隨著環境污染和資源浪費問題的日益突出，新能源的重要性已越來越明顯。太陽能作為新能源家族中的代表能源已廣泛成為人們所利用的對象。本文介紹了太陽能光熱發電的現狀、特點及，說明太陽能光熱發電具有良好的應用前景。

　　1 太陽能發電系統

　　1.1 太陽能簡介

　　太陽能是太陽內部連續不斷的核聚變反應過程產生的能量，是各種可再生能源中最重要的基本能源，也是人類可利用的最豐富的能源。太陽每年投射到地面上的輻 射能高達1.05×1018千瓦時，相當于1.3×106億噸標準煤，大約為全世界目前一年能耗的一萬多倍。按目前太陽的質量消耗速率計，可維持 6×1010年，可以說它是“取之不盡，用之不竭”的能源。

　　地球上的風能、水能、海洋溫差能、波浪能和生物質能以及部分潮汐能都來源于 太陽；即使是地球上的化石燃料（如煤、石油、天然氣等）從根本上說也是遠古以來貯存下來的太陽能，所以廣義的太陽能所包括的范圍非常大，狹義的太陽能則限于太陽輻射能的光熱、光電和光化學的直接轉換。太陽能既是一次能源，又是可再生能源。它資源豐富，既可免費使用，又無需運輸，對環境無任何污染。

　　1.2 太陽能光熱發電

　　現代的太陽能科技可以將陽光聚合，并運用其能量產生熱水、蒸汽和電力。集熱式太陽能（Solar Thermal）。原理是將鏡子反射的太陽光，聚焦在一條叫接收器的玻璃管上，而該中空的玻璃管可以讓油流過。從鏡子反射的太陽光會令管子內的油升溫，產生蒸氣，再由蒸氣推動輪機發電。

　　除了運用適當的科技來收集太陽能外，建筑物亦可利用太陽的光和熱能，方法是在設計時加入合適的裝備，例如巨型的向南窗戶或使用能吸收及慢慢釋放太陽熱力的建筑材料。在適當地點，太陽能的長期使用成本已經接近甚至低于傳統的化石燃料。

　　2 太陽能光熱發電控制技術

　　2.1 太陽能光熱發電控制系統的現狀及特點

　　對于太陽能熱發電控制系統來說，發電控制系統的特點類似或者等同常規火力發電機組的控制系統，以下就常規火電機組分散控制系統敘述太陽能熱發電發電島控制系統的發展現狀和特點。

　　基于系統結構及控制模型，設計合理的控制系統，給出參數整定方法，在機組穩定運行及按電網負荷要求變負荷運行時，使機組參數運行在合理范圍之內，不發生 超溫超壓、跳機等故障，是火電機組自動化控制系統的主要目標之一。火力發電機組熱力系統復雜，設置了較多的熱工保護項目。在非正常情況下，實現機組的安全停機，以避免因操作失誤而造成重大設備損壞。另外，為了實現機組及設備的有序啟停，還設置了若干順序控制回路。典型的火電機組控制系統有：機爐SOE、鍋 爐保護、爐前油系統、密封風、火檢冷卻風系統、微油點火系統、制粉系統及其火檢、燃油及其火檢系統、協調系統、給水主控系統、燃燒主控、送分、引風、一次風系統、過熱汽溫、再熱汽溫系統、風煙系統、鍋爐啟動系統、吹灰系統、脫硫系統、脫硝系統、汽輪機本體系統、旁路系統、回熱加熱系統、發電機冷卻系統、潤 滑系統、發變組、勵磁系統、廠用電系統、小汽機系統、輔助車間系統等。

　　火電機組自動化裝置主要為分散控制系統DCS編程邏輯控制器 PLC。DCS一般用于主機控制，PLC一般用于輔助車間控制，如輸煤控制、化學水處理控制等。集散控制系統雖然種類眾多，但最基本的集散控制系統一般具有如圖所示的結構。其中控制器（或稱現場控制站、過程控制站、分布處理單元等）屬于分散控制部分，與現場儀表相連；工程師站、操作員站、服務器屬于操作 管理部分。分散控制部分和操作管理部分通過計算機網絡連接成一個整體。集散控制系統通過開放的網絡接口與其它系統相連。

　　2.2 太陽能光熱發電系統電站運行方式

　　2.2.1 普通清晨啟動

　　各區域定日鏡處于各自自然朝向位置，并沒處在如圖4所示的待機狀態（Standby，即各區域定日鏡的聚焦光線分別定位于空中數點），此時的全廠啟動運行稱為“普通清晨啟動”，其啟動過程中各模塊的基本邏輯判斷順序。

　　2.2.2 冷啟動

　　在全廠啟動運行過程中，吸熱器由于熱損失影響，啟動時的狀態參數與周圍環境相應，定日鏡場在前一次運行之后，處于如圖5所示的待機狀態，此類運行稱為全廠“冷啟動”。其各模塊運行的邏輯順序除了鏡場是從待機狀態而非自然朝向狀態啟動外，其余都與普通清晨啟動相同。

　　2.2.3 熱啟動

　　由于某些原因比如輻照、大風等導致吸熱器和汽輪機解耦運行時，某些帶有 隔離門的吸熱器，可以保持內部蓄有一定壓強和溫度的蒸汽，當輻照、風速等外界條件變化，使得吸熱器滿足再次運行時的啟動稱為“熱啟動”，此時將能在較短時 間內達到額定運行狀況，具體視吸熱器設計而定。此類啟動時除了鏡場位于待機狀態而非自然朝向狀態啟動、及蒸汽參數能較快達到額定值而減少旁路流通外，其余基本相同。

　　2.2.4 正常運行

　　當啟動完成后，在外界條件沒有劇變影響的條件下，全廠處于正常運行狀態，全廠的發電功率與輻照變化存在直接關聯。

　　2.2.5 云遮運行

　　當投射到吸熱器表面的輻照強度低于吸熱器設計的下限達到N個（由具體設計決定）時間步長后，定日鏡場開始啟動偏轉到待機狀態的程序；由此導致當汽輪機進汽壓強低于設定值時（為了確保與電網持續聯接，該設定值越小越好），在儲能充足的條件下，由儲能系統自動產生蒸汽供給汽輪機。若在定日鏡場完全偏轉前輻照 強度恢復，則重新將定日鏡從當前位置投射聚焦到吸熱器表面運行。該過程的基本邏輯判斷。

　　2.2.6 晚間關停

　　當傍晚投射到吸熱器表面的聚光輻照強度低于設計下限值時，自動啟動鏡場從聚焦吸熱器的位置偏轉到待機狀態的程序，控制調壓和調溫裝置來減小汽輪機所帶負載，最后將發電機組與電網解裂。

　　2.2.7 事故應急運行

　　事故主要來源于吸熱器及鏡場兩個方面：吸熱器的故障主要發生在給水系統，比如給水泵失靈、管路出現機械或電氣故障，此時由于吸熱器表面仍有很強聚光分 布，所以在啟動定日鏡場偏轉的同時必須啟用噴水減溫系統，并開啟吸熱器的安全閥。鏡場的故障通常來自于通訊或供電中斷，此時必須啟用備用電源偏置定日鏡到待機位置。

　　3 結論

　　本文就太陽能光熱發電控制技術的現狀及特點給出了詳細的介紹，并對太陽能光熱發電系統電站的運行方式做出了相關解釋。針對如今嚴重的環境污染，太陽能作為新能源中最受青睞的綠色能源，不僅可以緩解環境污染的問題，同時也帶來了很大的商機。