太阳能-燃气联合循环电站的模拟与性能研究
发布时间：2020-12-26 20:58
当前,我国的能源结构依然以煤电为主。为了减少对化石能源的依赖,控制煤电对环境的污染,发展可持续的清洁能源将是未来能源利用的前进方向。太阳能是取之不尽、用之不竭的清洁能源,具有非常广阔的发展前景。太阳能热发电在世界各地已经得到了不同程度的发展,但由于太阳能的不连续性及不稳定性,其大规模的商业应用受到了阻碍。燃气-蒸汽联合循环的核心设备为燃气轮机,燃气轮机运行时非常稳定,但受环境因素的影响较大。为了提高燃气-蒸汽联合循环（GTCC）的热效率,应在一定范围内尽可能降低余热锅炉的排烟温度。单一能源品种的利用受到多方掣肘,因此在未来发展过程中,建设多种能源有机整合、集成互补的综合能源体系正成为大趋势。本文提出一种新型太阳能-燃气联合循环（ISCC）电站,从电站系统设计、建模与优化、性能分析及综合评价等方面进行了研究,旨在为太阳能-燃气联合循环电站的研究与发展提供理论参考与新思路,主要内容如下:首先,从系统流程、参数设计和机组配置出发,提出了一种新型ISCC系统,并利用EBSILON软件建立了该电站的模型。经过不同地区运行模拟对比分析,对电站进行了选址。利用SAM软件,对ISCC电站的太阳能直接蒸...
【文章来源】：东北电力大学吉林省
【文章页数】：76 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
图１－１?２０１７年全国电源装机容量分配图??，．
东北电力大学工程硕士学位论文??机容量占比为５６％，依然占据能源利用的主要方式。在可清洁能源发电装机容量中，天然■??气发电占比仅为４％，而太阳能的发电装机容量占比为８％，依然有很大的发展空间。??图１－２为２０１７年全国发电量能源分配图Ｗ，从图中可知，煤电的实际发电量占比要明??显高于煤电的装机占比，这说明煤电的实际市场占有率更高一些。另外，燃气、太阳能发??电的利用率低于装机容量，其中燃气的发电占比为２．８％，太阳能发电的占比仅为１．８％。??６０．５??６０??５０墨？??ｒ°ｍ??煤?气水核?ｗ?光?生物质??发电ａ能源分配??图１－２?２０１７年全国发电量分配图??２０１６年，国家发改委、能源局发布的《能源生产和消费革命战略（２０１６－２０３０）》提出了??非化石能源跨越发展行动。预计在未来的几十年内，非化石能源的占比将超过一半，煤电??的装机容量占比将会逐年降低，清洁能源将会得到快速发展，并占据主力位置，其中太阳??能的装机容量占比将会是跨越式的大发展。国家大力发展清洁能源，光伏和风电的装机量??更是高速增长，但光伏及风电的不稳定性使电网波动性显著提高、资源分布与能源消费地??区不协调也造成远距离输送损耗高等缺点也很明显，从而导致局部地区的弃光弃风限电问??题也日趋严重，因此不稳定的清洁能源输出是不能承担可靠电源的电力平衡的角色。??图１－３为我国太阳能资源条件，初步估算，中国拥有可利用的ＤＮＩ＞１７００?ｋＷｈ／ｍ２的??土地约９４万平方公里，且这些土地多为戈壁、沙漠，如果按光热发电机组配置储热系统??机组的利用小时数为４０００?ｈ计算，１０万平方公里土地可装机容量可达到１３．５亿ｋＷ。??根据
?第１章绪论???Ｓｉ：＇。。。??ｓ?；ｒ；＾〇°?＾Ｎ｜??ＥＺｈ?２００叫?３〇ｏ??ｒ￣ｌ?１３００－１４００?／?Ｍ??〇?ｉｓｏｏ－?ｆ?＾??Ｍ１６００－１７００??■０１７００－１８００??ｎｉｌ?ＢＯＯ－１９００?婦??■■?＞１９００??图１－３我国太阳能资源条件??如图１－４所示，太阳光照射在反射镜面上再聚焦到接受器上，根据集热聚焦特点的不??同，可分为线性菲涅尔式太阳能集热系统、点聚焦方式的塔式太阳能集热系统、碟式太阳??能集热系统以及线聚焦方式的槽式太阳能集热系统。??＂?＊?翁?尊＇??（ａ）线性菲涅尔式?（ｂ）塔式?（ｃ）蝶式?（ｄ）槽式??图１－４几种不同形式的光热发电??线性菲涅尔集热系统的优点是结构相对简单，系统的控制较容易，且系统的耗材少，??投资也低，缺点是聚光比低、光电效率也不高。应用塔式集热的发电系统集热温度最高，??可达到５６０．０?°Ｃ？５７０．０?°Ｃ，经过换热后产生的蒸汽参数高，从而使发电系统的热效率高，??另外塔式光热发电的导热管回路短，所以在工程造价的控制和规模化应用中具有明显优??势。塔式光热发电的不足之处是镜面和塔的距离较远，定日镜对焦的难度很大，从而导致??光热的损失较高，因此对日照跟踪的命中率和准确率有很高的要求。碟式光热发电系统的??发电效率最高，但核心部件斯特林机容易出现故障，且系统难以实现大规模的储能，只能??适用小容量的分布式发电，因此其发展暂时受到了限制。??－３－??
本文编号：2940445
【文章来源】：东北电力大学吉林省
【文章页数】：76 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
图１－１?２０１７年全国电源装机容量分配图??，．
东北电力大学工程硕士学位论文??机容量占比为５６％，依然占据能源利用的主要方式。在可清洁能源发电装机容量中，天然■??气发电占比仅为４％，而太阳能的发电装机容量占比为８％，依然有很大的发展空间。??图１－２为２０１７年全国发电量能源分配图Ｗ，从图中可知，煤电的实际发电量占比要明??显高于煤电的装机占比，这说明煤电的实际市场占有率更高一些。另外，燃气、太阳能发??电的利用率低于装机容量，其中燃气的发电占比为２．８％，太阳能发电的占比仅为１．８％。??６０．５??６０??５０墨？??ｒ°ｍ??煤?气水核?ｗ?光?生物质??发电ａ能源分配??图１－２?２０１７年全国发电量分配图??２０１６年，国家发改委、能源局发布的《能源生产和消费革命战略（２０１６－２０３０）》提出了??非化石能源跨越发展行动。预计在未来的几十年内，非化石能源的占比将超过一半，煤电??的装机容量占比将会逐年降低，清洁能源将会得到快速发展，并占据主力位置，其中太阳??能的装机容量占比将会是跨越式的大发展。国家大力发展清洁能源，光伏和风电的装机量??更是高速增长，但光伏及风电的不稳定性使电网波动性显著提高、资源分布与能源消费地??区不协调也造成远距离输送损耗高等缺点也很明显，从而导致局部地区的弃光弃风限电问??题也日趋严重，因此不稳定的清洁能源输出是不能承担可靠电源的电力平衡的角色。??图１－３为我国太阳能资源条件，初步估算，中国拥有可利用的ＤＮＩ＞１７００?ｋＷｈ／ｍ２的??土地约９４万平方公里，且这些土地多为戈壁、沙漠，如果按光热发电机组配置储热系统??机组的利用小时数为４０００?ｈ计算，１０万平方公里土地可装机容量可达到１３．５亿ｋＷ。??根据
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