塔式太阳能热发电站冷盐泵振动机理及处理方法

针对塔式太阳能热发电站共性存在的冷盐泵振动问题,对塔式太阳能热发电站的冷盐泵支撑平台结构形式进行了分析,剖析了振动机理,发现了振动原因,并提出了“治标”方案和根本解决方法。研究结果表明:由于熔盐动能和动量很大,熔盐运行系统中较多的弯道导致流体在流动时产生巨大冲击力,是形成振动的激振源;同时,冷盐泵所处的悬臂梁结构支撑平台存在刚度差的问题,容易导致冷盐泵与平台设备的整体晃动。从设计角度减少弯道数量并增加支撑平台刚度是解决振动问题的有效手段,可对塔式太阳能热发电站的设计和安全运行提供帮助。

迪拜100 MW塔式太阳能热发电站的大气衰减率测量与分析

为缓解大气颗粒物浓度偏高地区的大气衰减对塔式太阳能热发电站发电量的影响,利用Ecotech Aurora 3000型浊度计在迪拜100 MW塔式太阳能发电站进行大气衰减率测量试验,对测量结果进行一系列的数据处理与统计学分析。试验结果表明:平均环境温度越高,大气衰减也越严重。试验得到的大气衰减率日平均值、月平均值和整个试验周期内的平均值,以及相应的变化趋势,可为塔式太阳能热发电站提供参考。在大气衰减率较高的月份,可预先考虑适当补偿太阳辐射量损失,以保证发电机组输出功率要求。

CSP塔式电站定日镜采光面积及造价计算

CSP塔式电站工程设计可行性研究阶段快速估算定日镜场面积及造价对整个项目造价估算及可研文件编制具有重要意义。基于能量守恒原理,按'电—热—光'的逆向工艺流程,统计了各能量转换环节的效率:对于中小型凝汽式汽轮机组,总效率约30%左右;双罐储热系统储热效率一般91%~98%;吸热器年均热效率70%~85%;定日镜场年均效率50%~68. 7%。在此基础上,给出了简化的定日镜场面积计算方法,并以50 MW电站为例,给出了计算过程。通过对比德令哈50 MW熔融盐塔式电站工艺参数,分析得到文中提供的定日镜场面积计算结果与其偏差为-9. 4%^+28. 7%,按各效率中值计算得到的面积与其相比,偏差为+7. 2%。最后通过工程询价的方式给出了国内定日镜出厂价为800元/m^2,并对整个镜场造价做了估算。

100 MW熔融盐塔式太阳能热发电站的吸热器输出热功率与储热时长的优化研究

储热系统对非连续性的太阳能输入具有平抑作用,是塔式太阳能热发电系统的重要子系统。依托某100 MW熔融盐塔式太阳能热发电站的实际工程参数建立了计算模型,模拟分析了采用不同储热时长及吸热器输出热功率时对熔融盐塔式太阳能热发电站的初投资成本、内部收益率(IRR)和平准化度电成本(LCOE)的影响。模拟结果表明:在项目所在地的太阳能资源条件下,随着储热时长的增加,熔融盐塔式太阳能热发电站的初投资成本将会增大,IRR值呈先增大后减小的趋势,LCOE值呈先减小后增大的趋势。在太阳倍数(SM)为2.6的前提下,模拟得出的最优储热时长为12 h,对应的IRR值最大值为9.07,LCOE值最低可达1.07元/kWh,此时该熔融盐塔式太阳能热发电站具有合理的初投资成本、较高的IRR值和具有竞争力的LCOE值。本分析方法对熔融盐塔式太阳能热发电站储热系统的初步优化设计具有参考价值。

塔式光热电站吸热塔设计高度优化分析

为实现塔式光热电站的高效运行,需要合理设计吸热塔的高度以达到电站效率和建设成本的平衡。以中国西北某省70万m^(2)镜场的塔式光热电站为例,应用中国电建西北勘测设计研究院有限公司自主研发的性能评估软件对吸热塔高度相关的镜场效率和综合收益进行了优化研究。结果表明,随着吸热塔高度的增加,镜场效率增加带来的收益和吸热塔高度增加付出的成本之差会逐渐变小。基于项目的边界条件,在吸热塔高度为180 m时,综合收益最高,但不同电价下的综合收益相差较大。在进行塔式光热电站设计的过程中,可采用此方法确定吸热塔高度,以提高项目的经济性。

基于XGB算法及全天空成像仪图像的超短期DNI预测

吸热器是塔式太阳能热发电站的核心设备,但云层短时间的遮挡和离开会使吸热器接收的太阳直接辐射(DNI)发生随机波动,造成吸热器表面受热发生剧烈变化,会影响塔式太阳能热发电站的安全运行。本文提出了一种基于极值梯度提升(eXtreme Gradient Boosting,XGB)算法及全天空成像仪图像的超短期DNI预测方法。通过使用基于太阳位置的全天空成像仪标定方法,完成全天空成像仪的姿态校正和畸变矫正;对晴空背景参数进行拟合并建立晴空库,为云层的检测提供基础;通过对太阳及其临近区域进行插值修复,使1 min内的DNI预测成为可能;根据云的运动矢量,利用外推法得到未来云层可能会遮挡太阳的图像点,并提取图像特征,用于基于XGB算法的超短期DNI预测模型的训练,最后利用训练后的模型完成超短期DNI预测。