塔式太阳能热发电传热储能系统建模与仿真研究

发布时间：2020-03-26 21:21

【摘要】：塔式太阳能热发电机组以其转化率最高,商业化前景最好等优势越来越受到业界青睐。传热储能系统由聚焦辐射传热和熔盐传热储能系统构成,涵盖了塔式电站的集热岛、热能储存岛等设备,是塔式太阳能热机组的核心系统之一。针对传热储能系统进行建模与仿真研究,对塔式太阳能热电站的设计、安全运行、动态特性研究、仿真培训系统开发都具有极为重要的价值。本文对塔式太阳能热发电传热储能系统结构进行了研究和分析,建立了系统内部主要设备的机理模型。首先研究了太阳的运动规律和太阳辐射能变化规律,在PanySimu仿真平台上建立了太阳运动轨迹模型和太阳直射辐射模型,其结果与OSGeo数据对比,验证了太阳模型的正确性。其次研究了单个定日镜的光学原理和光学效率,在PanySimu仿真平台上建立了基于平行光的定日镜模型,仿真了定日镜反射至吸热器上能量变化过程。在Matlab上研究了定日镜场余弦效率的分布。依据太阳光的发散性,建立了能流密度光斑成像,在Matlab上仿真了单个定日镜反射至吸热器表面的能流分布。最后,以美国Solar Two塔式太阳能电站为原型,分析了外置式吸热器,熔盐储热罐以及蒸汽发生器设备的运行特性。采用分段集总参数法在PanySimu仿真平台上建立了吸热器模型,进行了特性分析并验证了模型的合理性。在PanySimu仿真平台上建立了熔盐储热罐模型。在PanySimu仿真平台上建立了蒸汽发生器模型,仿真分析表明了模型的正确性和合理性。
【图文】：

图 1-1 全球首座熔融盐传热介质的商业化 Gemasolar 塔式电站，西班牙是塔式太阳能热电站技术运用最成熟的国家，自198 1塔式电站后，又分别建造TSA,SOLAR TRES,PS10,PS20,Gemas电站[12]。图 1-1 为 2011年投入商业化运行的西班牙 Gemasola可以满足附近地区的上万户普通家庭用电需求。同时它的储热间达到 15 小时，能在一年中的多个月份实现 24小时不间断发

图 1-1 全球首座熔融盐传热介质的商业化 Gemasolar 塔式电站，西班牙是塔式太阳能热电站技术运用最成熟的国家，自198 1塔式电站后，，又分别建造TSA,SOLAR TRES,PS10,PS20,Gemas电站[12]。图 1-1 为 2011年投入商业化运行的西班牙 Gemasola可以满足附近地区的上万户普通家庭用电需求。同时它的储热达到 15 小时，能在一年中的多个月份实现 24小时不间断发
【学位授予单位】：华北电力大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2019
【分类号】：TM615;TP391.9

【参考文献】

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本文编号：2601979