槽式太陽(yáng)能光熱電站關(guān)鍵技術(shù)及運(yùn)行特性的研究.pdf

1、隨著經(jīng)濟(jì)和社會(huì)的快速發(fā)展，能源危機(jī)與環(huán)境污染的雙重壓力促使世界各國(guó)能源生產(chǎn)與消費(fèi)模式向清潔能源方向轉(zhuǎn)型。在此背景下太陽(yáng)能光熱發(fā)電技術(shù)作為一種新興的新能源發(fā)電技術(shù)，近年來(lái)得到了世界各國(guó)廣泛關(guān)注。隨著近期國(guó)家一系列相關(guān)政策的出臺(tái)，光熱發(fā)電將成為我國(guó)清潔能源領(lǐng)域一個(gè)重要的產(chǎn)業(yè)迎來(lái)快速發(fā)展期。本文主要對(duì)槽式太陽(yáng)能光熱發(fā)電的關(guān)鍵環(huán)節(jié)-槽式聚光器、集熱器、相關(guān)控制問(wèn)題及槽式光熱電站建模等方面開(kāi)展研究。
　　針對(duì)槽式太陽(yáng)能光熱電站的聚光集熱部分

2、，首先研究了太陽(yáng)聚光器理論，計(jì)算了誤差對(duì)攔截因子的影響，對(duì)隨機(jī)誤差對(duì)集熱器能流分布特性的影響進(jìn)行了計(jì)算分析。建立了一種基于Matlab/GUI的槽式太陽(yáng)能鏡場(chǎng)模型，利用該模型可以計(jì)算槽式聚光器的端部損失、余弦損失因子、遮擋系數(shù)、鏡場(chǎng)效率等參數(shù)。對(duì)聚光器運(yùn)行效率進(jìn)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(guò)對(duì)效率模型中各部分系數(shù)分析，

3、得出影響槽式太陽(yáng)能聚光器效率因素當(dāng)中最主要的因素是入射角余弦和入射角修正系數(shù)，端部損失和遮擋損失對(duì)槽式太陽(yáng)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(dòng)態(tài)模型，通過(guò)計(jì)算得出集熱器的瞬時(shí)熱效率隨熱工質(zhì)平均溫度升高而下降，隨太陽(yáng)輻照強(qiáng)度升高而升高，本文建立的傳熱模型計(jì)算的瞬時(shí)熱效率與NREL的測(cè)試效率誤差在3％以內(nèi)。通過(guò)本文建立的槽式聚光集熱模型可以有效預(yù)測(cè)不同工況導(dǎo)熱油槽式太陽(yáng)能鏡場(chǎng)聚光集熱環(huán)節(jié)主要特性參數(shù)，為導(dǎo)熱油槽式太

4、陽(yáng)能鏡場(chǎng)集熱部分的優(yōu)化設(shè)計(jì)和高效運(yùn)行提供了重要的理論依據(jù)。
　　本文建立了35MW導(dǎo)熱油槽式太陽(yáng)能光熱電站的模型，利用該模型可以針對(duì)不同地區(qū)光熱電站的傳熱工質(zhì)流速、光熱電轉(zhuǎn)換效率、鏡場(chǎng)及動(dòng)力循環(huán)功率輸出等多個(gè)參數(shù)開(kāi)展動(dòng)態(tài)性能分析。該導(dǎo)熱油槽式太陽(yáng)能光熱電站模型可以在時(shí)間、空間維度有效評(píng)估不同工況下電站出力、效率等主要特性參數(shù)，可以為我國(guó)槽式光熱電站建設(shè)前期選址、設(shè)計(jì)、電站運(yùn)行分析以及投資決策提供理論依據(jù)。
　　本文提出了一種

5、基于內(nèi)?？刂评碚摰牟凼郊療崞鞒隹跍囟瓤刂撇呗?，該控制策略針對(duì)槽式太陽(yáng)能集熱器出口溫度大滯后、時(shí)變的特點(diǎn)，可以有效的對(duì)集熱器出口溫度進(jìn)行控制，利用Matlab/Simlink進(jìn)行了仿真。通過(guò)對(duì)仿真結(jié)果的比較分析，從動(dòng)態(tài)誤差、靜態(tài)誤差、抗擾動(dòng)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(guó)槽式太陽(yáng)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(shè)計(jì)了一種專(zhuān)門(mén)針對(duì)槽式太陽(yáng)能聚光器的基于可編程邏輯控制器的全自動(dòng)