南亚地区槽式太阳能热发电站设计与仿真

发布时间：2020-10-20 08:28

　　 集中式太阳能发电己被证明是一种行之有效的环保型发电技术,本文探讨了南亚地区建立抛物线集热槽式发电厂的可能性。以不同区域的太阳曝晒电位为依据,并利用地理空间工具箱考虑DNI,Land和Slope等因素对开发目标地区太阳能资源的可行性和价值进行了评估。本文选定的地点分别是印度的Ahmad Abad和巴基斯坦的Rahim Yar Khan,年度平均DNI分别为2153千瓦时/m2和2069千瓦时/m2,满足抛物线集热槽式热电厂的建设要求。储热系统可以确保发电厂在夜间和没有太阳辐射的情况下运行。本文提出一座50MW的发电厂配备可以运行7.5个小时的蓄热系统,该电厂包括148个回路,每个回路有4个集热器,通过考虑物理模型,使用模拟器SAM验证了计划的工厂设计。我们发现Ahmad Abad和Rahim Yar Khan的年发电量分别可以达到为178.6GW/he和173.308GW/he,发电能力系数分别为39.3.4%和40.4%。发电厂的平均成本为16.6cent/kWh,这些数据表明PSTPP可以与化石燃料发电厂竞争。化石燃料发电厂的主要缺点是会产生温室气体,导致全球变暖。CSP发电厂的优势在于它不产生温室气体。拟议的工厂设计的环境效益表明,它将避免产生123151公吨/年的二氧化碳,能够为89000户家庭提供电力,从传统发电厂转向太阳能发电厂也将减少从中东进口燃料。CSP技术不仅有助于克服该地区的能源缺口,而且有助于在该地区创造就业机会。
【学位单位】：华北电力大学(北京)
【学位级别】：硕士
【学位年份】：2019
【中图分类】：TM615
【文章目录】：
摘要
Abstract
Chapter 1 Introduction
    1.1 Introduction to Renewable Energy
    1.2 Sustainable Energy and Sustainable Energy Sources
        1.2.1 Renewable Energy
        1.2.2 Sun's Energy
        1.2.3 Solar Radiations
        1.2.4 Ways to Harness Solar Power
    1.3 Advantages of Solar Energy vs.other Renewable Energy Sources
    1.4 Feasibility of Solar Plant in South Asia
    1.5 Energy scenario in South Asia
Chapter 2 Literature Review
    2.1 Practical power Plant
Chapter 3 Solar Radiations
    3.1 Components of Radiations
    3.2 Geometry of Sun and Earth
        3.2.1 Equatorial Plane
        3.2.2 Latitude and Longitude
        3.2.3 Meridian Plane,Solar Noon and Civil Time
        3.2.4 Hour Angle
        3.2.5 Declination Angle
    3.3 Geometry of Collector and Solar Beam
        3.3.1 Slope(β)
        3.3.2 Surface Azimuth Angle (γ)
        3.3.3 Solar Azimuth Angle (γ s)
        3.3.4 Solar Zenith Angle (θ z)
        3.3.5 Incidence Angle Modifier
        3.3.6 Incidence Angle
Chapter 4 Rankins Cycle
    4.1 Rankins Cycle and Solar Consideration
    4.2 Engine Cycle
    4.3 Intermediate Heat Transfer Fluid
    4.4 Rankins Power Cycle
        4.4.1 Ideal Rankins Cycle
        4.4.2 Deviation of Actual Rankins
        4.4.3 Reheat Rankins Cycle
        4.4.4 Regeneration
Chapter 5 Site Selection
    5.1
        5.1.1 Solar resource
        5.1.2 Availability of Grid Connection
        5.1.3 Water Resource Assessment
        5.1.4 Slope of land
        5.1.5 Wind Assessment
        5.1.6 Availability of Land
    5.2 Resource assessment of South Asia for constructing CSTP
Chapter 6 Design Calculation
    6.1 Mathematical Modelling
        6.1.1 Absorbed Power
        6.1.2 Thermal Losses
        6.1.3 Collected Power
    6.2 Cost of plant
        6.2.1 Direct Capital Cost
    6.3 Simulation
Chapter 7 Results and Discussion
    7.1 Effect of Site
        7.1.1 Daily Performance
        7.1.2 Monthly Profile
    7.2 Influence of thermal storage system
    7.3 Economics Viability of Plant
    7.4 Environmental Viability of Plant
Conclusion
Appendix
References
Acknowledgement

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本文编号：2848453