浅析水电联产及海水淡化系统的配置方案

淡水已成为地球上的紧缺资源,本文将发电系统与海水淡化系统耦合,成为水电联产的发电机组。分析了各型机组在水电联产中的配置方案,探讨燃煤机组、燃气机组及太阳能光热电站与低温多效蒸馏海水淡化系统耦合的设计方案。通过耦合方案设计,形成了水电联产机组的运行模式,提高了机组运行的经济性。为各型工程设计方案,提供有益的参考。     

采用气固两相流作为工质的高温光热发电技术

介绍了一种国外新近开发的高温太阳能光热发电(CSP)系统及其关键技术,其主要特点是采用灰渣作为传热工质,从而大幅度提高了太阳能光热发电的工质参数,显著提高了系统热效率,具有极好的应用前景。这里将此新型光热发电系统与现有熔融盐-太阳能热发电系统在技术和经济性上做了对比,还对该技术推广应用过程中可能出现的问题进行了分析论证。得出了此系统不仅在经济性和技术上具有显著优势,还为不远的将来可能结合实施的新型动力系统进行了有效技术铺垫的结论。     

太阳能光伏发电产业

太阳能发电分光热发电和光伏发电,光热发电前已阐述。不论产销量、发展速度和发展前景、光热发电都赶不上光伏发电。可能因光伏发电普及较广而接触光热发电较少,通常民间所说的太阳能发电往往指的就是太阳能光伏发电,简称光电。光伏发电是根据光生伏打效应原理, 利用太阳电池将太阳光能直接转化为电能。不论是独立使用还是并网发电,光伏发电系统主要由太阳电池板(组件)、控制器和逆变器三大部分组成,它们主要     

复合抛物面聚光器–光伏/光热与燃煤发电机组联合供能系统性能分析

设计出独立双层流道式和回路双层流道式结构的水冷式复合抛物面聚光器?光伏/光热(CPC-PV/T)电热联用装置,分析比较2种装置的特征,CPC-PV/T集热单元之间采用蛇形对冲式连接方式;提出将多个CPC-PV/T电热联用装置并联连接组成的CPC-PV/T预热系统辅助加热燃煤机组凝结水,以及作为扩容蒸发式太阳能蒸汽发生系统(VEESG)辅助燃煤机组联合热发电的预热段2种集成方式,针对2种集成方式研究其集成机制。结果表明,联合发电系统机组热经济性随CPC-PV/T进水流量的增加成线性递增趋势;其出水温度可达90℃以上,在一定进水流量范围内,CPC-PV/T热效率随进水流量的增加而降低,随辐射强度的增强而提高;CPC-PV/T电效率随进水流量的增加呈波形递增趋势,其平均电效率、热效率分别在13.4%、42%左右。与独立的光伏或光热系统相比,CPC-PV/T占地面积小、太阳能利用率高。     

联合循环和海水淡化耦合的梯级余热利用技术

针对钢铁企业自备电厂余热丰富、沿海分布的特点,介绍了一种由联合循环和海水淡化耦合的梯级余热利用技术。该技术可回收副产煤气用于联合循环发电,实现对余热资源的第一、二级利用。将汽轮机乏汽引入海水淡化装置,利用乏汽内能对海水进行蒸馏,降低冷源损失,同时生产数量可观的除盐水、浓盐水,并将淡化海水蒸汽用来预热原海水,实现对余热资源的第三、四级回收。经计算,海水淡化环节对冷源损失的回收比例达到88.23%,系统的直接热效率提高42.8%,等效发电热耗率降低840 kJ/(kW·h),等效发电热效率提高5.6%。与常规联合循环机组相比,系统的余热利用水平显著提高。     

太阳能光热发电技术

正太阳能光热发电利用大规模阵列镜面收集太阳热能,通过换热装置提供蒸汽,结合传统汽轮发电机的工艺实现发电。根据集热镜面排布形式,光热发电系统主要分为槽式、塔式、碟式三类。光热发电避免了昂贵的硅晶光电转换工艺,可大大降低太阳能发电成本。同时,光热发电输出电力连续、稳定,具备成为基础负荷电源的潜力。青海德令哈50 MW塔式太阳能热发电项目,依靠镜场"精确追日—大规模聚光集热系统",     

基于太阳能全光谱利用的制氢发电系统性能研究

针对目前光伏光热系统中存在的太阳能全光谱分束技术与甲醇蒸汽重整等问题,基于太阳能全光谱分束技术提出了太阳能光伏-甲醇重整综合发电系统。以线性菲涅耳聚光器为原型,在光伏组件表面喷镀光谱分束薄膜用于光谱的拆分利用。其中可见光部分被光伏电池利用发电,紫外和红外部分被反射至热反应器分解甲醇制备合成气,后通入固体氧化物燃料电池发电。光学分析表明,给定理想分束薄膜光谱特性后,系统光学效率可达90.2%。热力学分析结果表明,该系统具备一定的甲醇热化学分解以及合成气的制备作用,光谱分束薄膜匹配单晶硅光伏组件后系统最高净太阳发电效率可达27.71%,高于传统太阳能聚光集热甲醇重整系统的净发电效率（26.5%）。此外,经济性分析表明,太阳辐照接收面积为100 m2时平准化电力成本为1.4元/(kW·h)。     

太阳能发电系统的组成

<正>太阳能发电系统是利用电池组件将太阳能直接转变为电能的装置。该系统分为离网发电系统与并网发电系统。离网发电系统主要由太阳能电池组件、控制器、蓄电池组成,若要为交流负载供电,还需要配置逆变器;并网发电系统就是太阳能电池组件产生的直流电经过并网逆变器转换成符合市电电网要求的交流电之后直接接入公共电网。其中,太阳能电池组件和蓄电池为电源系统,控制器和逆变器为控制保护系统,负载为系统终端。     

低温多效蒸馏海水淡化设备大型化的技术研究

在2.5万t/d低温多效蒸馏(LT-MED)海水淡化试验装置上通过改变工艺参数,考察装置操作温度、工艺流程、蒸发器换热管布置、物料海水流量及其过冷度对淡水产量的影响。结果表明,在工作蒸汽量相同的条件下,低温2效产水量只有高温2效产水量的50%～70%;适当预热物料海水,有利于提高蒸发器的工作效率;换热管倾斜布置,对提高蒸发器换热效果作用不显著;加大物料海水喷淋量将减小淡水产量和造水比,喷淋密度宜保持在0.04～0.06kg/ms范围内。     

离网型海岛综合能源微电网架构设计与实现

传统的海岛微电网能源形式单一,考虑柔性负荷参与能量调节较少,网架结构简单。设计海岛综合能源微电网功能架构,充分利用波浪能、风能、太阳能等清洁能源,通过虚拟同步发电机技术提高分布式能源发电的稳定性,以能源路由器作为控制核心,灵活调节海水淡化装置、电转气装置等柔性负荷,实现源荷互动控制,研究能源路由器、虚拟同步发电机、源荷互动、信息物理融合系统在海岛微电网中的实现方式,并应用到车牛山岛微电网示范工程。     

太阳能光热电站电伴热系统设计

在槽式及塔式太阳能光热电站的集热和储热系统中,主要传热工质(导热油和熔盐)在启动及运行阶段不同程度上面临着冻堵的风险。目前,国内外的光热发电工程公司普遍采用电伴热方式对工艺系统进行预热以及温度维持。文章从设计咨询方的角度对太阳能光热电站的典型传热工质(导热油和熔盐)和主要运行工况进行了分析,并提出了电伴热系统的材料选型、设计思路以及现场应用的建议。     

某水电联产机组水处理系统改造

国华沧东发电公司一期2×600 MW及二期2×660 MW机组设计为海水淡化水电联产,其水汽系统见图1.汽轮机中压缸抽出的过热蒸汽经喷水减温成饱和蒸汽后,进入海水淡化装置作为加热蒸汽,加热蒸汽在蒸发器内释放显热和潜热后成为冷凝水.进料海水吸收蒸发器换热管内加热蒸汽热量而蒸发成为二次蒸汽,二次蒸汽最终冷凝成为蒸馏水.剩余海水料液经逐级闪蒸和冷却后成为浓盐水,进料海水中的未凝气体在蒸馏过程中不断被抽出.海水淡化冷凝水经净化处理后又作为补给水返回机组,海水淡化蒸馏水直接外供用于生产和生活,而盐度为48‰(当地天然海水盐度约32‰)、温度为28～55℃的海水淡化浓盐水则汇入机组直流冷却水系统随温排水一起排入大海.     

基于光热电站水电联产的独立海岛综合供给系统容量优化配置

独立海岛往往面临着供电方式不环保、淡水资源稀缺的双重难题。全可再生能源供给系统是解决上述问题的有效途径。该文首先提出基于光热电站水电联产模式的全可再生能源海岛电能–淡水联合供应系统。该系统通过收集光热发电过程产生的低品位乏汽制备淡水,实现能量的梯级利用,提高系统综合效率;并利用光热电站的灵活可调度性实现风光互补,降低海岛系统的储能配置需求;进一步地,建立全可再生能源海岛供给系统的优化配置模型。仿真结果表明,所提出的综合供给系统有效提升了可再生能源的利用效率以及新能源机组的容量系数,降低了海岛的峰值负荷需求与机组配置容量,具备更好的成本经济效益。     

太阳能海水淡化的新技术发展现状

分析了传统太阳能海水淡化技术效率低下的原因,重点介绍利用增湿—除湿技术或膜蒸馏技术与海水淡化技术结合的新型海水淡化系统,该系统可充分利用太阳能热能实现能量的综合利用;然后介绍了太阳能、风能或其他形式的能量在海水淡化过程中能量的耦合匹配问题及系统设计集成。通过对传统太阳能海水淡化系统和新型海水淡化系统的产水成本和系统性能进行对比可以看出,虽然新型海水淡化技术的成本较高,但在能量综合利用效率和系统性能、稳定性方面有很大优势,具有广阔的发展前景。     

世界首座“三能”电站落户珠海

世界首座综合利用太阳能、风能、波浪能的海岛可再生独立能源发电的电站将落户珠海担杆岛。近日,珠海市万山海洋开发区和中国科学院广州能源研究所就“海岛可再生独立能源系统研建”项目进行签约。据介绍,该项目是国家“十一五”863科技计划项目。可为300人海岛提供电力据中国科学院广州能源研究所海洋能源实验室游亚戈主任介绍,海洋能通常指蕴藏于海洋中的可再生能源,主要包括潮汐能、波浪能、海流能、海水温差能、海水盐差能以及海洋风能、太阳能等。目前,除潮汐能、风能、太阳能开发利用比较成熟外,其他能源的开发尚处在技术研究和示范试…     

熔盐储热型塔式太阳能与燃煤机组耦合方式及热力性能分析

为提高塔式太阳能电站发电效率,同时降低火电机组煤耗,将配置熔盐储热装置的塔式太阳能光热系统耦合到常规燃煤机组中,并对耦合系统进行模拟仿真。研究表明:在锅炉75%THA工况基准下,太阳能光热系统可以承担5%～15%换热负荷,使燃煤机组在80%THA～90%THA负荷下运行,煤耗降低率由5.76%提高到15.54%;利用熔盐储热装置的耦合机组在85%THA负荷下,稳定运行时间可延长约33%,整个耦合系统能够消纳更多的太阳能。该结论对塔式太阳能补偿燃煤火电机组性能研究具有一定参考作用。     

用电顾问

正光伏并网发电系统的定义问:什么是光伏并网发电系统?答:光伏并网发电系统分为太阳能并网发电系统和风力并网发电系统。并网太阳能发电系统由光伏组件(方阵)、光伏并网逆变电源量装置组成。光伏组件(方阵)将太阳能转化为直流电能,通过并网逆变电源将直流电能转化为与电网同频同相的交流电能馈入电网。光伏并网发电系统与常规电网相连,共同承担供电任     

海水淡化太阳能烟囱联合发电系统热力性能数值模拟

通过构建负载条件下联合海水淡化太阳能烟囱发电系统(CSPD)的传热传质与流动模型,对单轴轴流式涡轮机进行了模拟研究,并对系统的流场特性及其性能参数进行了计算分析。结果表明:稳态系统热气流能接近90kW时,涡轮机最大轴功率达到34kW,系统流量接近900kg/s时,可以得到较高小时产水量,附加淡水价值后的系统太阳能利用率达到20.53%;合理的调整涡轮机转速可以提高整体系统的性能,有利于CSPD的并网研究及性能控制。     

太阳能热水器介绍

太阳能热水器是利用太阳能集热器将太阳辐射能转变为热能,并用来生产热水的装置。太阳能热水器不仅可供给家庭生活、企业生产所需的热水,同时也可供应房屋采暖、干燥、蒸馏及热动力系统使用。!     

含储热光热电站的电网调度模型与并网效益分析

含储热的光热发电系统是近年来太阳能利用的一种新的发展方向。其优势体现在:借助大容量的储热装置,该系统能够平移所吸收的光热能,具有良好的可调度性;同时其中的汽轮机组具有良好的可控性。从含储热的光热电站的运行机理入手,经过抽象和简化,得到了面向电网调度的光热电站模型。该模型刻画了光热电站中的能量流及其主要运行约束,适用于电网调度。在传统安全约束机组组合模型基础上,提出了含光热电站的电网调度模型。对算例系统进行了电网调度仿真,分析了在完全接纳光热发电的前提下,光热电站并网在发电成本、可再生能源接纳和提高汇集输电线路利用率等方面的可观效益。