與槽式、碟式、線性菲涅爾式三種太陽能光熱發(fā)電系統(tǒng)相比,塔式光熱電站是一種技術(shù)成熟、聚光比高、綜合發(fā)電效率高、易于實(shí)現(xiàn)大規(guī)模商業(yè)化發(fā)電的太陽能光熱發(fā)電系統(tǒng)。聚光系統(tǒng)通過多面定日鏡,將太陽輻射能反射聚焦到吸熱器上,產(chǎn)生高溫的傳熱介質(zhì),加熱給水產(chǎn)生高溫高壓蒸汽,驅(qū)動(dòng)汽輪機(jī)發(fā)電機(jī)組發(fā)電。塔式光熱電站的輸出功率容易受到太陽輻射能量波動(dòng)的影響,因此,建立塔式光熱電站的性能模型,分析電站運(yùn)行特性,對塔式光熱電站的設(shè)計(jì)與運(yùn)行優(yōu)化具有指導(dǎo)意義。本研究從塔式光熱電站的性能模型建模和運(yùn)行特性分析兩方面開展工作,主要研究成果包括:(1)基于圓環(huán)交替布置方法,生成定日鏡場的布置,根據(jù)光線追跡法,建立定日鏡場聚光子系統(tǒng)模型,計(jì)算鏡場效率;根據(jù)圓柱形吸熱器的傳熱機(jī)理,建立了吸熱器集熱子系統(tǒng)模型,得到了吸熱器出口傳熱介質(zhì)的溫度;基于雙罐熔融鹽儲(chǔ)能系統(tǒng)的工作模式,建立了儲(chǔ)能系統(tǒng)儲(chǔ)放熱模型;建立了帶有二級抽汽回?zé)嵫h(huán)的動(dòng)力島系統(tǒng)模型,計(jì)算電站的輸出功率。(2)通過模塊化建模的手段,結(jié)合子系統(tǒng)模型,建立了塔式光熱電站機(jī)組整體性能模型,并以某50MW塔式光熱電站作為仿真對象,將仿真結(jié)果與美國NREL開發(fā)的SAM軟件仿真結(jié)果進(jìn)... 

【文章來源】：上海發(fā)電設(shè)備成套設(shè)計(jì)研究院有限責(zé)任公司上海市

【文章頁數(shù)】：86 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【部分圖文】：

我國太陽能總輻射資源分布圖太陽能發(fā)電技術(shù)主要包括光伏發(fā)電和光熱發(fā)電兩種技術(shù)

第1章緒論2由于光熱發(fā)電技術(shù)的熱電轉(zhuǎn)化環(huán)節(jié)與火電相同，光熱發(fā)電技術(shù)能夠具備與火電同樣的規(guī)模效應(yīng)，優(yōu)于光伏發(fā)電技術(shù)。光熱發(fā)電技術(shù)可以進(jìn)一步分為塔式、槽式、碟式、線性菲涅爾式發(fā)電技術(shù)，其特點(diǎn)如表1-1所示[4]。表1-1四種太陽能熱發(fā)電技術(shù)的特點(diǎn)塔式槽式碟式線性菲涅爾式聚光方式點(diǎn)聚焦線聚焦點(diǎn)聚焦線聚焦聚光比300-100070-801000-300025-100商業(yè)化程度高高低低商業(yè)化電站規(guī)模20~150MW50~100MW1~10MW5~50MW成本低低高中光電轉(zhuǎn)化效率高中高低電力輸出品質(zhì)高高低中目前，塔式光熱發(fā)電技術(shù)已經(jīng)較為成熟，與槽式、碟式和線性菲涅爾式三種光熱發(fā)電技術(shù)相比，具有聚光比高、綜合發(fā)電效率高、易于大規(guī)模發(fā)電等優(yōu)勢，被認(rèn)為是最理想的光熱發(fā)電形式。塔式光熱發(fā)電系統(tǒng)包括定日鏡聚光子系統(tǒng)、吸熱器集熱子系統(tǒng)、儲(chǔ)能子系統(tǒng)和動(dòng)力島子系統(tǒng)，塔式光熱發(fā)電技術(shù)的原理是：實(shí)時(shí)跟蹤太陽的定日鏡，將太陽光線反射聚焦到位于吸熱塔塔頂?shù)奈鼰崞魃�，將由定日鏡反射聚焦來的高熱流密度的輻射能，轉(zhuǎn)化為吸熱器內(nèi)部傳熱介質(zhì)的高溫?zé)崮埽ㄟ^管道將高溫傳熱介質(zhì)輸送到蒸汽發(fā)生器中，產(chǎn)生高壓高溫蒸汽，推動(dòng)汽輪機(jī)機(jī)組發(fā)電，其原理圖如圖1-2所示。圖1-2塔式光熱電站原理圖

第1章緒論31.2國內(nèi)外研究現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢與其他三種光熱電站機(jī)組相比，塔式光熱電站機(jī)組具有聚光比高、綜合發(fā)電效率高、易于大規(guī)�；⒖苫旌习l(fā)電等優(yōu)點(diǎn)，近年來，受到各個(gè)國家的重視，國內(nèi)外均投入了大量的物力和人力來進(jìn)行相關(guān)電站的建設(shè)。同時(shí)，作為太陽能光熱發(fā)電技術(shù)中最具有發(fā)展?jié)摿Φ南到y(tǒng)，國內(nèi)外研究人員對塔式光熱電站機(jī)組也開展了建模和仿真方面的深入研究，進(jìn)一步推動(dòng)了塔式光熱發(fā)電技術(shù)的發(fā)展。1.2.1國內(nèi)外塔式光熱電站建設(shè)現(xiàn)狀（1）國外塔式光熱電站建設(shè)現(xiàn)狀前蘇聯(lián)在1950年率先提出了塔式光熱電站的設(shè)計(jì)思想，隨后先后建成5MW和6MW的塔式光熱試驗(yàn)電站。在此之后，許多國家開始了在塔式光熱發(fā)電技術(shù)領(lǐng)域的研究，并建造了一系列不同容量的塔式光熱示范電站。美國于1982年在加利福尼亞州南部建造了當(dāng)時(shí)最大的塔式光熱電站——10MW的SolarOne塔式光熱電站，該電站在夏季的日發(fā)電量可達(dá)8×104kW·h，冬季的發(fā)電量也可達(dá)到夏季的一半[5]。而后，在Solarone電站的基礎(chǔ)上，改造而來的SolarTwo電站，采用熔融鹽作為傳熱儲(chǔ)熱介質(zhì)，于1996年并網(wǎng)發(fā)電。2010年開始建設(shè)的Ivanpah光熱電站總裝機(jī)容量392MW，該電站由126MW（Ivanpah1）、133MW（Ivanpah2）和133MW的（Ivanpah3）三座塔式光熱電站構(gòu)成，定日鏡場總共包含了173500面定日鏡，在2014年三座塔式光熱電站均達(dá)到穩(wěn)定運(yùn)行狀態(tài)，開始投入商業(yè)運(yùn)營，在2015年機(jī)組的年度總凈發(fā)電量達(dá)到了652375MWh[6,7]。圖1-3西班牙PS10電站和PS20電站西班牙在1981年建立了SSPS電站，其接收塔高43m，在1984年又完成CESA-1電站的建設(shè)，其發(fā)電功率為1MW，塔高80m[8]。隨后歐洲先后又建造了

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
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碩士論文
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本文編號：2915022