火电厂太阳能复合热发电系统的应用及热经济性分析

太阳能是一种无污染、安全环保的新型能源,有效利用太阳能热发电系统提供的电能是电厂节能减排的重要途径之一。在额定工况下,利用太阳能复合热发电的机组发电标准煤耗率降低,节能效果显著;对燃煤机组热效率较低的电厂,利用太阳能复合热发电系统,使火电厂的煤耗率和汽耗率降低空间更大。本文提出3种太阳能复合热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330MW机组为例,对每个集成方案的技术经济性进行模拟计算,进一步得到将机组集热器产生的蒸汽供给加热器进行低压抽汽的最佳方式方案。

太阳能-空气双热源复合热泵系统性能研究

太阳能-空气双热源复合热泵技术能有效解决空气源热泵室外温度低时蒸发器易结霜、系统性能降低的缺点。本文在课题组前期研究的基础上,针对一种新型的太阳能-空气双热源复合热泵系统,采用分布参数法建立了系统的数学模型。利用数学模拟的方法对单一空气源热泵系统和太阳能-空气双热源复合热泵系统在三种不同工况下的制热量和COP进行了模拟,并对模拟结果进行了对比分析。

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。

跨季节蓄热太阳能-土壤复合热泵系统模拟研究

运用FLUENT模拟软件,以北京市某小学采用跨季节蓄热太阳能-土壤复合热泵系统的示范项目为基础原型,采用正交模拟试验方法模拟分析集热面积、地埋管间距、土壤容积比热容、土壤综合导热系数和土壤温度等因素对系统使用效果的影响,采用极差分析和方差分析方法对模拟结果进行分析,确定主要参数对结果的影响情况及影响趋势。结果表明:太阳能集热器面积和土壤初始温度对于跨季节蓄热太阳能-土壤复合热泵系统运行时的土壤温度场影响较大,土壤综合导热系数与土壤容积比热容对土壤温度场的影响在一定范围内存在互补性。

太阳能光伏–光热复合发电技术及其商业化应用

由于太阳能自身的间歇性和不稳定性,提高太阳能发电并网的质量成为近年来的研究热点。太阳能光伏‒光热(photovoltaic/concentrated solar power,PV-CSP)复合发电技术作为一种新兴技术,相比于单独的太阳能光伏(PV)和太阳能热(CSP)发电技术具有诸多优势,目前已有多种技术形式实现了商业化。介绍了PV、CSP发电技术及PV-CSP复合发电技术,通过一些典型商业化PV-CSP复合电站的建设及运行情况,分析了当今商业化PV-CSP复合电站的应用现状,并综述了近年来对PV-CSP复合发电系统的技术和经济性研究情况。

太阳能-空气源复合热泵热水器的性能分析

针对空气源热泵低温时供热性能差和太阳能热利用时存在密度低、不稳定等情况,本文针对两种热源相结合技术弥补单一热源的缺点,充分发挥两种热源的供热优势,在设定太阳能进水流量0.3 m^(3)·h^(-1)、0.5 m^(3)·h^(-1)、0.7 m^(3)·h^(-1)3种模式下,对比分析两种系统的性能。

风-光复合发电系统的优化设计

文章介绍风 -光复合发电系统优化设计的一般数学模型 ,即以系统投资最小为目标 ,系统性能指标为约束 ,寻找风力发电机、光伏阵列、蓄电池、柴油机、逆变器和负载之间的最佳匹配功率及系统电能的最优管理及控制策略 ,运用该模型对实例进行计算 ,结果表明 ,风 -光复合发电系统的设计绝不是独立光伏发电系统和独立风力发电系统的简单拼凑 ,风 -光复合发电系统与独立光伏系统的优化设计规律存在较大的差异 ,其设计规律值得进一步深入研究。

光-煤互补复合发电系统综合性能分析

将扩容蒸发式槽式太阳能蒸汽发生系统与600 MW燃煤机组联合,构建了光-煤互补复合发电系统,建立了其变工况计算模型及技术经济评价模型,从太阳能侧、汽轮机侧及复合发电系统3方面进行了热力性能分析及技术经济性评估。结果表明,光-煤互补复合发电系统具有显著的节能减排效果,系统产生的太阳能蒸汽取代汽轮机第1段抽汽时效果最为明显,太阳能侧各指标随取代抽汽段数增大呈阶段性下降趋势,太阳能到电能的转换效率最高为23.5%;各集成模式下的单值发电成本相差不大,平均为0.19元/(kW·h);从净现值判断取代第1段抽汽是较好的选择,从净现值率、盈利能力判断取代第2段抽汽是较好的选择。

再循环式光．煤互补复合发电系统的热经济状态方程

基于火电机组热力系统的结构特性及其热力特性,运用系统工程观点,提出一种新型再循环式太阳能集热系统与火电机组热力系统的集成方式,建立该再循环式光-煤互补复合发电系统的热经济性状态方程。该方程的结构与复合发电系统的结构一一对应,能从整体上反映出太阳能以及机组辅助汽水进出系统对机组运行热经济性产生的影响及其规律。以300 MW火电机组为例,分析再循环式光-煤互补复合发电系统中太阳能集热系统出口蒸汽替代热力系统各级抽汽的热经济性,结果表明替代蒸汽的运行参数越高,复合发电系统的热经济性越好。

基于DSP的定日镜跟踪控制系统研究

研制了一种用于塔式太阳能热发电站中定日镜的新型跟踪控制系统,该系统采用开-闭环结合的控制方式,以DSP2812为控制器,并针对定日镜谐波传动机构在控制过程中其参数在一定范围内具有'自相似性'的特性,系统采用了复合式分段控制算法,即:在开环时输出脉冲常量快速定位,在闭环粗调时采用增量式数字PID算法,在闭环精调时利用分形修正的PID算法,最终实现定日镜的精准跟踪。经测试表明,该系统跟踪精度优于3.5mrad,25度阶跃响应常数小于103ms,超调量小于3.2%,半振荡次数小于2次。该文主要成果已在国家863计划重点项目示范基地中经过现场测试检验。

开-闭环结合控制方式的定日镜跟踪控制策略

塔式太阳能电站定日镜场通常采用开环控制方式。该控制方式具有跟踪精度低、无法消除累积误差等缺点。为克服以上缺点、提高太阳能利用效率,提出了开-闭环结合的定日镜控制方式。针对该控制方式,设计了复合式控制策略;针对开环的快速控制和开/闭环两种模式之间的快速无扰切换要求,设计了快速通信协议,实现了定日镜的开环高速定位;针对定日镜的高精度闭环跟踪要求,设计了相应的光电传感器,并对定日镜闭环运行时的跟踪精度进行了理论分析。经测试表明,该跟踪控制方法反应速度快、跟踪精度高、运行稳定,实现了定日镜的实时高精度稳定跟踪。该策略的开环控制精度优于3.5 mrad,闭环跟踪精度优于1 mrad,具有很高的推广应用价值。

空间站闭式Brayton循环及我国在相关方面的研究

对闭式Brayton循环太阳能热动力系统的组成 ,发电原理及循环工质如何选择进行了论述 ,着重讨论了该循环主要的能量转换模块———涡轮发电机 压缩机。与光伏电池相比 ,太阳能热动力系统具有效率高 ,质量轻 ,费用少 ,寿命长等特点。我国对闭式Brayton循环做过大量的研究 ,积累了丰富的经验 。