毕业论文课题相关文献综述

文献综述

1、课题研究背景与意义

1.1能源状况及发展趋势

随着人类对能源需求的日益增加，化石能源的储量正日趋竭尽[1]。就我国而言，已探明的常规能源例如煤、天然气、石油等都十分有限，人均能源可开采储量远低于世界平均水平。然而，随着经济的不断发展和人民生活水平的不断提高，能源消耗量还会大大提高。虽然我国能源生产近年来快速增长，例如2005年一次能源生产总量达18.64亿吨标准煤，增长15.2%。其中，发电量达21870亿千瓦时，增长14.5%；煤炭生产超速增长，产量达19.56亿吨，涨幅17.3%；原油产量增长2.9%[2]，但电力供应仍有较大缺口，煤炭供不应求，天然气供应仍将出现季节性短缺。另外，使用化石燃料能源不可避免地会产生大量二氧化碳等温室气体，造成了全球气候的异常变化、生态环境变坏。我国二氧化碳排放量仅次于美国，位居世界第二，大气污染程度的不断加剧导致我国很多地区出现大面积的雾霾。据我国专家保守估计，每年由于环境污染和生态破坏所造成的经济损失占我国国民生产总值的9％左右[3]。

随着石油、煤炭等资源的不断枯竭和环境的不断恶化，太阳能、风能、水能、核能等新能源的利用越来越多受到人们的关注，越来越多的国家开始投入大量的人力物力研究和开发新能源。

在众多的清洁可再生能源当中,太阳能由于其资源分布广泛且丰富、清洁环保等优点成为了各国开发利用的重点。同世界大多数国家和地区相比，我国拥有着非常丰富的太阳能资源，特别是青藏高原西部和南部。据统计，我国太阳能总辐射量最高可达到8400MJ/m²a[4]。如果能有效利用太阳能，不仅能够缓解我国的能源问题、减少的二氧化碳等有害气体的排放量，而且对于保护生态环境、确保经济发展过程中的能源持续稳定供应等都将具有重大的意义。

1.2塔式太阳能热发电技术概述

太阳能热发电主要是将聚集到的太阳福射能,通过换热装置产生蒸汽,驱动蒸汽轮机发电[5]。目前主流的太阳能热发电技术可分为四种：塔式、槽式、碟式和菲涅尔式。塔式系统具有规模大、热传递路程短、热损耗少、聚光比大等特点,能量集中过程中靠定日镜反射太阳光线一次完成,且受热器散热面积相对较小,光热转换效率较高。综合治理环境污染的代价,与常规化石能源发电相比,太阳能发电前景更加广阔。美国能源部研究表明,在大规模发电方面,塔式太阳能发电将是所有太阳能发电技术中成本最低的一种方式[6-8]。

塔式太阳能热发电系统主要由大量跟踪太阳的定向反射镜(定日镜)和装在中央塔上的接收器这两部分组成,成千上万面定日镜将太阳光聚焦到中央接收器上,接收器将聚集的太阳福射能转化为热能,然后再将热能传递给热力循环工具,驱动热机做功发电[9]。图1为塔式太阳能热发电的系统图[10]。

图1塔式太阳能热发电系统示意图