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开发可再生能源是解决落后地区能源结构的优化方式,不仅能够保证能源供给、保护环境,更能加快经济和社会持续发展。部分偏远地区人群稀少,集中发电系统电力传输损失大成本高,同时污染环境。因此,开发分布式能源热电联供系统既能解决用电需求又能解决供暖问题。太阳能资源丰富,取之不尽,利用太阳能进行热发电是目前比较现实的解决方案。目前,人们对于槽式太阳能集热蓄热及有机朗肯循环的联合运行研究主要停留在理论阶段,在实验研究中未见公开文献,本文结合太阳能与中低温有机朗肯循环系统进行试验搭建及研究,为规模化商业运行提供参考。
本文主要内容如下:
(1)根据实验系统初始设计参数,初步设计系统各设备,并对设备进行选型;根据实验系统搭建地址,对系统进行规划布置,并提出实验搭建的工程问题;设计系统管路,对系统中所有泵进行选型,提出系统保温及管路设备伴热设计。
(2)搭建熔盐蓄热槽式太阳能有机朗肯循环发电系统实验台,包括太阳能集热系统、熔盐双罐蓄热系统、有机朗肯循环系统。详细介绍系统搭建过程,包括场地的选址、系统的土建、设备仪表的安装、管路的连接与保温及系统的调试。
(3)系统通过DCS控制系统对实验装置进行调控,详细介绍了整个系统的数据采集系统,设备仪表的误差分析,系统中关键点位的控制策略以及系统并网过程,为后期系统调试及实验提供了良好的硬件保障及软件支持,并对系统进行初步调试。
(4)对集热蓄热系统及有机朗肯循环系统开展研究结果实验研究,通过切换聚焦与偏焦模式以及在熔盐恒定与变流量情况下对集热系统性能进行实验。有机朗肯循环实验包括并网前实验运行研究、冷却塔缺水状态实验运行研究、并网实验运行研究,本文还对系统熔盐蓄热量进行研究,研究熔盐蓄热量随着蒸发温度以及液位的变化。
(5)比较七大城市应用以熔盐作为传热蓄热介质的槽式太阳能驱动有机朗肯循环发电系统成本投入情况,发现拉萨作为西南地区典型城市其电场投资最低。并以拉萨地区为例,通过本系统热电联供方式与单纯发电方式进行比较,发现:热电联供方式在节约燃料,减排CO2283.9t,能源平均成本0.405元kW-1h-1经济性比单纯发电系统具有明显优势。
本文主要内容如下:
(1)根据实验系统初始设计参数,初步设计系统各设备,并对设备进行选型;根据实验系统搭建地址,对系统进行规划布置,并提出实验搭建的工程问题;设计系统管路,对系统中所有泵进行选型,提出系统保温及管路设备伴热设计。
(2)搭建熔盐蓄热槽式太阳能有机朗肯循环发电系统实验台,包括太阳能集热系统、熔盐双罐蓄热系统、有机朗肯循环系统。详细介绍系统搭建过程,包括场地的选址、系统的土建、设备仪表的安装、管路的连接与保温及系统的调试。
(3)系统通过DCS控制系统对实验装置进行调控,详细介绍了整个系统的数据采集系统,设备仪表的误差分析,系统中关键点位的控制策略以及系统并网过程,为后期系统调试及实验提供了良好的硬件保障及软件支持,并对系统进行初步调试。
(4)对集热蓄热系统及有机朗肯循环系统开展研究结果实验研究,通过切换聚焦与偏焦模式以及在熔盐恒定与变流量情况下对集热系统性能进行实验。有机朗肯循环实验包括并网前实验运行研究、冷却塔缺水状态实验运行研究、并网实验运行研究,本文还对系统熔盐蓄热量进行研究,研究熔盐蓄热量随着蒸发温度以及液位的变化。
(5)比较七大城市应用以熔盐作为传热蓄热介质的槽式太阳能驱动有机朗肯循环发电系统成本投入情况,发现拉萨作为西南地区典型城市其电场投资最低。并以拉萨地区为例,通过本系统热电联供方式与单纯发电方式进行比较,发现:热电联供方式在节约燃料,减排CO2283.9t,能源平均成本0.405元kW-1h-1经济性比单纯发电系统具有明显优势。