塔槽耦合光热系统镜场效率研究

太阳能光热发电技术能量输出稳定,可用于电网调峰,是太阳能高效利用的重要方式。其中,塔式光热发电技术的集热储热温度高,系统发电效率高,具有很大的发展潜力。但由于余弦效率的影响,当塔式镜场容量超过一定限值时,镜场效率会随着镜场容量增大而降低,而槽式光热发电技术不受余弦效率影响且几乎与容量无关。因此,提出塔槽耦合的集热方案,并利用MATLAB软件对100 MW塔槽耦合光热发电系统进行光学效率仿真研究。结果表明:在总集热量不变的情况下,塔槽耦合光热系统年均光学效率达到50.65%,比单纯塔式镜场提高3.04百分点;当塔高为260 m时镜场效率比180 m时提高2.52百分点,同时塔与槽的镜场面积比从2.35降低至2.22;针对不同纬度和容量的塔槽耦合系统,提出了塔槽耦合镜场的适用范围,以期为新型太阳能光热发电系统的设计提供参考。     

塔式太阳能热发电站定日镜追踪控制系统的设计

针对传统光热发电方式效率低、规模小、成本高等问题,设计了塔式太阳能热发电站定日镜追踪控制系统。在这一系统中,现地控制器根据太阳位置算法、空间转换模型计算出镜面角度的理论值,并结合光束界定系统与镜场管理系统纠偏,驱动伺服电机完成镜面俯仰角、旋转角的调整,实现定日镜的跟踪控制。试验结果表明,应用这一系统,定日镜反射太阳光斑的精度高,符合运行要求。     

塔式太阳能热发电站设计点DNI优化研究

设计点法向直接辐射(direct normal irradiance, DNI)是塔式太阳能热发电站优化设计的重要参数。本研究采用由美国可再生能源实验室开发的数值模拟软件(system advisor model, SAM)对我国哈密地区典型配置的50 MW塔式太阳能热发电站进行数值模拟,考察设计点DNI为700 W/m~2～950 W/m~2时,各设计点DNI对应的最低成本电价的太阳倍数、镜场规模、储热时长、吸热器功率、发电量和利用小时数等,分析不同设计点DNI对塔式太阳能热发电站设计的影响。结果表明,在塔式太阳能热发电站设计时,开展设计点DNI优化研究工作是十分必要的,在本研究中,最低成本电价区间和最高年发电量的设计点DNI区间为750 W/m~2～850 W/m~2。     

塔式太阳能光热发电站设计标准国际化实现路径

文章依托国家标准GB/T 51307—2018《塔式太阳能光热发电站设计标准》和IEC国际标准IEC 62862—4—1《塔式太阳能光热发电站设计总体要求》的编制实践,从技术储备、项目立项、项目组工作、中方编制团队和编制内容等方面系统总结IEC标准编制关键工作。在此基础上,分析提出我国塔式太阳能光热发电站设计标准国际化实现路径,具体包括以系统性思维推进前期技术研究、发挥专题研究的技术支撑作用、统筹兼顾共性与差异性、标准与工程实践互馈,以及完善工作机制,以期为我国相关单位和机构主导研制IEC标准提供实践经验。     

塔式太阳能热发电技术经济特性分析

化石能源的大量使用引起了全球性的资源枯竭、环境污染与气候变化等问题,已对人类的生活和社会的发展造成了严重影响。太阳能作为最为重要的可再生能源类型,已经得到了足够重视并规模化发展。塔式太阳能热发电作为聚焦太阳能光热发电类型中主流的发电类型正在迅猛发展,其技术可行性和经济合理性已达到商业化水平,具有较好的发展前景。通过研究塔式太阳能热发电站技术经济特性,对塔式太阳能发电系统投资、效率等影响系统发展参数的主要因素进行了分析。通过分析我国太阳能产业现状与发展趋势,展望了塔式太阳能热发电在我国的发展前景。     

亚洲首座24h熔盐塔式光热发电站并网投运

正2016-12-26T23:00,随着国网甘肃省电力公司调控中心指令下达,首航节能敦煌1万k W熔盐塔式太阳能热发电项目一次并网发电成功,这是全球第3座、亚洲第1座可实现24 h连续发电的熔盐塔式光热发电站。首航节能敦煌1万k W熔盐塔式光热发电站位于甘肃省敦煌市光电产业园,总投资4.2亿元,     

世界首部太阳能光热发电设计标准发布

近日,住房和城乡建设部发布公告,自2018年12月1日起正式实施《塔式太阳能光热发电站设计标准》.该标准由中国电力企业联合会组织、中国能源建设集团有限公司主编,填补了国内外太阳能光热发电站设计标准的空白.     

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",     

塔式太阳能热发电的技术探讨

利用太阳能热发电具有明显的环境优势,且不会产生固体废料.在我国西部荒漠地带是太阳能辐射最丰富的地区,按照35％的热电转换效率计算,每平方公里的发电量可达约35万千瓦时.在太阳能利用中,光伏发电和光热发电是两个不同的发展方向.在利用太阳能发电的方式中,塔式的聚光比最高.现以美国南加州太阳二号发电站为例,对太阳能发电前景进...     

浅谈塔式太阳能光热发电站性能试验

针对太阳能光热发电将光热转换成电能且具有电能输出可控的优点,从考核指标、试验方法、试验仪器等方面阐述了塔式太阳能光热发电站性能试验的内容与方法,对如何开展该类型电站的性能考核具有一定的指导意义。     

基于晴空因子的塔式太阳能集热器热效率计算

太阳辐射强度空间分布不均会影响塔式光热镜场能量转换效率.太阳辐射光线经气溶胶、云层和悬浮颗粒物等的折射、吸收和散射到达地面后,又受到定日镜场光学效率的影响,使得集热器出口熔盐温度变化较大.基于此,建立云层分类、镜场光线模拟和集热器换热的综合模型,仿真验证气象因素对塔式热发电系统输出效率的影响。     

亚洲首座光热电站将竣工年发电2．7GW·h

目前北京延庆太阳能高温热发电站镜场安装完成，并进入渊试阶段。光热发电项目属于国家863计划，于2006年立项，2008年获得围家发改委批准。项目总投资1．2亿元，由中科院、皇明太阳能股份有限公司和华电集团等单位联合攻关。     

基于超临界CO_2布雷顿再压缩循环的塔式太阳能光热系统关键参数的研究

建立了超临界CO_2再压缩布雷顿循环模型,对基于超临界CO_2再压缩布雷顿循环的塔式太阳能光热系统的吸热器效率、吸热面积、镜场面积、供能比率等参数和指标进行了研究。结果表明:布雷顿循环效率随着涡轮机入口温度的升高而提高;随着涡轮机入口温度的升高,吸热器效率降低,镜场效率提高,全厂效率呈现先上升再下降的趋势,在750℃左右达到最大;涡轮机入口温度从500到800℃,吸热器的吸热面积减小了21.7%,镜场面积也减小22.2%;基于超临界CO_2循环的塔式太阳能光热系统在夏至日光热系统供能比率最高,能到达50%,在冬至日光热系统供能比率最低,只有27.4%,平均供能比率在39.7%左右;典型日的逐时吸热器和全厂效率是先升后降的曲线,夏至日白天的全厂平均效率略高于春分和秋分0.8个百分点;冬至日的效率低于春分和秋分5.5个百分点;4个典型日的平均效率在20.36%左右。     

气象仪器仪表在太阳能光热发电站的选型与应用

目前太阳能光热发电站的设计还没有专门关于气象仪器仪表选型的规范,气象仪器仪表在太阳能光热发电站是一种必要的测量设备,其作用涉及电站的选址、设计、运行和评估等.在总结已实施工程的经验和查阅相关文献的基础上,分类列举气象仪器仪表在太阳能光热发电站的选型与应用,为太阳能光热发电站项目的气象仪器仪表的设计与应用提供参考.     

塔式太阳能热发电全寿命周期成本电价分析

塔式太阳能热发电是全球新能源近年发展的新亮点之一,成本电价高是制约其发展的主要原因。文中给出了塔式太阳能热发电站成本电价计算的全寿命周期模型,并结合建造成本、运营维护成本及发电量的预测,对影响成本电价的因素逐一分析,测算了中国塔式太阳能热发电站的预期成本电价。重点从材料、加工和安装运输3个维度对定日镜成本的变化趋势进行了分析。计算结果表明,成本电价随产能规模、单机装机容量及技术工艺因素的发展而下降,其中产能规模作用最为明显。     

塔式太阳能热发电腔式吸热器动态仿真模型

以大汉MW级塔式太阳能热发电系统过热型腔式吸热器为研究对象,采用模块化建模方法、根据吸热器的工作机制和热力学定律,建立过热型腔式吸热器的全工况动态仿真数学模型。模拟大汉兆瓦级塔式太阳能热发电站过热型腔式吸热器的动、静态特性。给出大汉兆瓦级塔式太阳能热发电过热型腔式吸热器太阳能辐照的阶跃扰动响应曲线,得出的结论对塔式太阳能热发电电站过热型吸热器的设计、塔式太阳能热发电电站运行策略的制定具有一定的指导意义。     

塔式太阳能辅助燃煤发电系统技术经济性分析

塔式太阳能辅助燃煤发电是一种提高太阳能利用率、降低燃煤消耗的发电技术。该技术是将高温塔式太阳能热与常规燃煤发电机组相耦合,利用塔式太阳集热场产生高温蒸汽并参与燃煤电站系统作功。本文对某1 000 MW塔式太阳能辅助燃煤发电系统在太阳辐射资源和电网电力调度波动下的发电量及其构成(燃煤发电和太阳能发电)和电站全生命周期内的技术经济性进行了研究。结果表明:塔式太阳能辅助燃煤发电系统运营期内平均光电转换效率为18.2%,远高于常规塔式太阳能热发电站的光电转换效率;电站项目的平准化电力成本为0.319元/(k W·h),所得税后财务内部收益率为11.29%,具有良好的收益能力和较低的投资成本;塔式太阳能辅助燃煤发电系统比相同电力调度下1 000 MW燃煤电站少燃煤257.4万t,减少CO2排放723.8万t;当考虑碳捕集成本时,为使该塔式太阳能辅助燃煤发电系统与相同容量燃煤电站具有相同的市场竞争力,则需国家电价补贴0.065元/(k W·h)。     

中科院电工所成功研制出世界首台太阳能热发电站仿真机

在国家＂十一五＂863计划、973计划和中国科学院知识创新工程项目的支持下,中科院电工研究所太阳能热发电实验室历时5年,于近日成功研制了世界首台太阳能热发电站仿真机。该仿真机可对太阳能热发电站运行进行全过程仿真。太阳能热发电站仿真机由计算机和仿真软件包组成,仿真软件包括STAR-90仿真平台、电站运行操作员界面和模型软件构成,其中模型软件包括聚光场模型、吸热器系统模型、储能系统模型和常规电站模型。     

塔式太阳能镜场三轴支撑定日镜控制装置

为了解决常规塔式太阳能镜场中单轴定日镜不稳、易损坏的问题,提出了基于三轴支撑定日镜的塔式太阳能镜场控制系统,设计了独特的三轴支撑定日镜。本文根据实际运行需要,采取程序与传感器混合控制的方法,实现对太阳光线的实时监测;为了提高系统吸热效率,通过图像监测与处理的方法,定时提取定量定日镜进行偏差校正;根据3种定日镜控制方法,设计了基于PLC的3种计算模块,实时计算镜面最理想的位置。试验结果表明,基于三轴支撑定日镜的塔式太阳能镜场控制系统能达到实际工程需要,实现定日追踪。     

塔式太阳能双储联合发电技术

基于光热储能发展现状,结合双机联合发电技术,提出了一种新型塔式太阳能联合发电系统。该系统采用两级储热,两级发电设计,高温热气轮机与高温储热器结合,蒸汽轮机与中温储热器结合,二者既能够协调联合发电,又可短时独立发电。典型系统设计的估算结果表明,塔式太阳能热发电的峰值效率可达20.5%,年平均发电效率为13.37%。该系统能够充分利用太阳能,提高发电效率,并可回收利用低温余热。