塔式太阳能热发电综述

介绍了塔式太阳能热发电系统的组成,阐述了聚光集热子系统、接收集热子系统、发电子系统、蓄热子系统与辅助能源子系统,同时介绍了该技术领域国内外的发展现状,为促进塔式太阳能热发电发展提供重要依据.     

塔式太阳能辅助燃煤发电系统太阳能贡献度研究

塔式太阳能辅助燃煤发电是将塔式太阳能所获得的热量与燃煤电站相同品位的能量相耦合,借助燃煤电站的发电系统,实现太阳能热的间接发电,该方法可以省却单纯塔式太阳能热发电所需的汽轮机、发电机和回热换热器等部件,从而降低太阳能热发电的初投资。由于太阳能热在系统中间接发电,如何准确评价太阳能在发电过程中的贡献度值得深入研究。基于热力学第二定律和热经济学基本原理,对塔式太阳能辅助燃煤发电系统中太阳能的贡献度进行研究,厘清太阳能热在系统中的分布关系,得出太阳能热的实际发电量和由于太阳能设备的投入而增加的度电成本。最后对某600 MW塔式太阳能辅助燃煤发电系统进行案例分析,验证该方法的可行性。该塔式太阳能辅助燃煤发电系统中,太阳能的发电量占4.24%,而其度电成本中太阳能所占比例仅有0.91%。     

聚光式太阳能热发电技术的现状及发展趋势

能源与环境的突出矛盾,给太阳能热发电产业带来了新的契机.从全球太阳能热发电的现状出发,简要介绍了塔式、槽式、碟式等太阳能热发电技术及国内外的研究成果,并对这3种主流的太阳能热发电技术进行了分析和比较,最后立足本国实际,指出了我国太阳能热发电行业面临的问题和挑战,提出其广阔的发展前景.     

青海太阳能热发电储能技术取得新突破

正在青海省重大科技专项"太阳能热发电中高温蓄热技术及装备开发"和"兆瓦级太阳能热发电吸热器关键技术开发"项目的支持下,青海省研究人员攻克了太阳能热发电中高温蓄热技术及装备研制技术,打造出了我国首座具备熔盐储热系统的太阳能热发电站。据了解,青海省研究人员与     

塔式电站吸热器开口处热功率的计算

针对塔式太阳能热发电系统中太阳能自定日镜反射至吸热器开口处的能量利用情况,通过数值模拟,对北纬40°设计条件下吸热器开口处的热功率进行计算,并对其影响因素进行了分析。研究结果表明,可通过最近一排定日镜和当地定日镜利用效率大小来限定定日镜场的布置范围,并对定日镜进行合理地摆放,以更有效地聚集太阳辐射能。吸热器开口处所能获得热功率大小与接收塔光学高度、吸热器开口倾斜角度以及吸热器开口尺寸等因素有关,其中,吸热器开口尺寸对于吸热器开口处热功率的影响最大。在当地太阳辐射资源一定的情况下,要想在吸热器开口处获得较大热功率,需优先考虑增大吸热器开口尺寸,同时优化选取其他参数。     

定日镜及其成本分析

定日镜是塔式太阳能热发电系统中最基本的聚光单元,也是系统中花费成本最大的部分,占整个电站成本的40%~50%。介绍了定日镜的主要组成部分及其在定日镜总成本中所占的比例,以及定日镜尺寸和规模与定日镜成本之间的关系,由此探讨了降低定日镜成本的主要途径,为降低塔式太阳能热发电系统的发电成本,使其更好地替代化石燃料提供了思路。     

槽式太阳能热发电性能评估模型

太阳能热发电发电量计算的准确性,直接影响太阳能热发电项目技术经济性评价结果.当前太阳能热发电性能评估软件采用以1 h为计算步长的静态发电量计算模型,不能准确计算太阳辐照波动引起的槽式太阳能热发电系统工况变化过程发电量.在中广核德令哈50 MW槽式太阳能热发电示范项目实践的基础上,根据槽式太阳能热发电系统组成和工作原理,...     

太阳能热气流发电系统塔囱高度直径的设计计算

简要介绍了太阳能热气流发电系统的工作原理,根据工程上塔囱的设计思路结合太阳能热气流发电系统本身的特点总结了太阳能发电系统塔囱高度直径设计计算方法,并进行了验证.     

一种新型的风光耦合发电方式

设计了一种新型风光耦合发电方式一太阳能热风发电。它是在太阳能热气流发电的基础上,增设可控进风口形成的。发电系统打开迎向自然风的进风口．使原来的太阳能热气流发电系统能够利用自然风能。发电系统不仅能够进行太阳能发电,而且可以进行太阳能和风能混合发电。介绍了200kW太阳能热风发电系统的结构设计与建设,该系统于2010年10月并网发电,发电运行结果证明了其风光耦合的发电特性。     

塔式太阳能热发电吸热器性能及工作介质的比较研究

比较了各种吸热器在塔式太阳能系统中的表现,结果发现腔式吸热器比外热式吸热器具有更高的吸热效率,但经济性略差;在工作介质方面,熔盐介质具有热容量大及经济性、安全性较好的优点,但工作温度受限,对反射镜的控制精度要求高;而空气没有温度限制,并且对环境友好,但其热容量较小,导致经济性不好;水/蒸汽式吸热器有较高的效率及热容量,但管路及容器等需承受高压.     

风力/太阳能发电的发展现状和展望

风能和太阳能是资源丰富的可再生能源,发展风能和太阳能发电是改善能源结构、减少环境污染和保护生态环境的重要举措.阐述了国内外风力发电和太阳能发电的发展现状及趋势,针对风能和太阳能间歇性的特点,提出利用风能和太阳能互补发电,并介绍国内外相关研究现状.     

塔式光热电站吸热器的壁面热流分布

为深入研究塔式光热电站吸热器壁面的热流密度分布,基于赤道聚光策略和基本光路原理,利用光学仿真分析软件SolTrace对西班牙Gemasolar塔式光热电站系统进行几何与光学建模.通过结果敛散性判断,确定采用5 000 000条射线进行模拟研究;模拟结果与文献研究结果符合良好,证明模型准确可靠.采用夏至日设计点标准状况下的太阳光入射辐射,通过射线追踪的方法,模拟获得外露管式吸热器壁面上的热流密度分布,发现不同吸热管壁面接收的太阳辐射热流密度变化规律与定日镜场环形分布方式有关;单根吸热管时壁面热流密度分布不均匀.分析冬至日午时吸热管的热流密度分布,对比吸热管壁面热流分布的模拟结果与相应的近似高斯分布,发现近似处理与模拟结果差异较大.研究结果表明,对于塔式吸热器壁面热流分布,采用SolTrace仿真分析比用近似高斯分布更具有实际指导意义.     

太阳能热发电过程的多模型控制策略

太阳能热发电技术是将太阳能首先转化为热能,再利用热能发电的技术,是对太阳能的高品位利用。文中总结了太阳能热发电系统的结构和原理,分析了不同情况下太阳能热发电的运行模式和热发电系统中的控制难点问题,进而提出了多模型控制策略,并与传统的单内模控制策略进行仿真对比,验证了多模型控制策略对时变不确定对象有很好的控制效果。     

通信基站风光互补发电系统的设计和研究

太阳能和风能作为两种应用广泛的可再生资源,在资源条件和技术应用上具有良好的互补性.风光互补发电可弥补单独风力和太阳能发电供电可靠性低和造价高等缺点,其应用领域广泛,可用于通讯中继站、市政亮化等场合.分析了风光互补发电系统的结构特点和运行原理,并在此基础上设计了通信基站的风光互补发电系统.     

太阳能冷热电联供系统在城市建筑中的适用性分析

以太阳能冷热电联供集成系统为研究对象,设计了光伏组件、太阳能集热器与冷热电联供集成系统。以传统分供系统为参照对象,通过"以电定热"和"以热定电"两种运行方式,提出了一定区域内光伏组件和太阳能集热器的功率公式,并以节能减排率作为该系统的评价指标来评价太阳能在3种典型城市建筑(办公建筑、商业建筑、住宅建筑)中的合理使用方式。结果表明,以热定电模式运行时,太阳能联供系统在办公建筑中存在太阳能的最佳耦合方式;以电定热模式运行时,太阳能联供系统在不同建筑中均以光伏形式耦合。     

基于方位检测的光伏双轴跟踪控制装置设计

为了充分利用太阳能资源,提高发电效率,研究设计了一种基于方位检测的太阳跟踪控制系统。该控制系统是以单片机为核心的检测控制电路,包括单片机控制电路、方位检测电路、电动机驱动电路、仰角检测电路、外设电路和电源电路6个部分。系统通过程序控制,实现了光伏阵列朝向的定时跟踪。所设计的光伏双轴跟踪控制装置具有结构简单、运行可靠、跟踪精度高、成本低的特点,为提高光伏发电系统的效益探索了一条新路。     

太阳能光伏发电低成本采暖系统研究

提出电网辅助太阳能光伏发电低成本采暖方案．该方案针对冬季采暖对供电质量要求不高,电能需求量大,工作长期稳定的特点,省去一般太阳能发电系统具有的蓄电池储能环节．采暖过程追求最大限度利用太阳能,电网供电仅起补充作用．将太阳能发电的直流输出、公共电网的整流输出在直流母线汇合,经逆变器逆变供电标准采暖电器;或采用专用的阻性采暖器,在直流母线处直接输出电能采暖．省去逆变环节．进一步降低成本．     

Development of Cloud Movement Prediction Method for Solar Photovoltaic System

Variability of power generation due to the prevalence of cloud cover over solar photovoltaics (PV) power plants is a challenge faced by grid operators and independent system operators (ISOs) in the integration of solar energy into the grid. Solar forecasts generated through ground-based sky imaging systems are useful for short-term cloud motion predictions. However, the cost of sky imaging systems currently available in industries is relatively high. Hence, a ground-based camera system utilizing a simple webcam is proposed in this study. The proposed method can produce predictions with high levels of accuracy. Forecasts were generated through video analysis using MATLAB for the computation of cloud motion predictions. The image processing involved in the implementation of the proposed system is based on the detection of cloud regions in the form of a cluster of white pixels within individual frames and tracking their motion through comparison of subsequent frames. This study describes the techniques and processes used in the development of the proposed method, along with the evaluation of performance through analysis of the results. The predictions were carried out over multiple time horizons. The time horizons selected include 5, 10, 15, 20, 25, and 30 s. The overall results computed showed promising accuracy levels above 94.60%, which makes it adequate for generating reliable forecasts.