槽式太陽能光熱電站關鍵技術及運行特性的研究.pdf

1、隨著經濟和社會的快速發(fā)展，能源危機與環(huán)境污染的雙重壓力促使世界各國能源生產與消費模式向清潔能源方向轉型。在此背景下太陽能光熱發(fā)電技術作為一種新興的新能源發(fā)電技術，近年來得到了世界各國廣泛關注。隨著近期國家一系列相關政策的出臺，光熱發(fā)電將成為我國清潔能源領域一個重要的產業(yè)迎來快速發(fā)展期。本文主要對槽式太陽能光熱發(fā)電的關鍵環(huán)節(jié)-槽式聚光器、集熱器、相關控制問題及槽式光熱電站建模等方面開展研究。
　　針對槽式太陽能光熱電站的聚光集熱部分

2、，首先研究了太陽聚光器理論，計算了誤差對攔截因子的影響，對隨機誤差對集熱器能流分布特性的影響進行了計算分析。建立了一種基于Matlab/GUI的槽式太陽能鏡場模型，利用該模型可以計算槽式聚光器的端部損失、余弦損失因子、遮擋系數、鏡場效率等參數。對聚光器運行效率進行分析得出，南北布置聚光器的年平均效率為0.473，而東西布置聚光器的年平均效率為0.398，表明槽式聚光器采用南北布置的年平均效率高于東西布置。通過對效率模型中各部分系數分析，

3、得出影響槽式太陽能聚光器效率因素當中最主要的因素是入射角余弦和入射角修正系數，端部損失和遮擋損失對槽式太陽能聚光集熱器的影響較小。建立了槽式集熱管的傳熱模型和出口溫度動態(tài)模型，通過計算得出集熱器的瞬時熱效率隨熱工質平均溫度升高而下降，隨太陽輻照強度升高而升高，本文建立的傳熱模型計算的瞬時熱效率與NREL的測試效率誤差在3％以內。通過本文建立的槽式聚光集熱模型可以有效預測不同工況導熱油槽式太陽能鏡場聚光集熱環(huán)節(jié)主要特性參數，為導熱油槽式太

4、陽能鏡場集熱部分的優(yōu)化設計和高效運行提供了重要的理論依據。
　　本文建立了35MW導熱油槽式太陽能光熱電站的模型，利用該模型可以針對不同地區(qū)光熱電站的傳熱工質流速、光熱電轉換效率、鏡場及動力循環(huán)功率輸出等多個參數開展動態(tài)性能分析。該導熱油槽式太陽能光熱電站模型可以在時間、空間維度有效評估不同工況下電站出力、效率等主要特性參數，可以為我國槽式光熱電站建設前期選址、設計、電站運行分析以及投資決策提供理論依據。
　　本文提出了一種

5、基于內?？刂评碚摰牟凼郊療崞鞒隹跍囟瓤刂撇呗裕摽刂撇呗葬槍Σ凼教柲芗療崞鞒隹跍囟却鬁?、時變的特點，可以有效的對集熱器出口溫度進行控制，利用Matlab/Simlink進行了仿真。通過對仿真結果的比較分析，從動態(tài)誤差、靜態(tài)誤差、抗擾動等控制性能方面比傳統(tǒng)PID控制策略更加優(yōu)越，該控制策略可以為今后我國槽式太陽能光熱電站的集熱器出口溫度控制提供一定的參考。
　　本文設計了一種專門針對槽式太陽能聚光器的基于可編程邏輯控制器的全自動