第2章 太阳能热电站

太阳的作用，人们早已经是耳熟能详了。这颗不断散发热量的恒星为人类创造了很多经济价值。例如太阳能热电站，就是人类利用太阳能创造价值的一个典型例子。

太阳能热电站的能量转换过程是这样的：利用集热器（聚光镜）和吸热器（锅炉）把分散的太阳辐射能汇聚成集中的热能，再由热蒸汽推动汽轮发电机组进行发电。它与一般火力发电厂的主要区别就在于：其动力来源不是煤或燃油，而是太阳的辐射能。

太阳能热电站内还设有蓄热器。高压热蒸汽在推动汽轮机转动的同时，还通过专用的管道将一部分热能储存在蓄热器内。阴天、雨雪天及夜间没有阳光，便由蓄热器来提供热能，从而保证太阳能热电站能够连续发电。

太阳能热电站多采用塔式，就是在地面上设置许多面聚光镜，从不同角度和不同方向把太阳光收集起来，集中反射到一座高塔顶部的专用锅炉上，使锅炉内的水受热而变为高压蒸汽，由蒸汽驱动汽轮机，再由汽轮机带动发电机发电。

世界上第一座太阳能热电站。是法国的奥德约太阳能热电站。虽然这座太阳能热电站的发电能力当初只有64千瓦，但它却开创了太阳能热发电的先河，是太阳能热发电史上的里程碑。

1981年，法国、联邦德国和意大利，联合在意大利的西西里岛上建造了世界上第一座并网运行的塔式太阳能热电站。它发电能力为1000千瓦，所用锅炉的热功率为4800千瓦。它采用182面聚光镜，其中镜面面积为50平方米的有70面，镜面面积为23平方米的有112面。镜场总面积达6000多平方米。每面聚光镜都由两台电动机带动，可绕垂直轴旋转，使镜面能够跟踪太阳而转动。电动机分别由各面聚光镜所带的微处理机进行控制，而每台微处理机都直接同中央控制系统相联。锅炉内的蒸汽温度可达512℃。蓄热器内采用由KNO3、NaNO2和NaNO3组成的熔盐，其温度可达430℃，能够储蓄热能60千瓦/小时。如果天空中云彩遮挡了阳光，那么每个蓄热器所储蓄的热能还足以使热电站维持运行30分钟。

1982年，美国建成了一座大型塔式太阳能热电站。这座电站采用1818面聚光镜，塔高80米，其发电能力为1万千瓦。它用太阳能来加热油，再用高温油将水变成蒸汽，利用蒸汽来推动汽轮发电机发电。21世纪美国太阳能热电站的总装机容量达到4000万千瓦。

最近，国外还研制成一种用炭黑来捕捉太阳能以驱动发电机发电的装置。它是通过一个聚光器把太阳光聚集起来，照射在一个装有碳微粒悬浮体的加热室内。碳微粒因为温度上升而气化。碳微粒吸收的热量可用来加热周围的空气，使其达到相当于喷气发动机的温度和压力。于是，被加热的空气可用来驱动汽轮机转动，并带动发电机发电。这种热电站每小时约消耗炭黑30千克，可产生供1万人口的城镇所需的电力。

俄罗斯想在中亚地区建造当前世界上最大的太阳能热电站，它发电能力可达30万千瓦。在这里建造大型太阳能热电站的有利条件是日照时间特别长，每年可达3000多小时。这座太阳能热电站将装设几排能跟随太阳转动的巨大反光镜，把太阳光聚集起来以后再照射在90米高的塔顶锅炉上，将水加热而变成200～300℃的蒸汽，再推动汽轮发电机发电。它同样也是将一部分热蒸汽送入蓄热器内，以备在夜间及阴雨天供电站发电。

太阳能热电站虽然优点众多，但也有缺点：一、占用地方大。据计算，一座发电能力为1000千瓦的太阳能热电站，需占地110米× 110米；一座1万千瓦的太阳能热电站，需占地350米×350米；一座10万千瓦的太阳能热电站，需占地950米× 950米。二、发电能力受天气和太阳出没的影响较大。虽然安置了蓄热器，但根本性问题还是不能彻底解决。

人们通过运用自己神奇的智慧一定会将太阳能热电站改善好的，它会不断为人类带来便利。