[科普中国]-太阳倍数

太阳倍数是指特定的设计点中吸热器输出热功率与透平机组额定热功率之比，反映了集热系统容量与发电系统容量之间的差别。

定义对于特定的设计点，吸热器输出热功率与透平机组额定热功率之比，反映了集热系统容量与发电系统容量之间的差别。

影响光热发电对太阳辐照的要求较高，其基准太阳直射辐射（DNI）要求为大于5kWh/m2/天的辐照强度。在一定的DNI下，solar multiple（太阳倍数）和capacity factor（容量因子）对一个光热电站的设计至关重要。

容量因子是考虑一个光热电站年发电小时数的重要数据，为使容量因子达到理想值，光热电站设计时都考虑将太阳倍数以一定的数值（大于1）进行设计，无储热光热电站的设计一般的太阳倍数设定在1.3~1.4之间。

太阳倍数越高，则容量因子越大，两者成正相关。一定的太阳倍数下，储热时长也影响到容量因子的大小。但太阳倍数提高则会导致光场系统的投资上涨，从而导致平准化度电成本（LCOE）升高，因此，太阳倍数绝非越高越好，电站设计中需要在太阳倍数和容量因子、LCOE、储热时长中寻求平衡点。1

相关研究有学者针对配备分离式吸热器的50MW DSG塔式电站，研究太阳倍数和储热时长对其运行性能和LCOE的影响。

（1）设计点处，当太阳倍数由1.0增加到3.0时，定日镜场效率由67.8%降低到623%;分离式吸热器热效率在不同太阳倍数下，相对于定日镜场效率其变化很小，仅在86.8%一87.4%范围内变化;朗肯循环效率在不同太阳倍数下均相同，为40.6%。

（2）电站年发电量和年容量因子均随着太阳倍数和储热时长的增加而增加。当太阳倍数为2.7储热时长为9h时，可得到此时50 MW DSG塔式电站的LCOE最低，为0.214$/(kW·h)，对应的年容量因子为0.501，年发电量为219.5 GWh。

（3）当太阳倍数为2.7，储热时长为9h时，7月对应的月容量因子为全年最高值，电站月容量因子随着每月DNI增加而增加。因此未来在对DSG塔式电站选址时，应选择DNI高的地区，从而得到高的年容量因子和年发电量。2

本词条内容贡献者为:

黄伦先 - 副教授 - 西南大学