槽式光热发电聚光镜面形检测方法研究
发布时间：2021-07-27 11:34
槽式太阳能光热发电技术作为当今世界上商业化应用最成熟的太阳能热发电技术,正在吸引越来越多的国内外研究团队对其进行研究和应用。聚光镜作为槽式太阳能光热发电系统中的重要组成部分,其聚光效率将直接影响整个电站的发电效率。而影响聚光效率的因素除了聚光镜本身固有的材料属性之外,还有安装误差及镜面变形等,都会改变聚光镜的面形,从而降低聚光效率。故研究槽式光热发电聚光镜面形检测的技术是十分必要的。基于上述研究背景及意义,本文主要针对现有聚光镜面形检测技术存在的问题,提出了一种新的槽式聚光镜面形检测方法,可以实现高效、精确、低成本的检测。本文研究内容主要包括以下几个方面:1.本文在吸热管反射成像法的基础上进行改进,提出了一种新的槽式聚光镜面形检测方法,深入研究了面形检测方法的检测原理。根据光线的反射定律和光线可逆原理以及截断因子的定义,通过对比吸热管反射成像的实际区域面积和理论区域面积,从而能够计算得到槽式聚光镜面形重要的评价指标—截断因子。2.基于新的面形检测方法,本文设计了相应的面形检测实验,并深入研究了面形检测系统的标定方法。同时分析对比了不同的图像处理算法,选择采用了适合该面形检测系统的图像处...
【文章来源】：兰州理工大学甘肃省
【文章页数】：64 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
塔式太阳能热发电系统
硕士学位论文3成本较高。图1.1塔式太阳能热发电系统抛物面槽式聚光镜太阳能热发电系统主要由聚光集热系统、热传输和热交换储热系统以及发电系统4部分组成，其工作原理是：将太阳光聚集到真空吸热管上，加热真空吸热管内流通的导热工质，再通过换热设备将水加热产生高温高压的水蒸气，使其提供足够的热能以产生电能。槽式太阳能热发电系统如图1.2所示。槽式太阳能热发电系统的年平均效率大概在15%，吸热管内工质运行温度通常在320~400℃[22]。槽式太阳能热发电系统结构紧凑，其集热面积相较于塔式和碟式更校抛物槽式聚光单元制造所需的构建种类不多，加工简单，制造成本相对较低，更容易实现标准化，适合大批量生产，而且槽式太阳能热发电技术和其他三种太阳能热发电技术相比更为成熟，因此成为当今世界上商业化运行最成熟的太阳能热发电系统，并得到世界上许多国家的认可，其占到太阳能光热电站总装机的70%以上。图1.2槽式太阳能热发电系统碟式太阳能热发电系统[15]主要由碟式聚光镜、集热器、传热设备和斯特林机发电系统组成。碟式太阳能热发电系统如图1.3所示。聚光器镜面为旋转抛物面反射镜，配置双轴驱动跟踪太阳，保证入射光线始终垂直于镜面开口，经反射后
??固亓只?⒌纭９ぷ魑露瓤纱?50℃，系统的光热转化效率约为85%，理论光电转换效率大于30%[21]。在目前的四种太阳能光热发电方式中，碟式太阳能热发电系统的整体效率和工质峰值温度都是最高的，且对于单独的碟式发电系统，其占地面积较小，应用灵活，可用于分布式发电，有助于解决偏远地区电能短缺的问题，同时也较易实现并网发电。但由于碟式太阳能热发电系统无法配备储热装置，因此发电持续性较差。且碟式太阳能热发电系统很难实现与其他能源发电形式混合工作，因此阻碍了碟式太阳能热发电系统进一步的商业化进程。图1.3碟式太阳能热发电系统菲涅尔式太阳能热发电系统[23]组成主要包括了聚光镜尝吸热管、控制设备、转热设备和热电转换设备。聚光镜场由多组菲涅尔式反射镜构成，每个反射镜可独立绕单轴旋转跟日，确保太阳光线可以聚焦在处于聚光镜焦线的吸热管上。聚光镜场通常配有二次聚光器，可有效提高聚光单元的聚光效率，管内的传热介质通常为水和水蒸气。菲涅尔式太阳能热发电系统如图1.4所示。与槽式太阳能热发电系统相比，菲涅尔式系统的区别主要在于菲涅尔式反射镜安装在地面上，简化了槽式系统复杂的支架结构，使得聚光单元安装更加便捷，且聚光器承受的风载相对较校但与此同时，菲涅尔式聚光系统相较槽式聚光系统较难储热，传热工质的温度以及进气参数较低。一种新型的菲涅尔式聚光系统可同时配置多个吸热管[24]，让反射镜对不同的吸热管进行反射聚光，能够有效降低不同反射镜之间挡光产生的影响，提高聚光镜场土地的利用率。目前菲涅尔式太阳能热发电系统的光热转换效率大概在85%，理论光电转换效率为18%，年平均转换效率约为10%。菲涅尔式太阳能热发电系统现在的聚光效率还相对较低，但具有可观的改进潜力，我国也将菲涅?
【参考文献】：
期刊论文
[1]集中式光伏电站逆变器选型问题探讨[J]. 朱建国,董建庭. 节能. 2020(03)
[2]2015～2022年中国太阳能热发电发展情景分析及预测[J]. 王志峰,杜凤丽. 太阳能. 2019(11)
[3]青海地区太阳能光热发电前景分析[J]. 张亮. 化肥设计. 2019(04)
[4]大型槽式太阳能反射镜面摄影测量方法[J]. 王君,董明利,李巍,孙鹏. 激光与光电子学进展. 2018(05)
[5]我国太阳能热发电产业发展现状及前景浅析[J]. 巩玺. 太阳能. 2017(11)
[6]太阳能光热发电技术的发展[J]. 上海建材. 2017(01)
[7]槽式太阳能集热器热效率的数值模拟研究[J]. 韩雪,王志敏,田瑞,齐井超. 太阳能学报. 2016(09)
[8]基于偏折原理的太阳能槽式聚光器面形快速检测方法[J]. 肖君,魏秀东,卢振武,任兰旭,申振锋. 中国激光. 2013(12)
[9]国际太阳能资源及太阳能热发电趋势[J]. 黄湘. 华电技术. 2009(12)
[10]塔式太阳能热发电站定日镜面形检测专用仪器的研制[J]. 许文斌,卢振武,张红鑫,刘华. 仪器仪表学报. 2009(07)
硕士论文
[1]塔式太阳能热发电蒸汽系统建模与控制[D]. 李雅哲.华北电力大学（北京） 2011
本文编号：3305704
【文章来源】：兰州理工大学甘肃省
【文章页数】：64 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
塔式太阳能热发电系统
硕士学位论文3成本较高。图1.1塔式太阳能热发电系统抛物面槽式聚光镜太阳能热发电系统主要由聚光集热系统、热传输和热交换储热系统以及发电系统4部分组成，其工作原理是：将太阳光聚集到真空吸热管上，加热真空吸热管内流通的导热工质，再通过换热设备将水加热产生高温高压的水蒸气，使其提供足够的热能以产生电能。槽式太阳能热发电系统如图1.2所示。槽式太阳能热发电系统的年平均效率大概在15%，吸热管内工质运行温度通常在320~400℃[22]。槽式太阳能热发电系统结构紧凑，其集热面积相较于塔式和碟式更校抛物槽式聚光单元制造所需的构建种类不多，加工简单，制造成本相对较低，更容易实现标准化，适合大批量生产，而且槽式太阳能热发电技术和其他三种太阳能热发电技术相比更为成熟，因此成为当今世界上商业化运行最成熟的太阳能热发电系统，并得到世界上许多国家的认可，其占到太阳能光热电站总装机的70%以上。图1.2槽式太阳能热发电系统碟式太阳能热发电系统[15]主要由碟式聚光镜、集热器、传热设备和斯特林机发电系统组成。碟式太阳能热发电系统如图1.3所示。聚光器镜面为旋转抛物面反射镜，配置双轴驱动跟踪太阳，保证入射光线始终垂直于镜面开口，经反射后
??固亓只?⒌纭９ぷ魑露瓤纱?50℃，系统的光热转化效率约为85%，理论光电转换效率大于30%[21]。在目前的四种太阳能光热发电方式中，碟式太阳能热发电系统的整体效率和工质峰值温度都是最高的，且对于单独的碟式发电系统，其占地面积较小，应用灵活，可用于分布式发电，有助于解决偏远地区电能短缺的问题，同时也较易实现并网发电。但由于碟式太阳能热发电系统无法配备储热装置，因此发电持续性较差。且碟式太阳能热发电系统很难实现与其他能源发电形式混合工作，因此阻碍了碟式太阳能热发电系统进一步的商业化进程。图1.3碟式太阳能热发电系统菲涅尔式太阳能热发电系统[23]组成主要包括了聚光镜尝吸热管、控制设备、转热设备和热电转换设备。聚光镜场由多组菲涅尔式反射镜构成，每个反射镜可独立绕单轴旋转跟日，确保太阳光线可以聚焦在处于聚光镜焦线的吸热管上。聚光镜场通常配有二次聚光器，可有效提高聚光单元的聚光效率，管内的传热介质通常为水和水蒸气。菲涅尔式太阳能热发电系统如图1.4所示。与槽式太阳能热发电系统相比，菲涅尔式系统的区别主要在于菲涅尔式反射镜安装在地面上，简化了槽式系统复杂的支架结构，使得聚光单元安装更加便捷，且聚光器承受的风载相对较校但与此同时，菲涅尔式聚光系统相较槽式聚光系统较难储热，传热工质的温度以及进气参数较低。一种新型的菲涅尔式聚光系统可同时配置多个吸热管[24]，让反射镜对不同的吸热管进行反射聚光，能够有效降低不同反射镜之间挡光产生的影响，提高聚光镜场土地的利用率。目前菲涅尔式太阳能热发电系统的光热转换效率大概在85%，理论光电转换效率为18%，年平均转换效率约为10%。菲涅尔式太阳能热发电系统现在的聚光效率还相对较低，但具有可观的改进潜力，我国也将菲涅?
【参考文献】：
期刊论文
[1]集中式光伏电站逆变器选型问题探讨[J]. 朱建国,董建庭. 节能. 2020(03)
[2]2015～2022年中国太阳能热发电发展情景分析及预测[J]. 王志峰,杜凤丽. 太阳能. 2019(11)
[3]青海地区太阳能光热发电前景分析[J]. 张亮. 化肥设计. 2019(04)
[4]大型槽式太阳能反射镜面摄影测量方法[J]. 王君,董明利,李巍,孙鹏. 激光与光电子学进展. 2018(05)
[5]我国太阳能热发电产业发展现状及前景浅析[J]. 巩玺. 太阳能. 2017(11)
[6]太阳能光热发电技术的发展[J]. 上海建材. 2017(01)
[7]槽式太阳能集热器热效率的数值模拟研究[J]. 韩雪,王志敏,田瑞,齐井超. 太阳能学报. 2016(09)
[8]基于偏折原理的太阳能槽式聚光器面形快速检测方法[J]. 肖君,魏秀东,卢振武,任兰旭,申振锋. 中国激光. 2013(12)
[9]国际太阳能资源及太阳能热发电趋势[J]. 黄湘. 华电技术. 2009(12)
[10]塔式太阳能热发电站定日镜面形检测专用仪器的研制[J]. 许文斌,卢振武,张红鑫,刘华. 仪器仪表学报. 2009(07)
硕士论文
[1]塔式太阳能热发电蒸汽系统建模与控制[D]. 李雅哲.华北电力大学（北京） 2011
本文编号：3305704
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