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槽式太阳能直接产生蒸汽热发电系统火用分析

槽式太阳能直接产生蒸汽热发电系统火用分析
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太阳能光伏发电系统毕业设计

(BIPV)光伏发电示范项目系统设计建议书 示范项目名称:XXXXXXXXX示范项目 二〇一〇年十月

目录 第1章项目概况 (1) 1.1 项目地理情况 (1) 1.1.1 地理位置 (1) 1.1.2 供电要求 (1) 1.2 项目建筑类型(BIPV) (2) 第2章一般光伏发电系统的价格构成 .................................................... 错误!未定义书签。第3章光伏并网发电系统设计原则与原理 (2) 3.1 总体设计原则 (3) 3.1.1 视觉美观性 (3) 3.1.2 太阳辐射量 (3) 3.1.3 电缆长度 (4) 3.2 方案设计原理 (4) 第4章光伏系统监控设计 (6) 第5章效益分析 (7) 5.1 发电量计算与节能减排量分析 (8) 5.2 资金投入与效益分析 (10) 第6章某太阳能电源技术有限公司 ........................................................ 错误!未定义书签。 6.1 雄厚的集团背景................................................................................................................................ 错误!未定义书签。 6.2 超强的项目管理能力....................................................................................................................... 错误!未定义书签。 6.3 卓越的设计团队................................................................................................................................ 错误!未定义书签。 6.4 “一揽子交钥匙服务”................................................................................................................... 错误!未定义书签。 6.5 增值服务 ............................................................................................................................................. 错误!未定义书签。第7章在节能方面为万达服务过的项目 .. (20) 第8章附录《政策分析》 (21)

塔式太阳能热发电站工作原理

2塔式太阳能热发电系统就是在空旷得地面上建立一高大得中央吸收塔,塔顶上安装固定一个吸收器,塔得周围安装一定数量得定日镜,通过定日镜将太阳光聚集到塔顶得接收器得腔体内产生高温,再将通过吸收器得工质加热并产生高温蒸汽,推动汽轮机进行发电。 3图示可以说为塔式太阳能热发电系统工作流程示意图。 对各个部件进行说明。 冷凝器:发电厂要用许多冷凝器使汽轮机排出得蒸汽得到冷凝,变成水,重新参加循环。 不同颜色得线条表示不同温度得工质。 4在大面积聚光方法中,与槽式聚光方式相比,塔式聚光有以下优点: 1)槽式得聚光比小,一般在50左右,为维持高温时得运行效率,必须使用真空管作为吸热器件。而塔式得聚光比大,一般可以达300到1500,因此可以使用非真空得吸热器进行光热转换,热转换部分寿命优于依赖于真空技术得槽式聚光技术。 2) 由于有大焦比,塔得吸热器可以在500℃到1500℃得温度范围内运行,对提高发电效率有很大得潜力。而槽式得工作温度一般在400℃以内,限制了发电透平部分得热电转换效率。接收器散热面积相对较小,因而可得到较高得光热转换效率。 5.塔式太阳能热发电系统得组成按照供能得不同主要由定日镜系统、吸热与热能传递系统(热交换系统) 、发电系统3部分组成。 定日镜场系统实现对太阳得实时跟踪,并将太阳光反射到吸热器。 位于高塔上得吸热器吸收由定日镜系统反射来得高热流密度辐射能,并将其转化为工作流体得高温热能。 高温工作流体通过管道传递到位于地面得蒸汽发生器,产生高压过热蒸汽,推动常规汽轮机发电。 由于太阳能得间隙性,必须由蓄热器提供足够得热能来补充乌云遮挡及夜晚时太阳能得不足,否则发电系统将无法正常工作。 6大汉兆瓦级太阳能塔式热发电站由集热岛、热能储存岛与常规岛构成。集热岛包括定日镜场、吸热器系统与吸热塔。 吸热器为过热型腔式吸热器,吸热塔高118 m,过热型腔式吸热器安装在吸热塔92m 标高处。热能储存岛由高温子系统、低温子系统组成,高温蓄热工质为导热油。低温子系统就是1 个100 m3得饱与蒸汽蓄热器,工质为饱与水蒸气。常规岛由1 台8、4 t/h 得燃油辅助锅炉与1、5 兆瓦得汽轮发电机组构成。 ?热力循环过程包括两个方面:

太阳能热发电示范项目技术设计规范(试行)

附件1 太阳能热发电示范项目技术规范(试行) (一)抛物面槽式太阳能热发电机组示范工程技术要求 1 建设规模及参数 单机容量:汽轮发电机组容量不小于50MWe;电厂的建设规模根据具体厂址条件进行规划建设; 汽轮机进汽额定参数温度不低于370 ℃,压力为9.8 MPa(a),采用再热机组。 2 传热工质 集热器传热工质宜选用导热油,其最高工作温度不低于390 ℃。 3 储热介质及系统容量 3.1储热介质 储热介质为熔融盐。 3.2储热系统容量 储热容量应满足短期云遮不停机,且保证汽轮机额定功率满发不少于1小时,具体储热容量根据优化确定。 3.3储热系统关键设备(储罐、换热器、泵等) 储热系统应至少包括热熔融盐储罐、冷熔融盐储罐、热熔融盐泵、冷熔融盐泵、导热油-熔融盐换热器、熔融盐仓储及熔融盐熔化装置等。 热熔融盐泵及冷熔融盐泵需分别设置1台备用,运行泵的总容量不低于最大熔融盐流量的110%。 3.4防凝系统 应根据厂址气候条件、设备配置及系统设计特点设计可靠的熔融

盐防凝措施。管路和阀门应配有伴热防凝系统。 4 集热及蒸汽发生系统 4.1抛物面槽式集热器 抛物面槽式集热器应包括吸热管、反射镜、支架、跟踪驱动装置等。 1)吸热管 应采用长度4060 mm规格。 2)反射镜 可采用玻璃热弯镜、钢化镜或复合镜,应根据当地环境气象条件确定。 3)支架 采用钢结构形式,应满足当地环境气象条件下的设计要求。 4)跟踪驱动装置 可采用液压驱动或机械驱动。 4.2蒸汽发生系统 应至少包括预热器、蒸汽发生器、过热器及再热器等。 4.3导热油系统设备 应至少包括导热油循环泵、膨胀油箱、溢流油箱等。 导热油循环泵应至少设置1台备用泵,运行泵的总容量不低于最大导热油流量的110%。 4.4聚光器清洗系统 缺水地区,聚光器清洗系统宜采用干式清洗系统或免冲洗,其他有条件地区可采用水清洗系统。 5 汽轮发电机组及其辅助系统

光热发电的前景和弊端

光热发电的前景和弊端 光伏发电是利用半导体界面的光生伏特效应而将光能直接转变为电能。这种技术的关键元件是太阳能电池,经过串联后进行封装保护可形成大面积的太阳电池组件,再配合上功率控制器等部件就形成了光伏发电装置。 一、光热发电 光热发电是指将太阳能聚集,通过换热装置提供蒸汽,进而驱动汽轮机发电。 1.原理不同:光伏--高纯硅可以利用太阳光照产生直流电,光伏发电; 光热--收集太阳热加热工质成汽态,推动汽轮机,发电机发交流电,光热发电;原理与传统发电的一样; 2.蓄能方式不同:光伏-蓄电池,使用期限是几年,需更换,更换的电池会造成大量污染; 光热-蓄热罐; 使用热熔盐,不需更换,只需添加; 3.使用方向不同:光伏--适合分散式、小规模、高档城市;小局域供电 光热--适合集中式、大规模、一般性地区;整个地区、省、甚至全国大范围供电,仅仅利用新疆沙漠100平方公里 的太阳热能,就够我们整个中国的用电;新疆沙漠是42.48万平方公里; 4.相关产业链不同:光伏--硅矿生产、提纯、切片、产品,相关产业链专业单一; 光热--钢铁、玻璃、水泥等等,涉及到多个行业,类似房地产,相关产业链长,非常丰富; 5.核心技术设备所有权不同:光伏--核心技术、设备都被德国、俄罗斯、日本、美国等掌握;我们需花大量外汇购买;光热--核心技术、设备全部国产化;所有知识产权完全国有; 二、含义:太阳能光热发电是指利用大规模阵列抛物或碟形镜面收集太阳热能,通过换热装置提供蒸汽,结合传统汽轮发电机的工艺,从而达到发电的目的。采用太阳能光热发电技术,避免了昂贵的硅晶光电转换工艺,可以大大降低太阳能发电的成本。而且,这种形式的太阳能利用还有一个其他形式的太阳能转换所无法比拟的优势,即太阳能所

2021年太阳能光伏发电系统基本组成

太阳能光伏发电系统基本组成 欧阳光明(2021.03.07) 太阳能发电分为光热发电和光伏发电。通常说的太阳能发电指的是太阳能光伏发电,简称“光电”。光伏发电是利用半导体界面的光生伏特效应而将光能直接转变为电能的一种技术。这种技术的关键元件是太阳能电池。太阳能电池经过串联后进行封装保护可形成大面积的太阳电池组件,再配合上功率控制器等部件就形成了光伏发电装置。 理论上讲,光伏发电技术可以用于任何需要电源的场合,上至航天器,下至家用电源,大到兆瓦级电站,小到玩具,光伏电源无处不在。太阳能光伏发电的最基本元件是太阳能电池(片),有单晶硅、多晶硅、非晶硅和薄膜电池等。其中,单晶和多晶电池用量最大,非晶电池用于一些小系统和计算器辅助电源等。中国国产晶体硅电池效率在10至13%左右,国际上同类产品效率约12至14%。由一个或多个太阳能电池片组成的太阳能电池板称为光伏组件。 太阳能发电系统由太阳能电池组、太阳能控制器、蓄电池(组)组成。如输出电源为交流220V或110V,还需要配置逆变器。各部分的作用为:(一)太阳能电池板:太阳能电池板是太阳能发电系统中的核心部分,也是太阳能发电系统中价值最高的部分。其作用是将太阳

的辐射能力转换为电能,或送往蓄电池中存储起来,或推动负载工作。太阳能电池板的质量和成本将直接决定整个系统的质量和成本。 (二)太阳能控制器:太阳能控制器的作用是控制整个系统的工作状态,并对蓄电池起到过充电保护、过放电保护的作用。在温差较大的地方,合格的控制器还应具备温度补偿的功能。其他附加功能如光控开关、时控开关都应当是控制器的可选项。 (三)蓄电池:一般为铅酸电池,小微型系统中,也可用镍氢电池、镍镉电池或锂电池。其作用是在有光照时将太阳能电池板所发出的电能储存起来,到需要的时候再释放出来。 (四)逆变器:在很多场合,都需要提供220V AC、110V AC 的交流电源。由于太阳能的直接输出一般都是12V DC、24V DC、48V DC。为能向220V AC的电器提供电能,需要将太阳能发电系统所发出的直流电能转换成交流电能,因此需要使用DC-AC逆变器。在某些场合,需要使用多种电压的负载时,也要用到DC-DC 逆变器,如将24V DC的电能转换成5V DC的电能(注意,不是简单的降压)。

塔式与槽式太阳能热发电技术

塔式与槽式太阳能热发电技术 塔式太阳能热发电 塔式太阳能热发电系统也称集中型太阳能热发电系统。塔式太阳能热发电系统的基本形式是利用独立跟踪太阳的定日镜群,将阳光聚集到固定在塔顶部的接收器上,用以产生高温,加热工质产生过热蒸汽或高温气体,驱动汽轮机发电机组或燃气轮机发电机组发电,从而将太阳能转换为电能。 塔式太阳能热发电特点 塔式电站的优点: 1.聚光倍数高,容易达到较高的工作温度,阵列中的定日镜数目越多,其聚光比越大,接收器的集热温度也就愈高; 2.能量集中过程是靠反射光线一次完成的,方法简捷有效; 3.接收器散热面积相对较小,因而可得到较高的光热转换效率。 塔式太阳能热发电的参数可与高温、高压火电站一致,这样不仅使太阳能电站有较高的热效率,而且也容易获得配套设备。虽然这种电站的建设费用十分昂贵,美国的SolarOne电站初次投资为1.42亿美元,成本比例为:定日镜52%、发电机组、电气设备18%、蓄热装置10%、接收器5%、塔3%、管道及换热器8%、其它设备4%。但随着制镜技术的提高和规模的增大,定日镜成本将大幅度降低。以美国Sunlab为代表的研究部门以及Sargent&Lundy评估机构对塔式太阳能热发电的成本作出了预测图1。Sunlab基于8.7GW规模预计到2020年塔式太阳能热发电的成本最终可达到约30~40$MWh,即每度电3~4美分;Sargent&Lundy基于2.6GW规模预计到2020年塔式太阳能热发电的成本最终可达到50~60$MWh,即每度电5~6美分。与常规化石能源发电相比,如果算上环境污染的成本,那么塔式太阳能热发电的前景将更加广阔。美国能源部主持的研究结果表明;在大规模发电方面,塔式太阳能热发电将是所有太阳能发电技术中成本最低的一种方式。 我国塔式太阳能热发电技术发展状况 随着太阳能利用技术的迅速发展,从20世纪70年代中期开始,我国一些高等院校和科研院所,对太阳能热发电技术做了不少应用性基础试验研究,并在天津建造了一套功率为lkW的塔式太阳能热发电模拟装置。 《中国新能源与可再生能源1999白皮书》指出:我国太阳能热发电技术的研究开发工作早在70年代末就开始了,但由于工艺、材料、部件及相关技术未得到根本性的解决,加上经费不足,热发电项目先后停止和下马。国家“八五”计划安排了小型部件和材料的攻关项目,带有技术储备性质,目前还没有试验样机,与国外差距很大。 近几年来,中国工程院院士张耀明教授带领南京春辉科技实业有限公司南京玻璃纤维研究设计院三所科技人员,在太阳能热发电研究领域中,取得了自动跟踪太阳、聚光、

碟式太阳能热发电系统的原理与构造

碟式太阳能热发电系统的原理与构造 芃 摘要:碟式太阳能热发电系统由碟式抛物面聚光镜、接收器、斯特林发动机、发电机组成,本文介绍了碟式抛物面聚光镜的结构,并介绍了碟式太阳能接收器的原理与结构。 关键字:碟式太阳能发电系统,碟式抛物面反射镜,直接加热式太阳能接收器,间接加热式太阳能接收器,池沸腾接收器,相变式太阳能加热器,斯特林发动机 碟式太阳能热发电系统主要由碟式聚光镜、接收器、斯特林发动机、发电机组成,目前峰值转换效率可达30%以上,是一种有前途的太阳能热利用装置。 1. 碟式抛物面反射镜 碟式太阳能热发电系统采用旋转抛物面汇聚太阳光,旋转抛物面是抛物线绕轴线旋转形成的面。与抛物面轴线平行的光线照射到镜面时,光线会聚焦到焦点,在焦点放置的物体会被加热到很高的温度,见图1。 图1 旋转抛物面聚光镜 每个碟式太阳能热发电系统都有一个旋转抛物面反射镜用来汇聚太阳光,圆形的反射镜像碟子一样,故称为碟式反射镜。由于反射镜面积小则几十平方米,大则数百平方米,很难造成整块的镜面,是由多块镜片拼接而成。一般几kW的小型机组用多块扇形镜面拼成园形反射镜,如图2左侧照片;也有用多块园形镜

面组成,如图2右侧照片。大型的一般用许多方形镜片拼成近似园形反射镜,如图3照片所示。 图2 网上的碟式太阳能系统照片 图3 网上的碟式太阳能系统照片 拼接用的镜片都是抛物面的一部分,不是平面,多块镜面固定在镜面框架上,构成整片的旋转抛物面反射镜。整片的旋转抛物面反射镜与斯特林机组支架固定

在一起,通过跟踪转动装置安装在机座的支柱上,斯特林机组安装斯特林机组支架上,机组接收器在旋转抛物面反射镜的聚焦点上,见图4。 跟踪转动装置由跟踪控制系统控制,保证抛物面反射镜对准太阳,把阳光聚集在斯特林机组的接收器上。关于跟踪知识请浏览“鹏芃科艺”网站(https://www.sodocs.net/doc/ad16103120.html,)的“聚光太阳能热利用”栏目“太阳的视运动与跟踪”章节。在该栏目的“碟式太阳能热发电系统”章节有碟式太阳能热发电系统动画,可在线观看或下载。 图4 碟式太阳能发电系统组成 2. 斯特林发电机组 斯特林发动机是一种外燃机,依靠发动机气缸外部热源加热工质进行工作,发动机内部的工质通过反复吸热膨胀、冷却收缩的循环过程推动活塞来回运动实现连续做功。由于热源在气缸外部,方便使用多种热源,特别是利用太阳能作为热源。碟式抛物面聚光镜的聚光比范围可超过1000,能把斯特林发动机内的工质温度加热到650度以上,使斯特林发动机正常运转起来。在机组内安装有发电机与斯特林发动机连接,斯特林发动机带动发电机旋转发电。 斯特林发动机的技术较复杂,就不在这里介绍了,在“鹏芃科艺”网站(https://www.sodocs.net/doc/ad16103120.html,)有“斯特林发动机”栏目专门介绍斯特林发动机的原理与

塔式太阳能热发电技术

塔式太阳能热发电技术浅析 14121330 彭启 1.前言 太阳能热发电是利用聚光器将太阳辐射能汇聚,生成高密度的能量,通过热功循环来发电的技术[1]。我国太阳能热发电技术的研究开发工作始于70年代末,一些高等院校和科研所等单位和机构,对太阳能热发电技术做了不少应用性基础实验研究,并在天津建造了一套功率为lkW的塔式太阳能热发电模拟实验装置,在上海建造了一套功率为lKW的平板式低沸点工质太阳能热发电模拟实验装置[2~3]。 目前主流的太阳能热发电技术主要有4种方式:塔式、槽式、碟式和线性菲涅尔式[4],这4种太阳能光热发电技术各有优缺点。 塔式太阳能聚光比高、运行温度高、热转换效率高,但其跟踪系统复杂、一次性投入大,随着技术的改进,可能会大幅度降低成本,并且能够实现大规模地应用,所以是今后的发展方向。槽式技术较为成熟,系统相对简单,是第一个进入商业化生产的热发电方式,但其工作温度较低,光热转换效率低,参数受到限制。碟式光热转换效率高,单机可标准化生产、既可作分布式系统单独供电,也可并网发电,但发电成本较高、单机规模很难做大。线性菲涅尔式结构简单、发电成本低、具有较好的抗风性能,但工作效率偏低、且由于发展历史较短,技术尚未完全成熟,目前处于示范工程研究阶段。 2.发电原理与系统 塔式太阳能热发电系统的基本形式是利用独立跟踪太阳的定日镜群,将阳光聚集到固定在塔顶部的接收器上产生高温,加热工质产生过热蒸汽或高温气体,驱动汽轮机发电机组或燃气轮机发电机组发电,从而将太阳能转换为电能[5]。 塔式太阳能热发电系统,也称集中型太阳能热发电系统,主要由定日镜阵列、高塔、吸热器、传热介质、换热器、蓄热系统、控制系统及汽轮发电机组等部分组成,基本原理是利用太阳能集热装置将太阳热能转换并储存在传热介质中,再利用高温介质加热水产生蒸汽,驱动汽轮发电机组发电。 塔式太阳能热发电系统中,吸热器位于高塔上,定日镜群以高塔为中心,呈圆周状分布,将太阳光聚焦到吸热器上,集中加热吸热器中的传热介质,介质温度上升,存入高温蓄热罐,然后用泵送入蒸汽发生器加热水产生蒸汽,利用蒸汽驱动汽轮机组发电,汽轮机乏汽经冷凝器冷凝后送入蒸汽发生器循环使用。在蒸汽发生器中放出热量的传热介质重新回到低温蓄热罐中,再送回吸热器加热。塔式太阳能热发电系统概念设计原理系统如图1所示。 图1 塔式太阳能电站系统流程示意图

槽式太阳能光热发电项目投资成本分析

槽式太阳能光热发电项目投资成本分析 当前的光热发电市场以槽式光热发电技术为主,超过80%的CSP电站(含已建和在建项目)都采用了这种技术。实践证明,槽式热发电技术是最实用、最成熟、成本效益最突出的CSP技术。 投入结构投入(百万美元)比例 劳动力支出62.417.1% 集热场11.3 3.1 土地等基建21.2 5.8 钢结构9.1 2.5 管道建设 6.4 1.8 电气安装14.4 4.0 设备支出140.338.5 反光镜23.1 6.4 集热器25.97.1 钢材39.010.7 驾线塔 3.9 1.1 基建7.8 2.1 跟踪系统 1.60.4 旋转接头 2.60.7 传热系统(管道、换热器、泵等设备)19.5 5.4 传热介质(导热油)7.8 2.1 电气、控制系统等9.1 2.5 储热系统38.410.5 熔盐18.6 5.1 储热罐 6.6 1.8 隔热材料0.70.2 换热器 5.1 1.4 泵 1.60.4 平衡系统 3.5 1.0 发电系统52.014.3 发电机20.8 5.7 电厂辅助设施20.7 5.7 电网接入设施10.5 2.9 其他71.019.5 项目开发10.5 2.9 EPC28.17.7 融资21.8 6.0 其他支出(津贴等)10.5 2.9 总成本364100 备注:该成本分析对象为西班牙Andasol 1 50MW光热电站,配置7.5小时熔盐储

热系统,镜场面积51万平方米。本结果由安永和Fraunhofer共同测算。 表:一个50MW槽式光热电站的投资结构 当前,槽式光热发电技术和塔式光热发电技术(不带储热)的成本大概在4500美元/KW和7150美元/KW之间。配置储热系统的CSP电站的成本当然会更高,但其产能也将提高。计算得出,带储热的槽式和塔式CSP电站的成本大概在5000美元/KW和10500美元/KW之间。上表中所列出的Andasol 1 50MW光热电站的每千瓦成本大概为7280美元/KW。

太阳能光热发电技术

太阳能光热发电技术的应用与发展 摘要:太阳能是一种用之不尽、取之不竭的清洁能源,在能源与环境问题日趋严峻的今天,很多国家都对太阳能发电技术进行了研究和实践,并取得了一些成果。太阳能光热发电是太阳能利用的一种有效方式,目前有槽式、碟式和塔式三种典型的太阳能光热发电方式。比之传统的火力发电方式,太阳能有其环保的优势,但是也存在一些问题需要去克服。随着人类对清洁能源的需求太阳能发电技术将会得到更加深入的发展。 1.太阳能热发电技术概述 能源与环境问题是当今世界面临的两个重要问题,随着化石能源的日趋枯竭,一次能源的利用成本也不断增加,由于大量的燃烧矿石燃料,使环境问题日益严重,温室效应、空气污染越来越引起人们的重视。近年来一些可再生能源受到了人们的推崇,为各国所重视。太阳能是一种取之不尽、用之不竭的清洁能源,利用太阳能直接发电是缓解甚至解决能源问题的一种有效方式,世界各国也都在做积极的努力,已经有很多太阳能发电项目投入运行,太阳能发电技术在未来有着广阔的发展前景。 太阳能是太阳通过辐射的方式想宇宙空间释放的能量,人类所需能量的绝大部分都直接或间接地来自太阳。正是各种植物通过光合作用把太阳能转变成化学能在植物体内贮存下来。煤炭、石油、天然气等化石燃料也是由古代埋在地下的动植物经过漫长的地质年代形成的。它们实质上是由古代生物固定下来的太阳能。此外,水能、风能、等也都是由太阳能转换来的。地球轨道上的平均太阳辐射强度为1369W/ m2。地球赤道的周长为40000km,从而可计算出,地球获得的能量可达173000TW。在海平面上的标准峰值强度为1kW/m2,地球表面某一点24h的年平均辐射强度为 0.20kW/m2,相当于有 102000TW的能量,人类 依赖这些能量维持生存, 其中包括所有其他形式的 可再生能源(地热能资源 除外),虽然太阳能资源总 量相当于现在人类所利用 的能源的一万多倍,但太 阳能的能量密度低,而且 它因地而异,因时而变, 这是开发利用太阳能面临 的主要问题。太阳能的这图 1 世界各国太阳能发电装机容量些特点会使它在整个综合能源体系中的作用受到一定的限制。

塔式太阳能热发电站工作原理

2塔式太阳能热发电系统就是在空旷的地面上建立一高大的中央吸收塔,塔顶上安装固定一个吸收器,塔的周围安装一定数量的定日镜,通过定日镜将太阳光聚集到塔顶的接收器的腔体内产生高温,再将通过吸收器的工质加热并产生高温蒸汽,推动汽轮机进行发电。 3图示可以说为塔式太阳能热发电系统工作流程示意图。 对各个部件进行说明。 冷凝器:发电厂要用许多冷凝器使汽轮机排出的蒸汽得到冷凝,变成水,重新参加循环。 不同颜色的线条表示不同温度的工质。 4在大面积聚光方法中,与槽式聚光方式相比,塔式聚光有以下优点: 1)槽式的聚光比小,一般在50左右,为维持高温时的运行效率,必须使用真空管作为吸热器件。而塔式的聚光比大,一般可以达300到1500,因此可以使用非真空的吸热器进行光热转换,热转换部分寿命优于依赖于真空技术的槽式聚光技术。 2) 由于有大焦比,塔的吸热器可以在500℃到1500℃的温度范围内运行,对提高发电效率有很大的潜力。而槽式的工作温度一般在400℃以内,限制了发电透平部分的热电转换效率。接收器散热面积相对较小,因而可得到较高的光热转换效率。 5.塔式太阳能热发电系统的组成按照供能的不同主要由定日镜系统、吸热与热能传递系统(热交换系统) 、发电系统3部分组成。 定日镜场系统实现对太阳的实时跟踪,并将太阳光反射到吸热器。 位于高塔上的吸热器吸收由定日镜系统反射来的高热流密度辐 射能,并将其转化为工作流体的高温热能。 高温工作流体通过管道传递到位于地面的蒸汽发生器,产生高压过热蒸汽,推动常规汽轮机发电。 由于太阳能的间隙性,必须由蓄热器提供足够的热能来补充乌云遮挡及夜晚时太阳能的不足,否则发电系统将无法正常工作。 6大汉兆瓦级太阳能塔式热发电站由集热岛、热能储存岛与常规岛构成。集热岛包括定日镜场、吸热器系统与吸热塔。 吸热器为过热型腔式吸热器,吸热塔高118 m,过热型腔式吸热器安装在吸热塔92 m 标高处。热能储存岛由高温子系统、低温子系统组成,高温蓄热工质为导热油。低温子系统就是1 个100 m3的饱与蒸汽蓄热器,工质为饱与水蒸气。常规岛由1 台8、4 t/h 的燃油辅助锅炉与1、5 兆瓦的汽轮发电机组构成。 热力循环过程包括两个方面:

碟式太阳能热发电系统

第23卷 Vol .23  第10期No .10 重庆工学院学报(自然科学) Journal of Chongqing I nstitute of Technol ogy (Natural Science ) 2009年10月Oct .2009  3 收稿日期:2009-07-18 基金项目:航空工业技术创新基金资助项目(HZ -KJ2005009). 作者简介:刘巍(1963—),男,江苏靖江人,讲师,主要从事能源与环境工程,太阳能利用技术研究. 碟式太阳能热发电系统 刘 巍1 ,王宗超 2 (1.河海大学机电工程学院,江苏 常州 213022;2.清华大学深圳研究生院,深圳 518000) 摘 要:在研究了碟式太阳能热动力发电系统的发展状况、研究动态及应用前景的基础上,对碟式太阳能热动力发电系统进行了设计和分析.由于碟式太阳能热发电系统中太阳跟踪装置是一个重要的组成部分,设计了光电跟踪和视日运动轨迹跟踪相结合的跟踪方式.在跟踪策略上,晴天采用光电跟踪,阴天采用视日运动轨迹跟踪,实现了全方位、高度角、全天候的自动跟踪.试验结果表明,在各种天气状况下,跟踪器能够稳定工作,取得了满意的效果.通过对碟式太阳能热发电系统的分析和设计,提出了一种合理的、高效的太阳能利用方式.关 键 词:热发电;碟式聚焦器;太阳跟踪;单片机;聚光器 中图分类号:TK513.5 文献标识码:A 文章编号:1671-0924(2009)10-0099-05 D ish 2style Sol ar Ther ma l Power Genera ti on Syste m L IU W ei 1 ,WANG Zong 2chao 2 (1.College of Mechano 2electrical Engineering,Hehai University,Changzhou 213022,China;2.Postgraduate School,Shenzhen Ca mpus of Tsinghua University,Shenzhen 518000,China ) Abstract:Based on the study of the devel opment,research situati on and app licati on p r os pect of a dish 2style s olar energy dyna m ic syste m ,this paper makes the design and analysis of the dish 2style s olar energy dyna m ic syste m.Due t o the sun tracking device as an i m portant co mponent in the dish 2style s olar ther mal power syste m ,this paper designs a track of the combinati on of phot oelectric tracking and the day move ment traject ory tracking . It can achieve the all 2r ound and high angle aut o matic tracking under any kinds of weather,which uses op tical tracking way in sunny day and calendar 2reckoning method in cl oudy day .Experi m ents show that in any weather conditi ons,this tracker can work as designed and achieve satisfact ory results .By the analysis and design of the dish 2style s olar ther mal power syste m ,this paper puts f or ward a reas onable and efficient utilizati on method of s olar energy .Key words:ther mal power;dish 2style focusing device;sun tracking;SC M;s olar concentrat or 人们对能源开发和环境保护的呼声不断高涨,由于太阳能是一种清洁无污染的能源,取之不尽,用之不竭,它的开发、利用和转换已成为人类寻求新能源的热点,因此发展前景非常广阔.当 今,利用太阳能发电已成为新能源利用的一种重要方法,利用太阳能发电已经成为全球瞩目的一

国际主要槽式太阳能热发电站介绍

国际主要槽式太阳能热发电站介绍 河海大学南京中材天成新能源有限公司.安翠翠张耀明王军刘德有郭苏摘要:本文对国际上槽式太阳能热发电系统进行了归纳;介绍了几座具有代表性的系统,详细说明了其参数、现状;并跟踪了正在建设的几座槽式系统。 关键词:太阳能;槽式;热发电 虽然世界各国研究太阳能热发电技术已有很多年,但目前只有槽式太阳热电站实现了商业化示范运行,本文较为详细地介绍了世界各国槽式太阳能热发电的发展情况。 一、槽式太阳能热电系统简介 槽式太阳能热发电系统的工作原理是:采用只向一个方向弯曲的抛物面槽形镜面集热器将太阳光聚焦到位于焦线的中心管上,使管内的传热工质(油或水)加热至350~390 ℃,然后被加热的传热介质经热交换器产生过热蒸汽,过热蒸汽推动常规汽轮发电机发电。 从20世纪80年代初开始各国就积极发展槽式太阳能热发电技术,美国、西欧、以色列、日本发展较快,表1列出了已建、在建的槽式太阳能热电站。 二、实践应用 1 SEGS系统 20世纪80年代早期,美国由于能源危机致使石油价格猛涨,开始寻找替代能源,美国鲁兹(LUZ)公司在1985~1991年的短短七年间,投资12亿美元,共建造了9座槽式太阳热发电系统(SEGS I-SEGSIX ),总装机容量达354MWe,至今仍在运行。9座电站到2003年年发电总量见图1。 太阳能集热装置是槽式太阳能热发电系统的重要组成部分,LUZ公司分别开发了3种太阳能集热装置LS-I , LS-2和LS-3,并在SEGS I-SEGS IX上应用,从而大大降低了电站的运行费用。LS-I和LS-2集热器,由带铬黑表面的不锈钢管和抽真空的玻璃外套构成,铬黑表面的吸收率为0.94,在300℃时反射率为0.240。LS-3采用的是不锈钢管外表面涂覆有光谱选择性吸收涂层,太阳光吸收率为0.96,在350℃时的反射率为0.19。三种太阳能集热装置的参数及应用情况详见表2。

太阳能热发电

太阳能热发电 热动081班 20084140114 武伟杰随着经济的发展、社会的进步,人们对能源提出越来越高的要求,寻找新能源成为当前人类面临的迫切课题。现有电力能源的来源主要有3种,即火电、水电和核电。 火电的缺点: 火电需要燃烧煤、石油等化石燃料。一方面化石燃料蕴藏量有限、越烧越少,正面临着枯竭的危险。据估计,全世界石油资源再有30年便将枯竭。另一方面燃烧燃料将排出二氧化碳和硫的氧化物,因此会导致温室效应和酸雨,恶化地球环境。 水电的缺点: 水电要淹没大量土地,有可能导致生态环境破坏,而且大型水库一旦塌崩,后果将不堪设想。另外,一个国家的水力资源也是有限的,而且还要受季节的影响。 核电的缺点: 核电在正常情况下固然是干净的,但万一发生核泄漏,后果同样是可怕的。前苏联切尔诺贝利核电站事故,已使900万人受到了不同程度的损害,而且这一影响并未终止。 这些都迫使人们去寻找新能源。新能源要同时符合两个条件:一是蕴藏丰富不会枯竭;二是安全、干净,不会威胁人类和破坏环境。最理想的新能源是太阳能。 照射在地球上的太阳能非常巨大,大约40分钟照射在地球上的太阳能,便足以供全球人类一年能量的消费。可以说,太阳能是真正取之不尽、用之不竭的能源。而且太阳能发电绝对干净,不产生公害。所以太阳能发电被誉为是理想的能源。从太阳能获得电力,需通过太阳电池进行光电变换来实现。它同以往其他电源发电原理完全不同,具有以下特点:①无枯竭危险;②绝对干净(无公害); ③不受资源分布地域的限制;④可在用电处就近发电;⑤能源质量高;⑥使用者从感情上容易接受;⑦获取能源花费的时间短。不足之处是:①

照射的能量分布密度小,即要占用巨大面积;②获得的能源同四季、昼夜及阴晴等气象条件有关。但总的说来,瑕不掩瑜,作为新能源,太阳能具有极大优点,因此受到世界各国的重视。 利用太阳能发电有两大类型,一类是太阳光发电(亦称太阳能光发电),另一类是太阳热发电(亦称太阳能热发电)。太阳能光发电是将太阳能直接转变成电能的一种发电方式。它包括光伏发电、光化学发电、光感应发电和光生物发电四种形式,在光化学发电中有电化学光伏电池、光电解电池和光催化电池。太阳能热发电是先将太阳能转化为热能,再将热能转化成电能,它有两种转化方式。一种是将太阳热能直接转化成电能,如半导体或金属材料的温差发电,真空器件中的热电子和热电离子发电,碱金属热电转换,以及磁流体发电等。另一种方式是将太阳热能通过热机(如汽轮机)带动发电机发电,与常规热力发电类似,只不过是其热能不是来自燃料,而是来自太阳能。 太阳能热发电系统一般由太阳能即热系统、蓄热与换热系统和汽轮机发电系统组成。与常规热发电的不同是太阳能热发电必须考虑太阳能能量密度低、间歇性、不稳定性等因素。太阳能热发电的集热系统用聚光集热装置将太阳能收集起来,将集热工质加热到一定的温度,经过换热器将热能传递给动力回路中循环做工的工质,或产生高温高压得过热蒸汽驱动汽轮机、再带动发电机发电;从汽轮机出来的发气,其压力和温度已大大降低,或经冷凝器凝结成液体后,被重新泵送入换热器,开始新的循环。太阳能电站一般带有储热装置。 太阳能热发电系统一般由六部分组成: (1)太阳能集热子系统; (2)吸热与输送热量子系统; (3)蓄热子系统; (4)蒸汽发生系统; (5)动力子系统; (6)发电子系统。 其中,前两部分简称为太阳场,是太阳能热发电技术的核心。由于太阳能供应不稳定、不连续,为保障热发电系统的稳定运行,通常在系统中配置蓄能子系统,将收集的太阳能热能存储起来,以保证在夜间或太阳辐照不足时的发电;或

太阳能光伏发电系统方案

光伏发电示范项目系统设计建议书 示范项目名称:XXXXXXXXX示范项目 二〇一〇年十月

目录 第1章项目概况 (1) 1.1 项目地理情况 (1) 1.1.1 地理位置 (1) 1.1.2 供电要求 (1) 1.2 项目建筑类型(BIPV) (2) 第2章一般光伏发电系统的价格构成...............................................错误!未定义书签。第3章光伏并网发电系统设计原则与原理. (2) 3.1 总体设计原则 (3) 3.1.1 视觉美观性 (3) 3.1.2 太阳辐射量 (3) 3.1.3 电缆长度 (4) 3.2 方案设计原理 (4) 第4章光伏系统监控设计 (6) 第5章效益分析 (7) 5.1 发电量计算与节能减排量分析 (8) 5.2 资金投入与效益分析 (10) 第6章某太阳能电源技术有限公司...................................................错误!未定义书签。 6.1 雄厚的集团背景.................................................................................................................. 错误!未定义书签。 6.2 超强的项目管理能力.......................................................................................................... 错误!未定义书签。 6.3 卓越的设计团队.................................................................................................................. 错误!未定义书签。 6.4 “一揽子交钥匙服务”...................................................................................................... 错误!未定义书签。 6.5 增值服务 ............................................................................................................................. 错误!未定义书签。第7章在节能方面为万达服务过的项目 .. (20) 第8章附录《政策分析》 (21)

塔式太阳能热发电中的定日镜跟踪系统设计

万方数据

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塔式太阳能热发电中的定日镜跟踪系统设计 作者:耿其东, 朱天宇, 陈飞, GENG Qi-dong, ZHU Tian-yu, CHEN Fei 作者单位:耿其东,GENG Qi-dong(盐城工学院机械工程学院,江苏,盐城,224051), 朱天宇,陈飞,ZHU Tian-yu,CHEN Fei(河海大学机电工程学院,江苏,常州,213022) 刊名: 热力发电 英文刊名:THERMAL POWER GENERATION 年,卷(期):2009,38(2) 被引用次数:0次 参考文献(5条) 1.刘祖平一种跟踪和聚光的全新的理论[期刊论文]-中国科学技术大学学报 2006(12) 2.张宝星太阳能利用的跟踪与聚集系统研究[学位论文] 2006 3.饶鹏.孙胜利.叶虎勇两维程控太阳跟踪器控制系统的研制[期刊论文]-控制工程 2004(06) 4.张明峰PIC单片机入门与实战 2001 5.Soteris A.Kalogirou DESIGN AND CONSTRUCTION OF A ONE-AXIS SUN-TRACKING SYSTEM 1996(06) 相似文献(10条) 1.期刊论文张耀明.张文进.刘德有.孙利国.刘晓晖.王军太阳能热发电系列文章(17)70kW塔式太阳能热发电系统研究与开发(下)-太阳能2007(11) 阐述了塔式太阳能热发电系统中的接收器、燃气体轮机系统、辅助系统和控制系统的有关知识;介绍了南京江宁70kWe塔式太阳能热发电系统的接收器、燃气体轮机系统、辅助系统和控制系统的构成;总结了系统建设的目的和意义,并展望塔式太阳能热发电的前景. 2.期刊论文杨敏林.杨晓西.左远志.YANG Min-lin.YANG Xiao-xi.ZUO Yuan-zhi塔式太阳能热发电吸热器技术研究进展-科学技术与工程2008,8(10) 近年来,塔式太阳能热发电技术得到了迅猛发展,大量实验和运行数据充分证明了其技术可行性和商业应用前景.文中较系统的回顾了塔式太阳能热发电系统吸热器技术的发展历程及现状,对应用较为广泛的熔盐吸热器、空气吸热器及水/蒸汽吸热器作了详细的分析,并展望了我国开展塔武太阳能热发电应用研究的发展方向. 3.期刊论文张耀明.刘德有.张文进.孙利国.刘晓晖.王军太阳能热发电系列文章(16)70kW塔式太阳能热发电系统研究与开发(上)-太阳能2007(10) 介绍了南京江宁70kWe塔式太阳能热发电系统的基本原理与总体思路;对比了太阳能级燃气轮机与普通情况下使用的燃气轮机的差别;从定日镜的光学原理、控制原理等方面出发,阐述设计、制造工作中的做法;并对定日镜场的整体布置提出了一些见解和看法. 4.学位论文姚志豪太阳能塔式热发电站系统建模与控制逻辑研究2009 本论文的研究对象是中国第一座MW级塔式太阳能热发电站,研究内容是对该电站进行系统建模并对系统控制逻辑进行探讨。该电站采用多面定日镜作为聚光器,将太阳法向直射辐射能量反射聚焦到吸热器上产生过热蒸汽,然后利用传统的朗肯循环实现蒸汽的做功发电。
本论文紧密围绕科技部“十一五”863重点项目“太阳能热发电技术及系统示范”的子课题“太阳能塔式热发电系统总体设计技术及系统集成”中的内容,在本文研究对象大汉塔式电站的系统模型建立、子系统过程分析、全系统仿真及全场控制系统设计等几个方面分别开展了研究工作。
在电站全系统模型建立方面,设计并分析了十种电站全场运行模式及其互相之间的判别和切换控制逻辑。同时,还设计并分析了九种电站全场运行状态及其互相之间的切换逻辑,并建立了电站全系统能流传递模型及光热和发电两大子系统的输入输出参数模型。在此基础上,对定日镜场、吸热器、储热子系统、汽轮发电机组的基本数学模型进行了描述和分析,由此构建了除管路和阀门之外,较为完整的大汉塔式电站系统动力学模型。
在子系统过程分析方面,分别对大汉塔式太阳能热发电站“聚光、集热、储热、发电”这几个子系统单元基本运行过程进行了分析和探讨。总结了影响塔式太阳能热发电站能量来源不稳定及非连续性的天文学与地理、环境等方面的基本因素,提出了校正定日镜跟踪误差的BCS原理性算法。从塔式电站生产电能、电网输送电能及用户需求电能三个方面,对储热系统的重要性作了分析。对大汉电站的双级储热系统,设计了其“储热-放热”运行模式判断与切换基本逻辑。初步提出了定日镜场反射聚光功率与吸热器升压及产生蒸汽流量之间的关联函数。对影响机组正常运行的主要因素即云遮工况出现时大汉电站的系统动作逻辑进行了初步设计。
在全系统仿真及全场控制系统设计方面,利用TRNSYS软件设计搭建了大汉电站全系统仿真模型,对其在设计日与全年的发电量进行了仿真与理论计算分析。同时,对世界上第一座已实现商业化运行的塔式电站西班牙的PS10进行了系统模型重建与仿真,并得到了与已公布数据有较好吻合的结果。另外 ,还初步设计了电站全场控制系统基本原理框图及吸热器的几个主要监测及控制回路。分别设计了吸热器蒸汽温度的蒸汽侧喷水减温调节与镜场侧聚光调节的方法,对其基本热力学过程及方案原理进行了分析。在此基础上,初步设计了吸热器串级三冲量给水调节系统并对其传递函数原理图进行了描述。同时,还初步设计了考虑塔式太阳能热发电站气象、环境及聚光精度影响等基本特性的吸热器过热段喷水减温控制系统SAMA图,并对其中关键的焓值计算方案进行了探讨分析。 5.期刊论文范志林.张耀明.刘德有.王军.刘巍太阳能热发电系列文章(7)塔式太阳能热发电站接收器-太阳能2007(1) 本文介绍了国际现有高温太阳能热发电接收器的类型、结构、性能、应用状况,并结合我国研究现状指出我国开展太阳能接收器研究需解决的问题. 6.期刊论文章国芳.朱天宇.王希晨塔式太阳能热发电技术进展及在我国的应用前景-太阳能2008(11) 在介绍塔式太阳能热发电系统的基本原理、系统组成的基础上,回顾了塔式太阳能热发电系统的发展历程,着重阐述了塔式热发电所涉及的关键技术,包括定日镜、接收器、传热蓄热工质的研究进展,并通过分析我国气象、地理条件及能源需求,指出塔式太阳能热发电在我国的西藏、内蒙等西北部地区具有广阔的应用前景.

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