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1、世界太阳能资源分布 太阳向宇宙空间发射的辐射功率为3.8x1023kW的辐射值，其中20亿分之一到达地球大气层。到达地球大气层的太阳能，30%被大气层反射，23%被大气层吸收。47%到达地球表面，其功率为800000亿kW，也就是说太阳每秒钟照射到地球上的能量就相当于燃烧500万吨煤释放的热量。 全球人类目前每年能源消费的总和只相当于太阳在40分钟内照射到地球表面的能量。 国际太阳能资源分布 根据国际太阳能热利用区域分类，全世界太阳能辐射强度和日照时间最佳的区域包括北非、中东地区、美国西南部和墨西哥、南欧、澳大利亚、南非、南美洲东、西海岸和中国西部地区等。根据德国航空航天技术中心(DL
2、R)的推荐，不同地区太阳能热发电技术和经济潜能数据及其技术潜能基于太阳年辐照量测量值大于6480MJ/m2，经济潜能基于太阳年辐照量测量值大于7200MJ/m2。 北非地区是世界太阳能辐照最强烈的地区之一。 摩洛哥、阿尔及利亚、突尼斯、利比亚和埃及太阳能热发电潜能很大。阿尔及利亚的太阳年辐照总量9720MJ/m2，技术开发量每年约169440TW·h。摩洛哥的太阳年辐照总量9360MJ/m2，技术开发量每年约20151TW·h。埃及的太阳年辐照总量10080MJ/m2，技术开发量每年约73656TW·h。太阳年辐照总量大于8280MJ/m2的国家还有突尼斯、利比亚等国。阿尔及利亚有2381
3、7km2的陆地区域，其沿海地区太阳年辐照总量为6120MJ/m2，高地和撒哈拉地区太阳年辐照总量为6840～9540MJ/m2，全国总土地的82%适用于太阳能热发电站的建设。 世界太阳能资源分布图 南欧的太阳年辐照总量超过7200MJ/m2。 这些国家包括葡萄牙、西班牙、意大利、希腊和土耳其等。西班牙太阳年辐照总量为8100MJ/m2，技术开发量每年约1646TW·h。意大利太阳年辐照总量为7200MJ/m2，技术开发量每年约88TW·h。希腊太阳年辐照总量为6840MJ/m2，技术开发量每年约44TW·h。葡萄牙太阳年辐照总量为7560MJ/m2，技术开发量每年约436TW·
4、h。土耳其的技术开发量每年约400TW·h。西班牙的南方地区是最适合于建设太阳能 能热发电站地区之一，该国也是太阳能热发电技术水平最高、太阳能热发电站建设最多的国家之一。 中东几乎所有地区的太阳能辐射能量都非常高。 以色列、约旦和沙特阿拉伯等国的太阳年辐照总量8640MJ/m2。阿联酋的太阳年辐照总量为7920MJ/m2，技术开发量每年约2708TW·h。以色列的太阳年辐照总量为8640MJ/m2，技术开发量每年约318TW·h。伊朗的太阳年辐照总量为7920MJ/m2，技术开发量每年约20PW·h。约旦的太阳年辐照总量约9720MJ/m2，技术开发量每年约6434TW·h。以色列的总陆地
5、区域是20330km2；Negev沙漠覆盖了全国土地的一半，也是太阳能利用的最佳地区之一，以色列的太阳能热利用技术处于世界最高水平之列。我国第1座70KW太阳能塔式热发电站就是利用以色列技术建设的。 美国也是世界太阳能资源最丰富的地区之一。 根据美国239个观测站1961—1990年30年的统计数据，全国一类地区太阳年辐照总量为9198～10512MJ/m2，一类地区包括亚利桑那和新墨西哥州的全部，加利福尼亚、内华达、犹他、科罗拉多和得克莎斯州的南部，占总面积的9.36%。二类地区太阳年辐照总量为7884～9198MJ/m2，除了包括一类地区所列州的其余部分外，还包括犹他、怀俄明、堪萨
6、斯、俄克拉荷马、佛罗里达、佐治亚和南卡罗来纳州等，占总面积的35.67%。三类地区太阳年辐照总量为6570～7884MJ/m2，包括美国北部和东部大部分地区，占总面积的41.81%。四类地区太阳年辐照总量为5256～6570MJ/m2，包括阿拉斯加州大部地区，占总面积的9.94%。五类地区太阳年辐照总量为3942～5256MJ/m2，仅包括阿拉斯加州最北端的少部地区，占总面积的3.22%。美国的外岛如夏威夷等均属于二类地区。美国的西南部地区全年平均温度较高，有一定的水源，冬季没有严寒，虽属丘陵山地区，但地势平坦的区域也很多，只要避开大风地区，是非常好的太阳能热发电地区。 澳大利亚的太阳能
7、资源也很丰富。 全国一类地区太阳年辐照总量7621～8672MJ/m2，主要在澳大利亚北部地区，占总面积的54.18%。二类地区太阳年辐照总量6570～7621MJ/m2，包括澳大利亚中部，占全国面积的35.44%。三类地区太阳年辐照总量5389～6570MJ/m2，在澳大利亚南部地区，占全国面积的7.9%。太阳年辐照总量低于6570MJ/m2的四类地区仅占2.48%。澳大利亚中部的广大地区人烟稀少，土地荒漠，适合于大规模的太阳能开发利用，最近，澳大利亚国内也提出了大规模太阳能开发利用的投资计划，以增加可再生能源的利用率。 太阳能热发电发展规模动态 大规模的太阳能热发电应用始于美国的加州
8、而新开发地区大部分在南欧、北非和中东地区，这些地区具有丰富的太阳能辐射资源，便宜的土地和电量需求。 根据国际太阳能工业联合会的资料，全球太阳能热发电已投入商业运营的有500MW，在建项目1200MW，已经签订PPT购电协议的3200MW。截止到2009年3月，美国太阳能热发电已经投入商业运行的有419MW，全部为槽式太阳能热发电站系统。已列入计划(部分正在建设中)的机组容量6090MW，其中:太阳能塔式发电1845MW，占30.3%；碟式发电2114MW，占34.7%；槽式发电2114MW，占34.7%；其他形式的热发电380MW，占3.6%。 欧洲太阳能热发电项目列表 名称 状态
9、 地点 技术 容量/MW PS10/PS20 运行 西班牙 塔式 11+20 Andasol 1，2，3，4 在建 西班牙 槽式 50×4 Extresol，SolnoⅠ，Ⅲ，Ⅳ等 在建 西班牙 槽式 50×12 Gemasolar 在建 西班牙 塔式 17(15h) Termsol 50 在建 西班牙 槽式 50(7h) Arichmedes 在建 意大利 槽式 5 Ecija，Helios，SolnovaⅡ,Ⅴ等 计划 西班牙 槽式 50×12 Almadem 计划 西班牙 塔式 20 Az 20 计划
10、 西班牙 塔式 20 Aznalcollar TH 计划 西班牙 碟式 0.08 Gotasol 计划 西班牙 菲涅尔式 10 Arcosol 50,Murciasol 1等 未定 西班牙 槽式 50×3(7h) Aste 2，Axtesol 未定 西班牙 槽式 50×3(8h) Ibersol val.Ⅰ,Ⅱ等 未定 西班牙 槽式 50×12 注：括号内数字为蓄热小时数。 北非及中东地区太阳能热发电项目 名称 状态 地点 技术 容量/MW Hassi-rmel iscc 在建 阿尔及利亚 槽式 20 Ain-b
11、en-mathar issc 在建 摩洛哥 槽式 20 Kuraymat iscc 在建 埃及 槽式 40 Negev dessert 未定 以色列 250 Shams 1 未定 沙特阿拉伯 100 Yazd iscc 未定 伊朗 67 Naama，Meghaier，Hassi 未定 阿尔及利亚 75×3 美国太阳能热发电投运项目 项目名称 地点 技术 容量/MW 内华达#1太阳能电站 内华达 槽式 64 亚利桑那红石太阳能电站 亚利桑那 槽式 1 (SEGS)I号太阳能电站 加利福尼亚 槽式
12、14 (SEGS)Ⅱ，Ⅲ，Ⅳ，Ⅴ，VI，VII号太阳能电站 加利福尼亚 槽式 30×6 (SEGS)Ⅷ，Ⅸ号太阳能电站 加利福尼亚 槽式 80×2 美国太阳能热发电在建项目 项目及公司名称 地点 技术 容量/MW 索朗纳电站 亚利桑那 槽式 280 太平洋燃气及电力公司 加利福尼亚 菲涅尔式 177 太平洋燃气及电力公司 加利福尼亚 塔式 300 南加利福尼亚埃迪逊公司 加利福尼亚 塔式 100 南加利福尼亚埃迪逊公司 加利福尼亚 塔式 1200 加斯克尔#1太阳塔 加利福尼亚 塔式 105 加斯克尔#2太阳塔 加利
13、福尼亚 塔式 140 马丁太阳能热发电中心 佛罗里达 槽式 75 哈鹏湖太阳能电站 加利福尼亚 槽式 250 太阳能·燃气联合循环电站 加利福尼亚 槽式 50 太阳能·燃气联合循环电站 加利福尼亚 槽式 50 太阳能项目 加利福尼亚 槽式 250 太平洋燃气及电力公司 加利福尼亚 槽式 53×2 内华达能源#1、#2项目 内华达 槽式 250×2 太阳公园 加利福尼亚 槽式 553 示范电站 夏威夷 微型太阳能 1 SES太阳#1 加利福尼亚 碟式 500 SES太阳#1扩建 加利福尼亚 碟式 350
14、 SES太阳#2 加利福尼亚 碟式 300 SES太阳#2扩建 加利福尼亚 碟式 600 从1985年始，美国在加州沙漠地区相继建成了9座太阳能槽式热发电站，总容量达354MW，年发电量近1.1GW·h，电站系统效率为11.5%～13.6%。 美国的内华达太阳#1电站是国际上具有代表性的槽式系统，镜场面积35.7万m2，装机容量64MW，蓄热系统容量约为额定输出负荷连续发电30min，年发电量0.13GW·h。真空吸热管分别由以色列的Solel公司提供30%和德国的Schott公司提供70%，槽式反射镜由德国的Flabeg公司提供。汽轮机采用了西门子70MW再热式汽轮机，
15、由瑞典生产。该电站距拉斯维加斯约40km。 西班牙的PS10电站是目前国际上具有代表性塔式系统，它以水为工质，机组单机容量11MW，统效率15.4%，吸热器每小时产生250℃/4MPa饱和蒸汽，蒸汽量100t/h，通过汽轮发电机组发凝汽器背压0.06MPa。凝结水经回热系统除氧加热。蓄热系统容量为20MW·h，系统由4个水组成，在中午太阳辐射能充足时，吸热器生产的一分250℃/4MPa的蒸汽被储存在蓄热系统中。需时通过压力降到2MPa后，产生饱和蒸汽进入汽机，维持50%负荷连续发电50min。吸热塔设计度115m，塔身在高度30m处提供300mm处接近料封区的床层流速偏大的现象得到了一定遏制，其他床层的流场变化不大，说明进气室流场的优化对浅床层流场分布起到了一定的作用，而对较深床层的影响很小。根据气-固反应理论，可将错流移动床层在床深方向视为由粗脱区和精脱区组成，粗脱区由于气相反应物浓度较高，气-固反应速率快，气相反应物浓度沿床深快速下降，粗脱区流场分布至关重要，而进气室流场的均布为粗脱区流场均布提供了保障，因此，优化进气室流场对于粗脱区反应非常必要。
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