对太阳能热发电走向成功之路的思考

从理论方面对降低太阳能热发电投资成本的方式进行了分析,认为可通过扩大规模来降低投资成本,依靠扩大发电系统的规模和优化镜场设计来提高太阳能热发电系统的光电转换效率;碟式和点聚焦菲涅耳聚光系统的光热转换效率高,竞争力较强。当采用超大功率蒸汽轮机时,可使发电系统的规模扩大10倍、热电转换效率提高25%;按照光学效率和接收器热效率均达到92%计算,碟式聚光系统的光热转换效率可达到84.64%,而塔式聚光系统的光热转换效率为57.73%,前者比后者提高了46.62%,使碟式太阳能热发电系统的光电转换效率比塔式太阳能热发电系统的提高了83.3%,从而使碟式太阳能热发电系统的总投资成本比塔式太阳能热发电系统的下降了45.4%,共用跟踪系统使其总投资成本又下降了4.8%,再加上碟式太阳能热发电系统的中发电系统规模扩大10倍,最终,碟式太阳能热发电系统的总投资成本可比塔式太阳能热发电系统的降低75.2%。在不考虑材料和制造技术方面进步的情况下,太阳能热发电的上网电价可从目前的1元/kWh降至约0.25元/kWh,使太阳能热发电成为未来有竞争力的主要能源技术。     

太阳能热发电定日镜旋转角度算法研究

通过使用太阳的高度角和方位角两个参数,推导出槽式太阳能热发电技术中聚光镜的旋转公式和塔式太阳能热发电技术中定日镜的旋转公式,为后续针对太阳能热发电技术镜场控制的仿真模拟和控制系统的硬件设计提供了基础。     

塔式太阳能热发电系统标准体系框架讨论会召开

为了加快我国塔式太阳能热发电系统标准化工作的进展,推动"太阳能热发电技术及其系统示范"项目的进行,2月29日上午在中国标准化研究院召开了"塔式太阳能热发电系统标准体系框架专家讨论会".     

浅析一种用于塔式太阳能热发电站的定日镜全自动清洗车

在塔式太阳能热发电站中,定日镜的表面清洁度与其聚光集热效率直接相关,合理的清洗策略和高效的清洗设备有助于提升定日镜镜场的平均清洁度,提高其聚光集热效率,进而提升整个太阳能热发电站的发电效率。介绍了一种定日镜全自动清洗车,其基于导航系统和镜场整体控制来完成定日镜镜场的自动清洗工作。     

塔式太阳能热发电技术现状及发展浅析

本文扼要概述太阳能热发电系统的基本概念,在太阳能热发电的型式中,塔式的聚光比最高,简要介绍了塔式太阳能热发电技术发展趋势,阐述了塔式热发电国内外进展情况。     

太阳能热发电系列文章(2)塔式与槽式太阳能热发电

塔式太阳能热发电塔式太阳能热发电系统也称集中型太阳能热发电系统。塔式太阳能热发电系统的基本形式是利用独立跟踪太阳的定日镜群,将阳光聚集到固定在塔顶部的接收器上,用以产生高温,加热工质产生过热蒸汽或高温气体,驱动汽轮机发电机组或燃气轮机发电机组发电,从而将太阳能转换为电能。     

太阳能热发电系列文章(17) 70kW塔式大阳能热发电系统研究与开发(下)

阐述了塔式太阳能热发电系统中的接收器、燃气体轮机系统、辅助系统和控制系统的有关知识;介绍了南京江宁70kw。塔式太阳能热发电系统的接收器、燃气体轮机系统、辅助系统和控制系统的构成;总结了系统建设的目的和意义,并展望塔式太阳能热发电的前景。     

塔式太阳能热发电技术的发展

塔式太阳能热发电系统具有聚光比大、投射到塔顶吸热器上的平均热流密度高、工作温度高、电站规模大和年度发电效率高等特点,提高效率和降低成本的潜力较大。文章阐述了塔式太阳能热发电技术的工作原理和系统组成;介绍和分析了国内外已建成的塔式太阳能电站;指出了塔式太阳能热发电技术的发展现状、技术难点和未来发展方向;探讨了我国规模化发展塔式太阳能热发电技术须解决的问题。     

亚洲首座MW级太阳能热发电站开建

2009年底,亚洲首座MW级太阳能塔式热发电技术应用项目将落户北京八达岭镇。MW级太阳能塔式热发电技术及系统示范项目为国家科技部“十一五”863重点项目,今年初,拟建太阳能综合实验室和太阳能吸热塔。其中,太阳能吸热塔建筑风格将与八达岭长城景区风貌相契合,设计理念融入中国传统文化和长城文化特点,建成后不仅可承担发电任务,还可成为观光景点。     

太阳能热发电系列文章(17)70kW塔式太阳能热发电系统研究与开发(下)

阐述了塔式太阳能热发电系统中的接收器、燃气体轮机系统、辅助系统和控制系统的有关知识；介绍了南京江宁70kWθ塔式太阳能热发电系统的接收器、燃气体轮机系统、辅助系统和控制系统的构成；总结了系统建设的目的和意义，并展望塔式太阳能热发电的前景。     

塔式太阳能热发电站定日镜场容量优化配置

太阳倍数是反映太阳能热发电站镜场容量的直接参数,同时也是影响储热系统容量的关键参数。文章以我国西部某地区的50 MW塔式太阳能热发电站为例,建立了塔式太阳能热发电站的能量耦合模型和经济性评价模型。以LCOE最低为优化目标,通过模拟得到无储热系统以及当储热时间分别为6,10 h时,有储热系统的太阳能热发电站的最优太阳倍数,并分析了不同储热时间条件下,定日镜场容量对该电站经济效益、定日镜场效率、电站年容量因子等的影响。研究结果表明:太阳倍数和储热容量存在一个最优组合,使得塔式太阳能热发电站的LCOE最低,在此组合下,配置定日镜场容量和储热系统容量,将使得太阳能热发电站能够获得理论上最优的综合经济效益。     

基于云层图像的塔式太阳能热发电能量预测方法

提出一种应用于塔式太阳能热发电系统的云层图像识别与运动检测方法,动态预测云层移动对系统热发电能量的影响。该方法利用小波维纳滤波对工业相机实时采集的天空图像进行降噪处理,基于Lab空间边缘检测算法识别天空图像中的云层,结合CSIFT匹配特征点计算得到云层运动速度和方向,并通过云层、太阳、镜场间的相对位置关系实时分析和预测系统热发电能量受云层运动的影响。实验结果表明,该方法的预测实时性和准确性均满足要求,具有较高的工程应用价值。     

太阳能热发电技术与系统

我国对大规模太阳能热发电技术的研究仍处于起步阶段,而国外则已进行了多年的研究.本文介绍了各类太阳能热发电技术及其系统,总结了国内外一些学者的研究成果,比较了各类太阳能热发电技术的优缺点.塔式和槽式技术最适用于大规模太阳能热系统.碟式太阳能热发电装置功率较小,适用于分布式能源系统.其它太阳能热发电技术仍处在试验研究阶段.今后的研究重点主要是塔式太阳能热发电系统的系统集成技术和槽式真空吸热管技术.     

塔式太阳能热发电技术进展及在我国的应用前景

在介绍塔式太阳能热发电系统的基本原理、系统组成的基础上,回顾了塔式太阳能热发电系统的发展历程,着重阐述了塔式热发电所涉及的关键技术,包括定日镜、接收器、传热蓄热工质的研究进展,并通过分析我国气象、地理条件及能源需求,指出塔式太阳能热发电在我国的西藏、内蒙等西北部地区具有广阔的应用前景.     

槽式太阳能热发电站镜场设计探讨

太阳能镜场是槽式太阳能热发电系统的关键系统,是太阳能热电站设计的难点,对太阳能热电站能否稳定、高效运行至关重要。分析了槽形抛物面聚光器的光学性能和热力学性能,在此基础上探讨了槽式太阳能热电站镜场聚光器阵列设计和定位布置设计方法。     

熔盐塔式太阳能热发电站中蒸汽发生系统水循环方式的对比分析

蒸汽发生系统水循环方式的选择对熔盐塔式太阳能热发电站的投资经济性及安全稳定运行至关重要。对熔盐塔式太阳能热发电站的蒸汽发生系统进行了介绍，对蒸汽发生系统的两种水循环方式——自然循环方式和强制循环方式进行了技术性和经济性对比分析。分析结果表明：在目前熔盐塔式太阳能热发电站采用高温、超高压参数下，自然循环方式及强制循环方式技术路线均能满足熔盐塔式太阳能热发电站蒸发换热的需求；若选择强制循环方式，在设备选型时，应将强制循环泵的结构及运行环境作为重点进行综合分析；结合国内已建成的熔盐塔式太阳能热发电项目的运行经验及太阳能热发电技术的发展趋势，熔盐塔式太阳能热发电站蒸汽发生系统的出口主蒸汽压力在亚临界以下(<16 MPa)时，从技术性、经济性及运行维护方面综合考虑，水循环方式推荐采用自然循环方式。以期为熔盐塔式太阳能热发电站蒸汽发生系统的设计选型提供参考。     

不同装机容量下S-CO2塔式太阳能热发电系统的热力及经济性能分析

建立超临界CO₂布雷顿循环塔式太阳能热发电系统的热力性能和经济性能模型,比较不同装机容量下系统的年均效率,分析系统中各项成本占比及其随容量增长的变化规律,提出进一步降低发电成本的方法。结果表明,主要受镜场效率的影响,系统年均效率随装机容量增加先升后降,峰值为20 MW时的17.4%。发电成本随装机容量的增加而减小,由1 MW时的0.477 美元/kWh降至100 MW时的0.125 美元/kWh。减小镜场和储热的投资成本是降低大规模电站发电成本的关键。     

太阳能热发电定日追踪算法建模仿真与实现

针对塔式太阳能热发电定日镜追日过程进行运动过程分析,建立相应的追日聚光反射模型,推导定日镜方位角高度角计算方法,并模拟镜场中不同位置的定日镜镜面法线姿态。在位于东经121?23′47"/北纬31?00′20"处搭建的面积66 m~2定日镜追日实验装置验证算法,结合定日镜和投影处位置信息,利用安装在镜面的三维磁方向传感器确定定日镜绝对姿态,实验证明该算法的数据准确率可达到99%以上,能推广应用于太阳能热发电定日追踪系统。     

太阳能CaO高温储热辅助CO_2捕集燃煤发电系统

借助CaO作为高温储能介质,可将塔式太阳能集热器系统与燃煤发电系统集成,提高太阳能热发电效率的同时实现烟气中的CO_2捕集。以1000 MW超超临界机组和10 MW塔式太阳能集热器系统为例,构建基于CaO高温储热的塔式太阳集热器辅助CO_2捕集的燃煤发电系统。基于Aspen Plus软件对系统的热力性能进行模拟,模拟结果表明,10 MW塔式太阳能集热器系统发电效率可达40.5%,较单一的太阳能热发电效率(25%)高出15.5%,且可减少等效CO_2排放15.5 t/h,具有较大的技术优势。     

塔式太阳能与燃煤互补复合发电系统技术经济性分析

提出塔式太阳能与燃煤机组复合发电系统的优化集成方案,建立复合发电系统技术经济性评价的分析计算模型,以330 MW机组为例,对3种集成方案的技术经济性进行模拟计算。结果表明,塔式太阳能与燃煤机组复合发电系统的热功转换效率高于纯塔式太阳能低于燃煤机组,通过单方案判断、多方案比选和财务盈利能力的分析得出,塔式太阳能产生的蒸汽引入燃煤机组主蒸汽是较理想的选择,其热功转换效率约为42.8%,太阳能净发电成本为2.68$/k Wh。