光热发电技术

根据聚光方式的不同，光热发电技术可分为以下3种方式：

(1)槽式太阳能热发电。

(2)塔式太阳能热发电。

(3)碟式太阳能热发电。

槽式太阳能热发电，通过抛物面反射光能用以加热铺设在槽式结构中的集热 管，将太阳能转换为热能，直接加热工质成为蒸汽，然后推动汽轮机运转并带动发电 机组发电。储能技术主要采用熔盐储热系统。主要组成部分有抛物面反射镜、单轴 跟踪、液体工质、汽轮机、发电机组以及溶盐储热系统;塔式太阳能热发电技术:原理 与槽式太阳能热发电相似。组成部分有双轴跟踪、平面反射镜、液体工质、汽轮机、 发电机组等;碟式太阳能热发电:发电方式与以上不同，通过双轴跟踪与抛物面反射镜在碟式中心聚热，驱动斯特林发动机发电。

太阳能光伏技术的核心器件是太阳电池，其主要原理是利用半导体材料的光 伏效应与半导体器件工艺来实现发电。可以用来制造太阳电池的材料主要 是半导体材料，如硅、锗、砷化镓等，也可以是有机材料^[23〜^25]。而目前最为广泛使 用的商业化的太阳电池是由单晶硅、多晶硅、非晶硅材料制造的，也有使用化合物 半导体材料制造的太阳电池。太阳电池与电力电子设备通过组合即可形成光伏 发电系统或简称光伏系统。最早的太阳电池主要应用于太空技术，后来发展到地 面应用。最近10多年来，太阳电池所构成的光伏技术发展已经进人规模化高速 发展阶段。

光伏技术发展面临的主要问题是要与常规能源竞争，发展主要方向是降低成本 和提高转换效率。此外，光伏发电还存在发电间瞭性、能量储存等问题。现在看来， 未来多种能源同步发展要持续相当长时期，通过太阳能发电与储能技术的突破，太 阳能技术的发展潜力是不可限量的。从技术先进性来看，光伏技术是太阳能技术中 更具发展前景的发电方式。

关于能源利用的一个重要指标是能量回收期与回收因子^[27]。在这方面光伏技 术极有发展优势。对太阳电池来说，能量回收期是指太阳电池运行多长时间才能将 生产过程消耗的能量回收回来，目前晶体硅电池的能量回收期小于2年。而晶体硅 太阳电池工作寿#可以达到25—30年以上，回收因子是太阳电池工作寿命与能量 回收期的比值，对晶体硅太阳电池来说，回收因子可以达到12〜15。

太阳能技术仍在不断发展，应用也越来越广泛。不管是光热技术还是光伏技术 都具有巨大的发展潜力与广泛的市场空间。随着世界经济的不断发展，全球的化石 能源储量越来越少，石油价格持续不断走高，而且环境恶化日益加剧，人类除了大力 发展太阳能技术以外，目前还找不到其他的出路。多年前世界多个国家参与签订的 京都议定书所确定的各国二氧化碳减排任务，旨在大力推动太阳能等可再生能源发 展，以促进世界经济的健康与可持续发展。可以预见，在21世纪世界各国的经济发 展过程中，太阳能光热技术和光伏技术都将扮演极其重要的角色。对此，国际许多 著名企业与机构，如英国BP，美国SEMI以及德国太阳能经济联盟等，都有对太阳 能技术未来发展趋势做相关预测与评估。 从2030—2040年化石能源开始逐渐减少，而核能、水能、风能、生物质能以及太阳能 光热利用基本保持不变，唯有光伏发电快速增长。到2030年可再生能源在总能源 结构中占到30%以上，太阳能光伏发电在世界总能源的供应中达到10%以上;2040 年可再生能源在总能源结构中占50%以上，太阳能光伏发电将占总能源的20%以 上;到21世纪末可再生能源在能源结构中占到80%以上，太阳能发电占到60% 以上。