太陽能-燃氣聯(lián)合循環(huán)電站的模擬與性能研究
發(fā)布時間:2020-12-26 20:58
當前,我國的能源結(jié)構(gòu)依然以煤電為主。為了減少對化石能源的依賴,控制煤電對環(huán)境的污染,發(fā)展可持續(xù)的清潔能源將是未來能源利用的前進方向。太陽能是取之不盡、用之不竭的清潔能源,具有非常廣闊的發(fā)展前景。太陽能熱發(fā)電在世界各地已經(jīng)得到了不同程度的發(fā)展,但由于太陽能的不連續(xù)性及不穩(wěn)定性,其大規(guī)模的商業(yè)應(yīng)用受到了阻礙。燃氣-蒸汽聯(lián)合循環(huán)的核心設(shè)備為燃氣輪機,燃氣輪機運行時非常穩(wěn)定,但受環(huán)境因素的影響較大。為了提高燃氣-蒸汽聯(lián)合循環(huán)(GTCC)的熱效率,應(yīng)在一定范圍內(nèi)盡可能降低余熱鍋爐的排煙溫度。單一能源品種的利用受到多方掣肘,因此在未來發(fā)展過程中,建設(shè)多種能源有機整合、集成互補的綜合能源體系正成為大趨勢。本文提出一種新型太陽能-燃氣聯(lián)合循環(huán)(ISCC)電站,從電站系統(tǒng)設(shè)計、建模與優(yōu)化、性能分析及綜合評價等方面進行了研究,旨在為太陽能-燃氣聯(lián)合循環(huán)電站的研究與發(fā)展提供理論參考與新思路,主要內(nèi)容如下:首先,從系統(tǒng)流程、參數(shù)設(shè)計和機組配置出發(fā),提出了一種新型ISCC系統(tǒng),并利用EBSILON軟件建立了該電站的模型。經(jīng)過不同地區(qū)運行模擬對比分析,對電站進行了選址。利用SAM軟件,對ISCC電站的太陽能直接蒸...
【文章來源】:東北電力大學(xué)吉林省
【文章頁數(shù)】:76 頁
【學(xué)位級別】:碩士
【部分圖文】:
圖1-1?2017年全國電源裝機容量分配圖??,.
東北電力大學(xué)工程碩士學(xué)位論文??機容量占比為56%,依然占據(jù)能源利用的主要方式。在可清潔能源發(fā)電裝機容量中,天然■??氣發(fā)電占比僅為4%,而太陽能的發(fā)電裝機容量占比為8%,依然有很大的發(fā)展空間。??圖1-2為2017年全國發(fā)電量能源分配圖W,從圖中可知,煤電的實際發(fā)電量占比要明??顯高于煤電的裝機占比,這說明煤電的實際市場占有率更高一些。另外,燃氣、太陽能發(fā)??電的利用率低于裝機容量,其中燃氣的發(fā)電占比為2.8%,太陽能發(fā)電的占比僅為1.8%。??60.5??60??50墨???r°m??煤?氣水核?w?光?生物質(zhì)??發(fā)電a能源分配??圖1-2?2017年全國發(fā)電量分配圖??2016年,國家發(fā)改委、能源局發(fā)布的《能源生產(chǎn)和消費革命戰(zhàn)略(2016-2030)》提出了??非化石能源跨越發(fā)展行動。預(yù)計在未來的幾十年內(nèi),非化石能源的占比將超過一半,煤電??的裝機容量占比將會逐年降低,清潔能源將會得到快速發(fā)展,并占據(jù)主力位置,其中太陽??能的裝機容量占比將會是跨越式的大發(fā)展。國家大力發(fā)展清潔能源,光伏和風(fēng)電的裝機量??更是高速增長,但光伏及風(fēng)電的不穩(wěn)定性使電網(wǎng)波動性顯著提高、資源分布與能源消費地??區(qū)不協(xié)調(diào)也造成遠距離輸送損耗高等缺點也很明顯,從而導(dǎo)致局部地區(qū)的棄光棄風(fēng)限電問??題也日趨嚴重,因此不穩(wěn)定的清潔能源輸出是不能承擔(dān)可靠電源的電力平衡的角色。??圖1-3為我國太陽能資源條件,初步估算,中國擁有可利用的DNI>1700?kWh/m2的??土地約94萬平方公里,且這些土地多為戈壁、沙漠,如果按光熱發(fā)電機組配置儲熱系統(tǒng)??機組的利用小時數(shù)為4000?h計算,10萬平方公里土地可裝機容量可達到13.5億kW。??根據(jù)
?第1章緒論???Si:'。。。??s?;r;^〇°?^N|??EZh?200叫?3〇o??r ̄l?1300-1400?/?M??〇?isoo-?f?^??M1600-1700??■01700-1800??nil?BOO-1900?婦??■■?>1900??圖1-3我國太陽能資源條件??如圖1-4所示,太陽光照射在反射鏡面上再聚焦到接受器上,根據(jù)集熱聚焦特點的不??同,可分為線性菲涅爾式太陽能集熱系統(tǒng)、點聚焦方式的塔式太陽能集熱系統(tǒng)、碟式太陽??能集熱系統(tǒng)以及線聚焦方式的槽式太陽能集熱系統(tǒng)。??"?*?翁?尊'??(a)線性菲涅爾式?(b)塔式?(c)蝶式?(d)槽式??圖1-4幾種不同形式的光熱發(fā)電??線性菲涅爾集熱系統(tǒng)的優(yōu)點是結(jié)構(gòu)相對簡單,系統(tǒng)的控制較容易,且系統(tǒng)的耗材少,??投資也低,缺點是聚光比低、光電效率也不高。應(yīng)用塔式集熱的發(fā)電系統(tǒng)集熱溫度最高,??可達到560.0?°C?570.0?°C,經(jīng)過換熱后產(chǎn)生的蒸汽參數(shù)高,從而使發(fā)電系統(tǒng)的熱效率高,??另外塔式光熱發(fā)電的導(dǎo)熱管回路短,所以在工程造價的控制和規(guī);瘧(yīng)用中具有明顯優(yōu)??勢。塔式光熱發(fā)電的不足之處是鏡面和塔的距離較遠,定日鏡對焦的難度很大,從而導(dǎo)致??光熱的損失較高,因此對日照跟蹤的命中率和準確率有很高的要求。碟式光熱發(fā)電系統(tǒng)的??發(fā)電效率最高,但核心部件斯特林機容易出現(xiàn)故障,且系統(tǒng)難以實現(xiàn)大規(guī)模的儲能,只能??適用小容量的分布式發(fā)電,因此其發(fā)展暫時受到了限制。??-3-??
本文編號:2940445
【文章來源】:東北電力大學(xué)吉林省
【文章頁數(shù)】:76 頁
【學(xué)位級別】:碩士
【部分圖文】:
圖1-1?2017年全國電源裝機容量分配圖??,.
東北電力大學(xué)工程碩士學(xué)位論文??機容量占比為56%,依然占據(jù)能源利用的主要方式。在可清潔能源發(fā)電裝機容量中,天然■??氣發(fā)電占比僅為4%,而太陽能的發(fā)電裝機容量占比為8%,依然有很大的發(fā)展空間。??圖1-2為2017年全國發(fā)電量能源分配圖W,從圖中可知,煤電的實際發(fā)電量占比要明??顯高于煤電的裝機占比,這說明煤電的實際市場占有率更高一些。另外,燃氣、太陽能發(fā)??電的利用率低于裝機容量,其中燃氣的發(fā)電占比為2.8%,太陽能發(fā)電的占比僅為1.8%。??60.5??60??50墨???r°m??煤?氣水核?w?光?生物質(zhì)??發(fā)電a能源分配??圖1-2?2017年全國發(fā)電量分配圖??2016年,國家發(fā)改委、能源局發(fā)布的《能源生產(chǎn)和消費革命戰(zhàn)略(2016-2030)》提出了??非化石能源跨越發(fā)展行動。預(yù)計在未來的幾十年內(nèi),非化石能源的占比將超過一半,煤電??的裝機容量占比將會逐年降低,清潔能源將會得到快速發(fā)展,并占據(jù)主力位置,其中太陽??能的裝機容量占比將會是跨越式的大發(fā)展。國家大力發(fā)展清潔能源,光伏和風(fēng)電的裝機量??更是高速增長,但光伏及風(fēng)電的不穩(wěn)定性使電網(wǎng)波動性顯著提高、資源分布與能源消費地??區(qū)不協(xié)調(diào)也造成遠距離輸送損耗高等缺點也很明顯,從而導(dǎo)致局部地區(qū)的棄光棄風(fēng)限電問??題也日趨嚴重,因此不穩(wěn)定的清潔能源輸出是不能承擔(dān)可靠電源的電力平衡的角色。??圖1-3為我國太陽能資源條件,初步估算,中國擁有可利用的DNI>1700?kWh/m2的??土地約94萬平方公里,且這些土地多為戈壁、沙漠,如果按光熱發(fā)電機組配置儲熱系統(tǒng)??機組的利用小時數(shù)為4000?h計算,10萬平方公里土地可裝機容量可達到13.5億kW。??根據(jù)
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本文編號:2940445
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