1.4.1　槽式太阳能光热发电系统

槽式太阳能光热电站主要由聚光集热、换热、发电、储热和辅助能源系统五部分组成，其整体发电系统框图如图1.29所示。其中槽式太阳能集热器是主要部件，将太阳辐射光线会聚成热，再通过热交换方式驱动汽轮机进行发电。太阳光入射到地球表面，照射到加装太阳跟踪装置的抛物面反光镜上，使太阳光线保持大致与抛物面垂直的角度入射到槽式抛物面反光镜上，反光镜将接收到的太阳光聚集到集热管表面。接收到高热流密度太阳辐射能的集热管通过与管内介质的热传递，将管内流动介质加热，驱动汽轮机进行发电。聚光集热系统是槽式太阳能电站的核心部件，其成本约占整个电站初期总投资的40%，后期需要清洁维护。

图1.29　槽式太阳能光热发电系统框图

集热系统包括支架、反射镜面和真空集热管（即接收器）。集热管包括不锈钢内管，外面包裹玻璃套管、除气环、波纹管。槽式聚光太阳能系统集热装置多采用结构简单、跟踪方便的抛物面反射聚光器，目前商用最成熟的槽式系统是高倍聚光的抛物面槽式聚光系统，如图1.30（a）所示。通过抛物面形的反光系统，将太阳光线会聚到接收器，进而加热传热介质来发电。另外也有低倍聚光的V形槽式聚光系统，如图1.30（b）所示。若接收器是普通晶体硅电池板，则起到提高光线密度的作用，这种低倍聚光系统对温度和追踪精度要求比较低，因此，一般采用固定式安装方式或倾角周期可调的安装方式[32]。

抛物面槽式聚光器开口宽度一般在5～6m，市场商用常见的是5.77m，单元长度为12m。抛物面反射镜根据采光方式不同，分为南北向和东西向两种放置方式[33]。东西向放置只做定期调整，可以采用倾角可调固定式安装。市场商用多采用南北向放置，而南北向放置则采用单轴跟踪方式，如图1.31所示。从抛物面聚光场布局看，与光伏场站的布局方式接近。但槽式的抛物面结构，并且伴有导热管，一般工具难以直接接触抛物面来清洁，采用车辆运载的射流方式更合适。

图1.30　槽式聚光系统原理

图1.31　单轴跟踪式槽式聚光系统