槽式抛物面太阳能聚焦集热器的理论研究

建立了槽式抛物面太阳能聚焦集热器(PTC)的一维、非稳态传热模型,给出了沿轴线的光强分布公式,对PTC的热性能进行了数值模拟,并与实验结果进行了比较,模拟结果与实验结果的误差在4.61%以内,两者吻合较好,验证了模型的合理性。对采用不同形式集热器的太阳能双效吸收式制冷系统的性能进行了分析对比,结果显示,采用PTC的太阳能吸收式制冷系统具有最佳的系统性能。

新型太阳能聚焦器焦面能流分布仿真

考虑太阳光不平行度,应用蒙特卡洛光线跟踪法及光线的镜面反射定律,并采用数值模拟的方法分析了焦面位置误差、指向误差等对一种新型展开式太阳能聚焦器焦面光斑形状及能流分布的影响。结果表明:焦面位置误差绝对值越大,焦面光斑半径越大,焦面能流峰值越小;焦面误差绝对值相同时,焦面光斑形状及能流分布几乎一样;指向误差越大,光斑越偏离焦面中心,并且光斑由圆形逐渐演变成椭圆形,光斑长短径之比越大。结论可以为该新型空间太阳能聚焦吸热系统的设计提供参考依据。

槽式太阳能聚焦集热器太阳跟踪方式的优化研究

通过数值模拟的方法为槽式太阳能聚焦集热器选取一种最佳的太阳跟踪方式,具体研究内容包括:地表日太阳直射辐射量的计算、不同太阳跟踪方式时槽式太阳能聚焦集热器的抛物面反射镜年接收太阳直射辐射总量的对比,以及南北倾斜式跟踪方式最佳倾角的研究。研究发现,在上海地区,槽式太阳能聚焦集热器的抛物面反射镜接收的太阳直射辐射量从高到低排序时所采用的太阳跟踪方式依次为:双轴>南北地轴式>南北倾斜式(倾角β=15°)>南北倾斜式(β=45°)>南北水平式>东西水平式。研究结果表明,单轴跟踪方式的系统结构简单,成本较低;1年中有7个月采用南北倾斜式跟踪方式时,槽式太阳能聚焦集热器的抛物面反射镜接收的太阳直射辐射量大于采用南北地轴式跟踪方式时接收的太阳直射辐射量,因此,对南北倾斜式跟踪方式进行了单独研究,确定了南北倾斜式跟踪方式在海口市、拉萨市、上海市、北京市和呼和浩特市5个地区的最佳倾角分别为18.81°、27.29°、28.67°、36.21°和37.97°。

蓄热技术在聚焦式太阳能热发电系统中的应用现状

从了解聚焦式太阳能热发电(CSP)的发展背景出发,综述了CSP系统中的蓄热技术的应用现状与发展方向,对各种蓄热技术进行了比较,并简要介绍了我国目前技术发展的现状,同时指出经济型的蓄热系统设计是CSP系统成功走向市场化的关键技术,双罐熔融盐直接蓄热塔式系统将是我国发展CSP技术努力的方向。

国外聚焦式太阳能发电的进展与实践经验

聚焦式太阳能电力(CSP)作为一种清洁能源利用方式,在最近几年得到了普遍认可,很多国家和地区都在大力发展,它是一种很有潜力的电力生产模式。详细介绍当前世界上多个国家的CSP发展情况与特色,包括美国西南部的可再生能源组合标准、西班牙针对CSP项目的税收补贴计划、澳大利亚的CSP科研投入与技术进步、意大利的政府补贴模式,其先进的聚焦式太阳能发电技术和经验,可以为我国能源利用起到借鉴作用。

聚焦式太阳能热发电系统的发展综述

利用太阳辐射光能发电的工艺-聚焦式太阳能热发电(CSP)系统,是造价较低、现实可行的集中式发电系统。目前,国际上CSP电站的发展情况、国际上对CSP技术的研究发展方向以及我国的研究情况、CSP电站的经济评价均表明,发展CSP发电工程,是实现我国能源多元化、减少温室气体排放的战略性措施,应给与足够的重视。

抛物槽式太阳能热发电系统的模拟分析(英文)

抛物槽聚焦式太阳能发电有着广阔的发展前景,有必要通过系统仿真的方法对其在中国典型地区的运行性能进行分析,以便为该项技术在中国的可行性研究提供参照。运用STEC模块在TRNSYS环境下,按照朗肯循环原理建立35MW槽式电站的仿真模型,在中国3个典型地区:西藏、新疆和内蒙古,选取9个地点对电站运行进行模拟。模拟结果表明,由于全年直射辐射强度较高,西藏和新疆地区更适合于建设该类电站,拉萨电站年发电量相对于位于内蒙古奈曼旗的电站要高出101.6%;作为衡量聚焦式太阳能电站系统性能的重要参数,电站的年光电转化效率可达9%～14%。同时提出了最佳集热器阵列面积的概念,模拟计算表明,该最佳面积随着直射太阳辐射通量的降低逐渐增大。

槽型抛物面太阳能电站的前景和不同冷却系统的比较分析

土地现状等要素使槽型抛物面太阳能电站在我国具有发展前景,西北地区为最具潜力的地区;水资源的缺乏使得该类电站的选址受到局限,有必要通过系统仿真的方法对采用直接冷却系统的电站的运行性能进行比较分析,以便为该项技术在中国的可行性研究提供参照。运用了STEC模块在TRNSYS环境下,建立了35 MW槽式电站(直接冷却)的仿真模型,对位于拉萨的电站运行进行了模拟,并与采用水冷系统的电站进行了对比。模拟结果表明,在6月份两种冷却方式的净功率相差最大,为2.23 MW;而在1月份仅相差0.25 MW,这对于夏季供电需求较大的电站来说尤为不利。

太阳能槽式聚光单轴跟踪的应用设计

文章根据太阳与地球之间相对运动的位置关系,建立了数学模型,详细描述了跟踪系统的结构、原理和方法。通过程序控制MPC02步进电机来带动聚光槽的转动,实现了对太阳的准确跟踪,为太阳能槽式聚焦单轴跟踪系统的设计和安装提供参考。

太阳能热发电应用前景与技术发展趋势分析

全球太阳能热发电可开发量巨大。太阳能热发电可以采用相对经济的储热系统,其电力品质好,可担当基础电力负荷。通过规模建设、技术改进、降本增效,太阳能热发电成本将有较大幅度降低。预计2020年前后,全球太阳能热发电将进入大规模应用的时代。由于规模大,效率相对较高,太阳能塔式发电技术将快速发展,有望成为一种光热发电的主流技术,储热技术也将得到广泛应用。

热气机太阳能热发电技术的发展

随着人们对环境的重视,对能源来源多元性的考虑,太阳能聚焦热发电(CPS)技术在世界上已受到越来越多的重视。碟式热气机太阳能热发电技术作为其中的一种技术在一些国家也得到了迅速的发展。这种技术在试验中体现出了效率高,布置灵活等特点,是未来太阳能热发电技术的选择之一。

碟式斯特林太阳能热发电的技术发展

碟式斯特林太阳能热发电是目前发电效率最高的太阳能热发电的技术。介绍了碟式斯特林太阳能热发电系统原理,论述了国际上目前以热气机为核心技术的碟式太阳能热发电系统发展状况。指出我国的燃气热气机发电技术已经取得了突破性的发展,25kW级碟式斯特林太阳能热发电系统的研发已具备了技术基础。

碟式斯特林太阳能热发电技术及发展趋势

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。本文立足于碟式斯特林热发电技术,简要介绍碟式系统的关键技术及国内外的研究成果,并对这种具有发展潜力的太阳能热发电技术进行分析,最后基于当前能源领域和研发现状,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。

聚焦式太阳能热发电中的蓄热技术及系统

结合聚焦式太阳能热发电(CSP)工程应用实例,系统性地介绍了其中的关键单元技术—高温蓄热技术及系统,其主要发展思路是开发高蓄热密度、高使用温度、高蓄/放热速率、低成本、环境友好的蓄热介质材料,发展过程可控的蓄热方式,研究高效能工质的传输及蓄热机理。从蓄热介质、方式和装置等角度出发,介绍了应用于CSP中的蓄热技术及系统,并指出熔融盐高温蓄热将是未来太阳能高温热利用的发展重点。

不同跟踪方式下透射式菲涅尔集热器接收太阳辐射能研究

针对透射式菲涅尔集热器在不同跟踪方式下所接收的太阳辐照能进行了建模和计算,对不同时间段下的集热器所接收的太阳辐照能进行了对比分析。分析结果表明:采用滑移式极轴跟踪的透射式菲涅尔太阳能集热器所接收的太阳辐照能明显优于水平南北跟踪和水平东西跟踪所得,且随太阳时角变化相对稳定。

太阳能光电、光热转换材料的研究现状与进展

重点探讨了太阳能光电、光热转换技术领域的材料研究现状与发展,主要包括光伏电池半导体材料和太阳光谱选择性吸收涂层光学材料膜系。太阳电池材料的关键问题还是成本与光电转换效率,钙钛矿太阳电池的研究成为光伏电池新的研究热点。太阳光谱选择性吸收涂层是太阳能光热利用领域的核心材料技术之一。近年来,太阳能的中高温热利用,尤其是聚焦热发电技术,作为与光伏发电平行的另一种主流太阳能发电方式,成为人们日益关注的焦点。另外,还阐述了中高温太阳光谱选择性吸收涂层在国内外的研究成果和最新进展。

熔融盐斜温层混合蓄热单罐系统及其实验研究

经济型的蓄热系统设计对聚焦式太阳能热发电的市场竞争力影响效果非常明显,一个比较有效的方法就是采用斜温层蓄热。在斜温层蓄热单罐设计理念的基础上,提出了一种熔融盐斜温层混合蓄热单罐系统,该单罐的中段为斜温层显热蓄热,上部为高温壳管式相变换热器,下部为低温壳管式相变换热器。斜温层保障高低温熔融盐液在同一单罐内上下隔开,而高、低温壳管式相变换热器既增加了蓄热容量,又简化了熔融盐液的注入和出料结构。初步实验测定了该混合蓄热单罐系统的有效蓄热量,证实了其斜温层在放热与吸热循环运行中能稳定保持,并表明了该系统具有潜在的应用前景。

The Experimental Research on a New Multiple Curved Surfaces Compound Focus Solar Trough Collector

A new trough imaging solar collector with multiple compounding curved surfaces has been designed. Its working principle and design parameters have been introduced. The experimental curve of temperature rising of the system with time under the real weather has been given. The system efficiency and the relation between efficiency and temperature have been calculated. The test result shows that the system has the advantages of high collecting temperature and not obvious variety of the collecting efficiency with the operating temperature. Therefore, this collector is a quite ideal medium temperature solar collector.