光热发电装置组成部分、工作原理及类型有哪些？

光热发电技术是一种光伏发电以外利用太阳能进发电的技术。

光热发电的基本原理是 通过镜面反射太阳光至集热器完成太阳能的采集，再通过换热装置提供高压过热蒸汽驱 动汽轮机完成发电。光热发电装置由聚光集热系统、吸热传热系统、储换热系统、发电 系统四部分组成：

聚光集热系统：负责吸收太阳辐射能，汇集能量，包含聚光装置和接收器两个核心 组件。聚光装置跟踪太阳位置，收集并反射最大量的阳光，接收器则利用收集到的 能量加热内部介质，实现能量的吸收和储运。

吸热传热系统：利用聚光集热系统收集的热能，通过导热介质，输送给后续环节。 目前最主流的工作流体为熔盐。

 储换热系统：由高温熔盐罐和低温熔盐罐组成，利用熔盐储热罐，将集热器加热过 的介质集中储存，再泵出与水换热。热能被储存在储热罐中的熔盐，可以在夜间和 光照不足的情况下持续工作一段时间，进而突破光照时长限制，实现超长时间发电。

 发电系统：与传统电厂区别不大，也是通过加热水获得高质量过热蒸汽，推动各式 汽轮机发电。

根据核心组成部分“聚光集热系统”集热方式的不同，光热发电可分为槽式集热、塔式 集热、碟式集热以及线性菲涅尔式集热 4 种。

塔式集热：塔式设计为点式聚焦系统，其利用大规模的定日镜组成阵列，将太阳 辐射反射并积聚到吸热塔顶部的吸热器对内部工质进行加热。塔式电站最大的优 势在于热传递路程短，损耗小，聚光比和温度都比较高，且规模大。但塔式的特 性也决定了，它不能小型化，无法建立分布式系统，因此对土地占用多，前期投 资大。此外，塔式系统的技术门槛也比较高，建设难度比槽式和菲涅尔式要大。 但由于其可以预期的规模化效应，以及伴随着近年的技术进步，塔式系统是在建 的新一批光热发电项目主流，前景明显优于其他技术路线。

 槽式集热：槽式路线属于线性聚焦系统，是通过槽式抛物面聚光镜面，将太阳光 汇聚在焦线上，并在焦线上安装管状集热器，从而吸收聚焦后的太阳辐射能。槽 式系统的优点在于技术最为成熟，且各个环节的设备本身比较简单，大批量生产 安装的难度不大，维护成本也更低。但由于其集热效率偏低，无法将导热介质加 热到太高温度，有被塔式系统逐渐取代的趋势。

 线性菲涅尔式集热：整体设计与槽式差别不太大，但结构更加简单。它采用靠近 地面放置的多个几乎是平面的镜面结（带单轴太阳跟踪的线性菲涅尔反射镜）， 先将阳光反射到上方的二次聚光器上，再进一步汇聚到管状集热器上，然后加热 导热介质进行发电。其聚焦工作原理类似槽式，只是采用菲涅尔结构的反光镜来 替代抛面镜聚光，带来了一定的成本优势，但也进一步降低了本就不是特别强的 聚光能力，因此线性菲涅尔式集热整体发电效率比较低。

 碟式集热：碟式是最为特殊的一条光热技术路线，其在设计上与另外三条路线差 异巨大。槽式、塔式、菲涅尔式系统均是在大范围内聚热后，将热能集中进行利 用，但碟式则是由独立的模块就地进行热电转换。碟式的聚光效率非常高，光电 转化效率也不错，但能源产业并不是特别需要一种和光伏差不多，却更加昂贵的 发电系统。更何况从各方面看，碟式相较于其他路线并不成熟，现有优势也不突 出，是这一路线落地项目稀少的核心原因。