碟式/斯特林太阳能热发电系统设计I——集热器设计计算数学模型

在碟式斯特林太阳能热发电系统没有商业运行以前,无法得到国外已有系统设计方法的情况下,提出了以能量守恒方程和集热器光学特性为基础的设计计算数学模型,并使用估算和核算相结合的方法进行了设计计算。计算结果与现有系统参数吻合良好。

碟式/斯特林太阳能热发电系统经济性分析

太阳能热发电对于充分利用可再生能源、节约化石燃料资源、改善环境状况实现国家的可持续发展有着重要的战略意义。该文在世界银行和美国桑地亚国家实验室LEC公式的基础上提出了修正的世界银行公式,并对我国现有技术条件下生产10kW碟式/斯特林太阳能热发电系统的经济性进行了分析。模型计算结果表明,由于修正的世界银行公式考虑了财政、税收等因素的影响,其计算结果较世界银行公式高,两个公式得到的LEC成本变化趋势相似;提高系统生命周期可以显著降低系统的LEC成本;日照辐射强度好对于提高系统的经济性是有益的;采用太阳能天然气联合发电方式将大大改善系统的经济性。

碟式斯特林太阳能热发电系统结构仿真研究

在介绍碟式斯特林太阳能热发电系统研究进展、动态及应用前景的基础上,对碟式斯特林太阳能热发电系统进行了设计和分析。针对碟式斯特林太阳能热发电系统的整个结构,建立了典型工作状态下碟式太阳能热发电系统支撑桁架的有限元分析模型,通过分析确定了最危险的工作状态。根据分析结果,对桁架的结构提出了优化建议。

碟式-斯特林太阳能热发电系统在大型远洋运输船舶上的应用研究

为了提高大型远洋运输船舶的经济性和排放性,实现船舶的节能减排,文中介绍并分析了碟式-斯特林太阳能热发电系统,提出了船舶碟式-斯特林太阳能热发电系统成套技术路线,为碟式-斯特林太阳能热发电系统在大型远洋运输船舶上的商业化应用提供了思路。

大型远洋运输船舶碟式斯特林太阳能热发电系统的构建

在现有船舶太阳能光伏发电技术的基础上,基于碟式斯特林太阳能热发电技术,完整论述了在大型远洋运输船舶上构建了碟式斯特林太阳能热发电系统的技术路线,包括目标船的选定,电力利用模式的评估,聚光镜阵列的布置以及控制监测系统的设计4个方面的内容,并针对典型船舶典型航线分析了系统的经济性。

塔式太阳能热发电站吸热塔的电气系统设计要点分析

通过对塔式太阳能热发电站吸热塔的负荷特性和电气设备布置进行分析,并对吸热塔电气系统的接线方案及盘柜布置要点进行了总结。分析结果表明:1)根据吸热塔负荷需求,推荐采用电动机控制中心(MCC)就地布置和不间断电源(UPS)综合利用的设置原则,并给出了典型的电气设备布置方案及影响其布置的因素;2)根据吸热塔的结构特点及检修需求,确定了吸热塔电气配电室内电气盘柜采用“上进上出线”的方式、电缆采用竖向电缆通道及单层梯式桥架多排敷设的方案;3)根据电缆铠装型式及特点,建议塔内动力电缆选用钢丝铠装。该设计方案可有效提高塔式太阳能热发电站吸热塔电气系统的合理性、可靠性及运行检修维护的便利性,对电气系统的设计具有重要的参考意义。

碟式斯特林太阳能发电系统最新进展

太阳能热发电技术中最具发展潜力的是碟式太阳能高温发电技术,尤其是近几年碟式斯特林太阳能发电技术更是令世界瞩目,它具有光电转换效率高、耗水量低、发电方式灵活及可逐步规模化等特点。目前,国内外碟式斯特林太阳能发电系统的研制方兴未艾,国外太阳能斯特林发电机制作及测试技术已趋于成熟,正处于中试和大规模推广阶段。国外主要的碟式斯特林发电系统包括SES公司的SunCatcher单元、Cleanergy公司的Eurodish单元、Infinia公司的PowerDish单元等。国内碟式斯特林太阳能热发电技术研究取得了一些成绩,但总体来说,目前还未获得实质性的进展,相关研究尚处于初级阶段。碟式斯特林太阳能发电系统的核心部件是太阳能斯特林发电机,其某些关键部件的研发难度较大,如高温太阳能吸收器、高效回热器、工质密封、功率和转速控制等。要攻克这些关键技术,需要国内外相关部门的大力支持。我国科研工作者应通过各种形式与国外斯特林发电机制造商及科研机构进行技术合作,逐渐掌握此项技术;或者借鉴国外的研制经验自主研发,然后通过示范推广,建设大型碟式斯特林太阳能发电厂。

碟式太阳能热发电系统中斯特林发动机的研究

在分析碟式太阳能热发电系统工作原理的基础上,以碟式太阳能热发电系统中的斯特林发动机为研究对象,分析斯特林循环以及斯特林发动机的关键技术。结合碟式太阳能热发电系统中斯特林发动机的研究现状,指出斯特林发动机的诸多研究热点,为碟式太阳能热发电系统相关研究提供依据。

我国碟式斯特林太阳能发电系统发展前景

简要梳理了我国太阳能发电行业的资源现状,重点介绍了碟式斯特林太阳能发电系统组成、特点和优势,碟式斯特林太阳能发电行业现状以及发展前景。

斯特林发动机与碟式太阳能热发电技术的研究进展

目前，太阳能发电技术主要分为太阳能光伏发电和太阳能热发电2种形式，其中，太阳能热发电具体又分为槽式、塔式和碟式3种形式。在碟式太阳能热发电系统中，将光能转换成电能的核心装置就是斯特林发动机，可以说，斯特林发动机的工作特性决定了碟式太阳能热发电系统的工作特性，其技术的发展程度也决定了碟式太阳能热发电技术的成熟程度。

碟式斯特林太阳能热发电系统聚热器调焦方法

当今世界经济高速发展,带来的必然是能源的大量消耗。而在能源变化形势日趋严峻的背景下,太阳能作为一种清洁环保、储量无穷的自然能源,得到了人们的广泛关注。太阳能利用主要包括光伏及光热两大范畴,而碟式斯特林太阳能热发电技术,由于其转换效率高、排放低、布置灵活等优势,在是整个光热发电领域中倍受青睐。本文从实际工程应用的角度出发,详细阐述了当前碟式斯特林太阳能热发电系统的多种调焦方法,并对其进行综合比较,分析每一种调焦方法的优缺点及适应场合,为后期碟式热发电技术的发展及大型碟式光热电站的安装调试提供参考。

碟式斯特林太阳能热发电系统接收器聚热技术

接收器在碟式斯特林太阳能热发电系统的能量转换效率中起着重要的作用。介绍了接收器的一般分类和结构特点,并利用12m聚光碟进行有关接收器在不同尺寸下的内部聚热量和温度分布等相关研究.试验结果表明,在相同条件下,接收器内聚热量的大小取决于聚光碟的聚焦能力和接收器的结构尺寸,接收器的深度和聚热量成反比,深度越小,聚热量越大;接收器的深度和加热管的温差成反比,深度越大,温差越小。试验所得数据和聚热规律,可为后续的接收器设计和制造提供有效的改进依据。

一种船用碟式斯特林太阳能热发电装置的设计与实现

在现有船舶太阳能光伏发电技术的基础上,基于碟式太阳能热发电技术,设计一种船用碟式斯特林太阳能热发电装置,并利用STM32 F3作为控制器,基于高度角-方位角双轴混合跟踪技术设计该船用碟式斯特林太阳能热发电装置的太阳跟踪控制系统。

抛物面槽式太阳能集热器球形接头测试系统的研制与应用

球形接头是抛物面槽式太阳能集热器的关键部件,针对球形接头易发生运转卡涩和导热油泄漏问题,研制了一套球形接头性能测试系统。该测试系统可以实现球形接头在旋转、摆转或旋摆联动模式下,以及在导热油温度达393℃和压力达4.1 MPa工况条件下的加速寿命测试。以导热油为传热流体,开展了球形接头在导热油温度为393℃和压力为2.3 MPa工况条件,以及温度、压力变化条件下的性能测试研究,分析了球形接头在模拟12年寿命期的扭矩特性和密封性能,验证了该测试系统运行的稳定性和可靠性,并且关键技术参数的控制精度和测量精度满足使用要求,为球形接头的性能评价提供了技术支撑。

太阳能斯特林混凝土储热系统传热特性研究

设计碟式太阳能斯特林机混凝土储热系统,并对熔融盐及混凝土传热过程进行理论分析,对混凝土储释热过程进行模拟,运用多目标遗传算法进行优化,得到以下结论:在释热过程,选取290℃为流体出口的有效温度临界值,有效释热时间约2.1 h时,流体出口温度约为563 K,释热效率约为71%;高温混凝土和熔融盐沿着流程方向均存在一个温跃层区域,随着时间的延长,温跃层沿着流程方向逐渐向下游偏移,当温跃层移动到出口处时,熔融盐出口温度开始下降,温跃层占据的长度越小,储热系统效率越高;随着导热系数的增加,释热效率及有效释热时间提高。通过TOPSIS对解集进行重新排序分析,最优工况是蓄热量为2885 MJ、换热系数为672 W/(m·K)及储热效率为87%。

太阳能热发电——太阳能斯特林热发电

本文通过对太阳能热发电,特别是太阳能斯特林热发电的发展和特点进行了叙述,说明了发展太阳能斯特林发电技术的意义和重要性。

太阳能PV/T+相变能与直蒸式水源热泵供热(冷)系统特性分析

为解决河北农村建筑清洁供暖问题和太阳能利用具有不稳定性问题,设计了太阳能PV/T+相变能与直蒸式水源热泵供热(冷)系统进行实验研究。实验结果表明,冬季典型日系统发电量为4.453kWh,制热系数COP平均值3.41;夏季典型日系统发电量为5.945kWh,制冷系数EER平均值3.2;将发电量用于系统运行,制热系数COP为4.22,制冷系数EER为4.19,分别提高了23.75%和30.12%;夏季单纯PV/T太阳能电池发电量5.537kWh,本系统的发电量提高了7.37%。该系统经济效益高,运行稳定,是一种实现河北农村清洁供暖有效途径。

考虑环境风时碟式太阳能热发电系统用腔式吸热器的热性能模拟

吸热器是碟式太阳能热发电系统中集热系统的关键部件,为了探究环境因素对吸热器热性能的影响,利用光线追踪和数值计算的方法,在考虑环境风的情况下,对腔式吸热器进行了不同工况时的热性能模拟,讨论分析了太阳高度角、环境风风向、风速及传热工质进口状态对腔式吸热器热性能的影响。结果表明:太阳高度角越小,腔式吸热器对流热损失越大;随着环境风风向角的增大,无论风速如何,腔式吸热器的热损失都呈现先减小后增大的趋势,当风向角为135°时的热损失最小,风向角小于45°时的热损失较大;任何风向下,腔式吸热器的热损失都随着环境风风速的增大而增大,且在0°和45°风向角下,腔式吸热器对于风速变化较为敏感;传热工质进口流量的增加会提升腔式吸热器的热性能,进口温度的提高则会降低腔式吸热器的热性能,且对其影响的规律呈线性。

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。