(hù)或小區(qū)生 活熱水？ 熱電系統(tǒng) ： 3，螺桿機(jī)驅(qū)動(dòng)介質(zhì)/相 變蓄能熱交換系 統(tǒng)1，太陽(yáng)能光熱集熱系統(tǒng)2，相變材料蓄能系統(tǒng) 螺桿機(jī)驅(qū)動(dòng)介質(zhì)/相 變蓄能熱交換系 統(tǒng)小區(qū)供暖系統(tǒng)/相 變蓄能熱交換系 統(tǒng)小區(qū)供暖管網(wǎng)系統(tǒng)螺桿機(jī)/發(fā)電機(jī)小區(qū)生活熱水熱水+熱能+熱電綜合應(yīng)用系統(tǒng)相變材料蓄能系統(tǒng)，老技術(shù)，新突破，世界范圍內(nèi)的難題，持續(xù)20年尚未破解。2012年6月，加朗傳奇公司登上這一世界科技高峰，解決了無(wú)機(jī)鹽水合物相分離和過(guò)冷兩大難題。熱交換系 統(tǒng)1，太陽(yáng)能集熱系統(tǒng)已經(jīng)完成和正在研發(fā)項(xiàng)目還有：1，太陽(yáng)能光熱發(fā)電項(xiàng)目，自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)，純粹太陽(yáng)能發(fā)電，24小時(shí)均衡發(fā)電（專(zhuān)利）2，隧道式膠粘過(guò)濾系統(tǒng)，獨(dú)創(chuàng)專(zhuān)利技術(shù)，消滅塵肺，造福人類(lèi) （專(zhuān)利）3，專(zhuān)業(yè)消防裝備，滅火彈，恒溫指揮所，快速伐樹(shù)裝置，全國(guó)森林火險(xiǎn)報(bào)警檢測(cè)系統(tǒng)4，礦山緊急避險(xiǎn)系統(tǒng)，通訊、定位、避險(xiǎn) （專(zhuān)利）5，礦井突水隔斷系統(tǒng)，全新理念。救生，護(hù)井6，礦井熱害防治技術(shù)，提供安全工作環(huán)境，為深度開(kāi)采提供安全、健康保證7，低值褐煤提值技術(shù)，全新理念，低成本高回報(bào)，特別適合