太阳能-燃气联合循环发电技术

概述了太阳能热发电技术和太阳能-燃气联合循环发电(ISCC)技术的特点,介绍了目前国内外研发和运行的太阳能混合电站。总结发现:ISCC发电技术为清洁能源的综合利用提供了一种切实可行的应用方案,既利用了可再生能源发电,又克服了其资源的不稳定性,根据太阳能白天发电夜晚不发电的特点,实现电网昼夜自然调峰;目前ISCC系统具有塔式、碟式、槽式和菲涅尔式等重要形式,可根据电厂具体情况,选择适宜的形式,最大化地提高综合能源利用效率。     

微弧线性菲涅尔太阳能集热器的设计

分析了微弧线性菲涅尔太阳能集热器镜场安装布置原则,提出了一种微弧线性菲涅尔反射式太阳能集热器设计方法。设计了一套带有光电式太阳单轴跟踪器的集热器,装置中微弧形反射镜能实时跟踪太阳,使反射光线反射到固定安装的吸热器上。并利用Trace Pro光学软件建立了光学模型,通过仿真处于不同角度光照下的镜场布置和光学性能,验证了镜场设计方法的正确性。     

基于菲涅尔理论的非训练式指纹定位法

针对免携带设备定位(device free localization,DFL)中,无线层析成像法(radio tomographic imaging,RTI)在线重构速度慢,指纹法(fingerprint matching,FM)离线训练量大,复杂度高等问题,提出了一种基于菲涅尔理论的非训练式指纹法.所提出的定位算法改变了传统指纹法需要实际测量的离线训练模式,采用非训练模式建立参考指纹库,降低时间复杂度,并模拟实际测量环境对参考指纹库进行误差修正,减弱环境的干扰,最后用加权K最近邻域法实现对目标位置的估计.在保证定位匹配速度的同时,满足定位精度的要求.     

线性菲涅尔式光热电站镜场控制系统方案设计

为实现对线性菲涅尔式光热电站镜场系统的自动控制,本文在介绍线性菲涅尔式聚光集热系统聚光集热单元的基础上,对太阳跟踪机构的跟踪方式进行了研究,确定了太阳跟踪机构的组成,设计了太阳跟踪机构的控制逻辑,说明了实现控制需要选择的相应硬件。在此基础上,明确了控制系统要实现的关键功能,设计了镜场控制系统的硬件系统,并给出了与之对应的软件解决方案,最后给出了适宜线性菲涅尔式光热电站的通信调度方式。从局部到整体、由硬件到软件对线性菲涅尔式光热电站的镜场控制系统进行了较系统的研究,对于线性菲涅尔式光热电站的推广应用具有一定参考价值。     

太阳能热发电技术路线的研究与选择

随着国家“双碳”战略的实施,太阳能热发电在新能源领域迎来迅猛发展。对太阳能热发电技术路线进行研究,分别比较各类技术路线实施的成熟度、运维可靠性、光电转化效率及选址等方面,并结合国内特殊气候条件对光热电站发电效率的影响,提出具有相对竞争力且能稳定、可靠、高效率实现的技术路线。     

熔盐菲涅尔式光热发电

太阳能光热发电形式主要有槽式、塔式、碟式(盘式)和菲涅尔式4种,其中,菲涅尔式是相对较新的光热发电技术,通过聚光镜将阳光聚集到集热管,导热介质从集热管进口流向出口的过程中依靠吸收光热大幅升温,之后与水进行热交换释放热量,将热能转化为清洁电能。菲涅尔式电站结构简单,建设运行成本低,但要获得较高发电率则须使用熔盐作为导热介质,如何防止熔盐在集热管凝结是世界性难题。     

线性菲涅尔式光热电站控制策略及变负荷速率研究

太阳能光热发电可以与其他新能源发电互补运行,也可以承担电网调峰调频任务,因此受到越来越多的关注。以线性菲涅尔式光热电站为研究对象,利用Apros软件搭建储热系统和发电系统的动态仿真模型并进行了模型验证,设计了考虑蓄热影响的光热电站协调控制系统,研究该电站在不同负荷区间的最大变负荷速率。研究结果表明：所提出的光热电站协调控制策略控制效果良好,与未采用蓄热控制相比,采用蓄热控制后主蒸汽压力偏差由0.17 MPa减小到0.07 MPa;在设定的限制条件下,100%THA～75%THA负荷区间最大升负荷速率为11.57%/min,最大降负荷速率为8.94%/min。研究结果可为光热电站调峰调频运行提供参考。     

DSG槽式太阳能集热系统数学模型及动态特性

该文利用数学模型研究了直接蒸汽发电(direct steam generation,DSG)槽式太阳能集热系统的动态特性。建立了DSG 槽式太阳能集热系统非线性集总参数数学模型。对于DSG集热系统中的蒸发环节,分别建立了其在3种可能运行方式下的移动边界模型,并给出了在蒸发环节运行方式发生变化时,数学模型的切换方法。通过数值仿真实验,研究了DSG槽式太阳能集热系统在太阳辐射强度变化及给水流量变化等主要扰动工况下的响应特性,分析了蒸发环节运行方式发生变化时系统主要参数的动态行为。     

基于布雷顿循环的碟式太阳能发电系统热性能研究

将70 kW塔式太阳能电站改造为碟式,对比计算了简单循环、回热循环、燃气与太阳能联合循环这三种方案的热效率和耗气量。结果表明:燃气与太阳能联合循环方案最优,随着接收器出口空气温度从600℃提升到920℃,系统热效率可从22.23%提高到44.06%,增加的系统成本也可在适当的年限内收回。     

太阳能联产系统自抗扰功率协调控制

太阳能联产(ISCC)系统以太阳能热发电作为主要模块,同时匹配燃气轮机联合循环以实现系统稳定运行.但由于ISCC系统中2种不同发电设备的响应速度不同,导致系统需求侧快速变化难以同步及时响应,且系统电-热负荷需求的波动性及太阳辐射的随机变化性也将影响系统稳定运行.为此,建立了ISCC系统数学模型,并通过惯性功率补偿方法弥...     

太阳能燃气联合循环系统典型日逐时特性分析

以槽式太阳能集热场和燃气-蒸汽联合循环所组成的太阳能燃气联合循环（ISCC）为研究对象,结合热力学第一定律和第二定律对太阳能集热场及ISCC系统整体在4个典型日的热力学逐时特性进行研究。结果表明:随着太阳能辐射强度的增加,太阳能侧发电量也随之增加,而燃气-蒸汽联合循环发电（CCPP）系统发电量逐渐减小,形成互补趋势;随着太阳能辐射强度的增加,太阳能集热场的工质流量、集热场效率和光电转换率随之增加,ISCC系统的燃料基热效率和?效率也随之增加,而?损率逐渐减小,表明太阳能集热场的启 用可以提升ISCC系统性能;对系统主要评价指标进行分析,得出系统年太阳能侧发电量 为27.25 MW·h,年燃料节约率为3 664.6 t,年CO2减排量为10 077.66 t,年节省燃料费用为1 210.64 万元。该研究可为ISCC系统的设计及改造提供理论依据。     

基于复合抛物面反光杯和菲涅尔透镜组合的洗墙灯LED条形光斑设计优化

根据非成像光学设计原理和方法,提出一种基于复合抛物面反光杯和菲涅尔透镜组合的LED条形光斑光学器件设计。采用Tracepro软件对反光杯的反射面进行二次抛物曲线拟合和菲涅尔透镜折射棱齿斜率进行计算,并对此条形光斑光学系统模拟与分析,制作实际模型测试,达到洗墙灯具所需光束角(50%Imax)[C0/180]面为10°和[C90/270]面为60°的条形光斑,且20 W洗墙灯具在5 m远处平均照度可达140 lx,可以解决传统全内反射TIR条纹透镜副光斑大、光线利用低、洗墙距离短、灯具眩光等问题。     

变负荷下太阳能燃气联合循环系统优化研究

利用Ebsilon软件对太阳能燃气联合循环（ISCC）系统建模,优化了变负荷下联合循环系统的拓扑结构,提出一种太阳能集热器进口水加热方法,提升了太阳能燃气联合循环的变工况运行性能。模拟结果表明:在本文ISCC系统下,通过增设太阳能集热场进口水加热器,燃气轮机降负荷运行、环境温度升高和太阳辐射强度增大时,ISCC系统输出功率较优化前均会有所提升。燃气轮机从100%降至30%负荷运行时,ISCC系统功率增量从0增至0.240 MW;环境温度从15 ℃升至35 ℃时,ISCC系统功率增量从0.011 MW增至0.291 MW;太阳辐射强度从600 W/m2 增至800 W/m2 时,ISCC系统功率增量从0.109 MW增至0.477 MW。该结论可为ISCC电站优化设计提供一定的理论参考。     

燃煤燃气—蒸汽联合循环关键技术研究

该文介绍了发电设备成套设计研究所在整体煤气化燃气－蒸汽联合循环关键技术和第二代增压流化床联合循环关键技术方面的试验研究情况。     

槽式太阳能集热场温度控制研究

为了将槽式太阳能集热回路的导热工质出口温度控制在合理范围内,需要研究调节迅速、控制效果良好的集热场出口温度控制系统。以1 MW槽式太阳能热发电实验系统为研究对象,建立了槽式集热回路动态数学模型,并基于模型开发了集热场导热工质出口温度内模控制器,并基于Simulink仿真平台搭建了集热回路工质出口温度PID控制系统和内模控制系统,对比分析了多扰动情况下2种系统的控制效果。结果表明：在太阳辐照、导热工质入口温度和环境温度的共同作用下,相较于PID控制系统,内模控制系统调节时间更短,超调量更小,控制效果更优。     

余热发电工程中热力系统方案选择的研究

正确选择余热发电工程热力系统是节能工程的关键 ,必须进行多个方案比较研究 ,选取最优方案 ,并在方案中积极科学地采用新技术 .     

燃气轮机联合循环系统热电冷三联产热经济性分析研究

定量分析了以9E级燃气轮机为核心的燃气-蒸汽联合循环系统热电冷三联产的热经济性.结果表明,这种联产方式,实现了一次能源多层次的梯级利用.能源转换率高、节能效益显著.     

蓄能式太阳能热动力发电系统

应用热化学能量储存可使太阳能热动力得到一天２４ｈ连续供给。一个国际性工业界与学术界联合团体正着手研究这类发电厂概念,可逆热催化氨反应在该类电厂的能源供给与需求之间起能源重定向作用。近期研究已证实,这种太阳能发电厂概念在技术上是可行的,并且它可以利用传统的技术、设备与材料,因此也具有潜在的经济生存力。讨论了该类电厂的概念系统设计、操作参数选择及能量流向／再生分析。