發(fā)布時間：2017-09-11 12:15

  本文關(guān)鍵詞：太陽能和燃料電池耦合的分布式供能系統(tǒng)研究

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【摘要】：化石能源消耗及其帶來的環(huán)境問題日益凸顯,人類的生存受到了極大的考驗。改變能源利用模式,提高能源利用效率,開發(fā)利用可再生能源是解決能源與環(huán)境問題的重要途徑。太陽能分布廣泛取之不盡用之不竭,是真正意義上的綠色能源;燃料電池是高效、節(jié)能、環(huán)保的供能方式。將太陽能分布式供能系統(tǒng)和燃料電池分布式供能系統(tǒng)結(jié)合,不僅實現(xiàn)了能的梯級利用和太陽能的連續(xù)、高效利用,而且在在節(jié)能減排方面有著巨大潛力。首先,本文基于單獨利用太陽能實現(xiàn)供能的思路,集成設(shè)計了基于太陽能熱發(fā)電的分布式供能系統(tǒng),通過電解槽耦合太陽能集熱聯(lián)產(chǎn)系統(tǒng)和燃料電池聯(lián)產(chǎn)系統(tǒng)。系統(tǒng)在日照充足時間段利用多余電量制取并儲存氫氣,在日照不足時間段利用氫氣驅(qū)動燃料電池供能。在設(shè)計工況下分別對系統(tǒng)夏季制冷和冬季供熱兩種模式進行了熱力學第一定律和第二定律分析;并就太陽能輻照強度、透平進口壓力等關(guān)鍵參數(shù)對熱發(fā)電系統(tǒng)的熱力性能影響進行了分析。其次,基于太陽能和燃料互補的思路,集成設(shè)計了太陽能-甲醇重整的分布式供能系統(tǒng),該系統(tǒng)利用太陽能集熱驅(qū)動甲醇水蒸汽重整制取氫氣,從而供給燃料電池實現(xiàn)供能。利用ASPEN PLUS軟件對甲醇水蒸氣重整制氫反應(yīng)進行模擬,通過分析反應(yīng)條件對重整反應(yīng)的影響,確定了最佳反應(yīng)條件;在設(shè)計工況下分別對系統(tǒng)夏季制冷和冬季供熱兩種模式進行了熱力學第一定律和第二定律分析;并就太陽能輻射強度對系統(tǒng)熱力性能的影響進行了敏感性分析,得到了其影響規(guī)律。最后,基于模糊理論和層次分析法,從技術(shù)、環(huán)境和社會三方面對兩種太陽能和燃料電池耦合的集成方案進行了多屬性綜合評價,通過組合賦權(quán)的方式確定了各個評價指標的權(quán)重,采用逼近于理想解的排序法對兩種集成的分布式供能方案進行了綜合比較。
【關(guān)鍵詞】：太陽能 氫能 燃料電池 分布式供能系統(tǒng)
【學位授予單位】：華北電力大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2016
【分類號】：TM615;TM911.4;TU83
【目錄】：

• 摘要5-6
• Abstract6-10
• 第1章 緒論10-20
• 1.1 研究背景及意義10-11
• 1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀11-18
• 1.2.1 太陽能供能研究進展11-15
• 1.2.2 燃料電池研究進展15-17
• 1.2.3 太陽能-燃料電池聯(lián)合系統(tǒng)研究進展17-18
• 1.3 本文的主要工作和研究內(nèi)容18-20
• 第2章 分布式冷熱電聯(lián)供系統(tǒng)集成模型20-31
• 2.1 引言20
• 2.2 太陽能集熱子系統(tǒng)20-22
• 2.3 換熱子系統(tǒng)22
• 2.4 熱電轉(zhuǎn)換子系統(tǒng)22-23
• 2.5 磷酸燃料電池（PAFC）23-26
• 2.6 制氫子系統(tǒng)26-29
• 2.6.1 電解水制氫26-28
• 2.6.2 甲醇水蒸氣重整制氫28-29
• 2.7 余熱利用系統(tǒng)29-30
• 2.8 本章小結(jié)30-31
• 第3章 基于太陽能熱發(fā)電的分布式供能系統(tǒng)31-45
• 3.1 引言31
• 3.2 基于太陽能熱發(fā)電的分布式供能系統(tǒng)31-34
• 3.2.1 系統(tǒng)流程31-32
• 3.2.2 系統(tǒng)集成設(shè)計方法32-34
• 3.3 系統(tǒng)評價準則34-35
• 3.4 系統(tǒng)模擬35-43
• 3.4.1 設(shè)計條件下系統(tǒng)性能36
• 3.4.2 系統(tǒng)(?)平衡分析36-37
• 3.4.3 集熱聯(lián)產(chǎn)系統(tǒng)與參比系統(tǒng)性能比較37-40
• 3.4.4 太陽能集熱聯(lián)產(chǎn)系統(tǒng)的關(guān)鍵參數(shù)分析40-43
• 3.5 本章小結(jié)43-45
• 第4章 基于太陽能-甲醇重整的分布式供能系統(tǒng)45-66
• 4.1 引言45
• 4.2 基于太陽能-甲醇重整的分布式供能系統(tǒng)45-47
• 4.2.1 系統(tǒng)流程45-47
• 4.2.2 系統(tǒng)集成設(shè)計方法47
• 4.3 系統(tǒng)評價準則47-48
• 4.4 系統(tǒng)模擬48-56
• 4.4.1 反應(yīng)條件對甲醇水蒸氣重整反應(yīng)的影響49-52
• 4.4.2 設(shè)計條件下系統(tǒng)性能52-53
• 4.4.3 系統(tǒng)(?)平衡分析53-54
• 4.4.4 輻射強度對系統(tǒng)熱力性能的影響54-56
• 4.5 多屬性綜合評價56-65
• 4.5.1 規(guī)范化原始數(shù)據(jù)矩陣56-58
• 4.5.2 確定指標權(quán)重58-60
• 4.5.3 評價60-61
• 4.5.4 本文案例61-65
• 4.6 本章小結(jié)65-66
• 第5章 結(jié)論與展望66-68
• 5.1 結(jié)論66-67
• 5.2 展望67-68
• 參考文獻68-73
• 攻讀碩士學位期間發(fā)表的論文73-74
• 攻讀碩士學位期間參加的科研工作74-75
• 致謝75

【參考文獻】

中國期刊全文數(shù)據(jù)庫 前10條

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本文編號：830658