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复合传感器的高精度太阳跟踪系统设计与实现 被引量:2
1
作者 王海澜 《仪表技术与传感器》 CSCD 北大核心 2017年第12期110-113,共4页
针对现有太阳跟踪系统可靠性低,难以满足复杂环境工作的问题,提出了一种应用于复杂环境的高精度太阳跟踪系统,其采用风速、温度、湿度、阳光、限位和时间等传感器,通过信息融合和可靠性设计准则增强了系统的可靠性和鲁棒性;此外,在现有... 针对现有太阳跟踪系统可靠性低,难以满足复杂环境工作的问题,提出了一种应用于复杂环境的高精度太阳跟踪系统,其采用风速、温度、湿度、阳光、限位和时间等传感器,通过信息融合和可靠性设计准则增强了系统的可靠性和鲁棒性;此外,在现有阳光传感器的基础上,设计出一种改进型阳光传感器,消除了现有阳光传感器的不足,提升了太阳跟踪精度。通过在某聚光光伏发电系统中的应用表明,设计的系统跟踪精度优于0.2°,连续工作27 d内未发生故障,表现出良好的鲁棒性、可靠性和一定的智能性。 展开更多
关键词 太阳跟踪 可靠性设计 光伏发电 阳光传感器 传感器融合 聚光发电
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基于砷化镓电池的聚光光伏发电系统 被引量:1
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作者 宁铎 王辉辉 +1 位作者 黄建兵 李明勇 《计算机测量与控制》 CSCD 北大核心 2011年第1期204-206,共3页
针对光伏发电系统中太阳能利用率低的问题,设计了一种基于砷化镓(GaAs)电池的聚光光伏(CPV)发电系统;该系统由聚光发电模块、太阳跟踪模块和逆变模块组成;聚光发电模块采用菲涅尔透镜400倍聚光以后照射在1cm2的砷化镓电池上,实现发电功... 针对光伏发电系统中太阳能利用率低的问题,设计了一种基于砷化镓(GaAs)电池的聚光光伏(CPV)发电系统;该系统由聚光发电模块、太阳跟踪模块和逆变模块组成;聚光发电模块采用菲涅尔透镜400倍聚光以后照射在1cm2的砷化镓电池上,实现发电功能;太阳跟踪模块由云台和光电传感器组成,保证太阳光基本垂直通过菲涅尔透镜;逆变模块将砷化镓电池发出的直流电转换成交流电;经过测试,该系统太阳能转换效率达到20.2%,逆变部分实现了直流变交流功能。 展开更多
关键词 砷化镓电池 聚光发电 太阳跟踪 逆变
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聚光太阳能热发电中吸热器吸收涂层的选择 被引量:9
3
作者 文玉良 丁静 +1 位作者 杨建平 陆建峰 《太阳能学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2009年第6期764-768,共5页
对各类聚光比的聚光太阳能热发电中的吸热器吸收涂层进行了研究,同时对耐高温太阳吸收涂层进行了高温热处理和辐射性能测试。研究表明,菲涅耳线式和抛物面槽式聚光吸热器由于聚光比较小,吸热体表面温度较低,主要采用选择性涂层以提高吸... 对各类聚光比的聚光太阳能热发电中的吸热器吸收涂层进行了研究,同时对耐高温太阳吸收涂层进行了高温热处理和辐射性能测试。研究表明,菲涅耳线式和抛物面槽式聚光吸热器由于聚光比较小,吸热体表面温度较低,主要采用选择性涂层以提高吸热表面温度和吸热效率;而塔式和抛物面碟式聚光吸热器由于聚光比大,吸热体表面温度较高,高温时的吸收涂层在红外波段的吸收率下降,因此主要采用高吸收率的耐高温涂料为太阳吸收涂层。 展开更多
关键词 太阳聚光发电 太阳吸收涂层 吸收比 反射率
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两种用于HCPV/T的水冷换热器传热特性的对比实验研究
4
作者 谢广觉 季杰 +2 位作者 孙炜 赵志 马杨 《新能源进展》 2018年第3期181-187,共7页
本文对两种适用于高倍聚光发电供热(HCPV/T)系统的多槽道和微通道水冷换热器进行了实验研究。利用模拟热源模拟了HCPV/T系统中光伏电池工作时的热流密度,分别研究了流量、壁面温度和输入电压对两种换热器传热特性的影响,并利用传热学理... 本文对两种适用于高倍聚光发电供热(HCPV/T)系统的多槽道和微通道水冷换热器进行了实验研究。利用模拟热源模拟了HCPV/T系统中光伏电池工作时的热流密度,分别研究了流量、壁面温度和输入电压对两种换热器传热特性的影响,并利用传热学理论对两种换热器的特点进行分析,获得了两种换热器努赛尔数Nu与雷诺数Re的拟合经验公式。实验结果表明,微通道换热器在低流量下有较强的换热能力,但在高流量下,换热能力无法随流量增大继续提高;多槽道换热器在低流量下换热能力不佳,但在高流量下仍可随流量增大继续提高。 展开更多
关键词 多槽道换热器 微通道换热器 传热特性 高倍聚光发电供热系统
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蝶式光伏发电聚光器的研制 被引量:21
5
作者 许志龙 刘菊东 +3 位作者 冯培锋 侯达盘 张建一 张耀明 《太阳能学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2007年第2期174-177,共4页
通过跟踪聚光的方法,增加太阳光伏电池板的光照强度,使得同样数量的光伏电池板产生更多电能,并大幅度降低光伏发电系统的成本。介绍了一种自动跟踪太阳的蝶式光伏发电聚光器及其聚光参数优化过程,在保证聚光器的机械强度时得到了最佳聚... 通过跟踪聚光的方法,增加太阳光伏电池板的光照强度,使得同样数量的光伏电池板产生更多电能,并大幅度降低光伏发电系统的成本。介绍了一种自动跟踪太阳的蝶式光伏发电聚光器及其聚光参数优化过程,在保证聚光器的机械强度时得到了最佳聚光比。 展开更多
关键词 聚光 太阳能 聚光光伏发电 聚光
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一种大范围太阳光线自动跟踪方法 被引量:22
6
作者 卞新高 杨缝缝 辛秋霞 《太阳能学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2010年第10期1298-1303,共6页
分析了聚光太阳能发电系统中目前常用的程序跟踪法和传感器跟踪法的特点,阐述了程序跟踪和传感器跟踪相结合实现精确跟踪的原理,并介绍了相应的控制方法和模拟跟踪装置的组成。这种方法可以利用低成本的角度传感器和四象限光电池实现太... 分析了聚光太阳能发电系统中目前常用的程序跟踪法和传感器跟踪法的特点,阐述了程序跟踪和传感器跟踪相结合实现精确跟踪的原理,并介绍了相应的控制方法和模拟跟踪装置的组成。这种方法可以利用低成本的角度传感器和四象限光电池实现太阳光线的精确跟踪,有利于降低跟踪系统的硬件成本。跟踪装置运行结果与SPA算法的结果比较,实测的跟踪误差不大于0.03°,满足高聚光比太阳能发电系统对太阳跟踪的要求。 展开更多
关键词 聚光太阳能发电系统 程序跟踪 传感器跟踪 SPA算法
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双轴太阳跟踪系统运动控制规律的研究 被引量:15
7
作者 李鹏 廖锦城 +4 位作者 蔡兰兰 杨培环 吴贺利 翟鹏程 张清杰 《机械制造》 2010年第6期23-26,共4页
基于太阳位置计算模型,采用矢量分析方法,通过地平坐标系、时角坐标系、跟踪坐标系间的坐标变换,建立了太阳位置与时间、跟踪系统运动与太阳运行位置间的对应关系,并建立了视日运动轨迹跟踪方式——双轴太阳跟踪系统运动控制方程。对其... 基于太阳位置计算模型,采用矢量分析方法,通过地平坐标系、时角坐标系、跟踪坐标系间的坐标变换,建立了太阳位置与时间、跟踪系统运动与太阳运行位置间的对应关系,并建立了视日运动轨迹跟踪方式——双轴太阳跟踪系统运动控制方程。对其运动特性进行了分析,在此理论分析基础上开发了双轴太阳跟踪控制系统程序,实现了双轴太阳跟踪系统的自动跟踪。 展开更多
关键词 太阳能 太阳跟踪系统 聚光光伏发电 运动控制
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聚光太阳能发电技术应用与前景 被引量:11
8
作者 陈于平 《电网与清洁能源》 2010年第7期29-33,共5页
分析了聚光太阳能发电三大技术(线性聚光系统、碟/引擎系统、电力塔系统)以及热能储存系统,阐述了其结构、工作原理与研究方向,比较了这三大技术之间的经济技术性能,介绍了适合我国太阳能辐射量大的边远地区碟/引擎系统的应用,展示了太... 分析了聚光太阳能发电三大技术(线性聚光系统、碟/引擎系统、电力塔系统)以及热能储存系统,阐述了其结构、工作原理与研究方向,比较了这三大技术之间的经济技术性能,介绍了适合我国太阳能辐射量大的边远地区碟/引擎系统的应用,展示了太阳能热发电技术的应用前景及对节能减排的贡献。 展开更多
关键词 聚光太阳能发电 聚光 热量存储系统 节能减排
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聚光热发电技术的分析和简评 被引量:9
9
作者 陈愚 易经纬 刘清辉 《能源与环境》 2011年第3期20-22,37,共4页
基于传热学、工程热力学的基本原理,结合实际应用,对槽式、塔式、碟式、分立式4种太阳能聚光热发电技术的特点、局限性、发展潜力进行初步分析。槽式技术是最成熟的聚光热发电技术,但是受聚光集热特性的影响,提高发电效率的难度较大;建... 基于传热学、工程热力学的基本原理,结合实际应用,对槽式、塔式、碟式、分立式4种太阳能聚光热发电技术的特点、局限性、发展潜力进行初步分析。槽式技术是最成熟的聚光热发电技术,但是受聚光集热特性的影响,提高发电效率的难度较大;建议塔式技术优化跟踪聚光技术,以提高聚光效率,同时选择合适的单塔功率;为了充分发挥碟式技术的高温潜力,需要开发超高温热机;分立式技术提高了聚光效率,简化跟踪系统,但聚光采用的高次曲面镜价格昂贵。建议聚光技术可直接将高温工艺热应用于终端,提高热利用效率;远期可考虑高温热解制氢,利用氢气便于储存的优势,克服太阳能不稳定的先天缺陷。 展开更多
关键词 聚光发电 聚光 集热 效率 潜力
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太阳能等照度带聚焦菲涅耳透镜研究 被引量:7
10
作者 王刚 陈则韶 +3 位作者 胡芃 程晓舫 莫松平 江守利 《太阳能学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2012年第1期81-85,共5页
为了提高聚光发电时太阳电池的光电转换效率,从提高太阳电池表面会聚光强分布的均匀性入手,对传统平板型线聚焦透镜进行改进,提出一种用于聚光光伏发电的等照度带聚焦菲涅耳透镜设计方法。带聚焦菲涅耳透镜分为奇数个单元,每个单元宽度... 为了提高聚光发电时太阳电池的光电转换效率,从提高太阳电池表面会聚光强分布的均匀性入手,对传统平板型线聚焦透镜进行改进,提出一种用于聚光光伏发电的等照度带聚焦菲涅耳透镜设计方法。带聚焦菲涅耳透镜分为奇数个单元,每个单元宽度与太阳电池宽度相等,单元内所有尖劈角φ相等并将太阳辐射等宽度折射至太阳电池表面,从而实现各单元透过的太阳能等照度叠加。最大聚光比由光伏电池宽度、透镜与太阳电池间距以及透镜材料折射率决定。对带聚焦和线聚焦两种透镜聚光条件下电池表面温度分布情况进行比较分析,验证了等照度带聚焦透镜设计的可行性。 展开更多
关键词 菲涅耳透镜 太阳能 带聚焦 聚光光伏发电系统
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离轴非旋转对称叠加方形光斑均匀聚光菲涅尔透镜 被引量:5
11
作者 王进军 王侠 宁铎 《光子学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2017年第6期179-189,共11页
针对传统点聚焦菲涅尔透镜聚光分布均匀性差以及聚焦光斑形状与太阳能电池片不匹配的缺点,采用离轴非旋转对称叠加方法进行了方形光斑均匀聚光菲涅尔透镜设计,透镜采用方形非旋转对称结构,设计过程中通过在透镜中心截取一方形小孔来降... 针对传统点聚焦菲涅尔透镜聚光分布均匀性差以及聚焦光斑形状与太阳能电池片不匹配的缺点,采用离轴非旋转对称叠加方法进行了方形光斑均匀聚光菲涅尔透镜设计,透镜采用方形非旋转对称结构,设计过程中通过在透镜中心截取一方形小孔来降低聚焦光斑中心辐照度峰值,改善接收面聚光分布,以提高聚光均匀性.采用光线追迹法模拟并分析了小孔边长、离轴偏移量、离轴聚焦距等参量对聚光性能的影响,结果表明:采用该方法设计的透镜聚焦光斑形状为方形,聚光均匀度高达90%. 展开更多
关键词 聚光光伏发电 菲涅尔透镜 离轴非旋转 对称叠加 均匀聚光 方形光斑 离轴焦距 离轴偏移量
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条形平面镜聚光器设计参数的分析及优化 被引量:5
12
作者 张辉 王一平 +1 位作者 朱丽 孙勇 《太阳能学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2013年第11期1882-1887,共6页
为提高条形平面镜聚光器的集光率及镜片利用率,推导出极限入射角时镜片间不遮挡的最小间距公式,建立数学模型,对各设计参数进行分析与优化。计算结果表明:镜片数目及宽度对聚光器尺寸及性能影响相对较小;极限入射角和接收器安装高度对... 为提高条形平面镜聚光器的集光率及镜片利用率,推导出极限入射角时镜片间不遮挡的最小间距公式,建立数学模型,对各设计参数进行分析与优化。计算结果表明:镜片数目及宽度对聚光器尺寸及性能影响相对较小;极限入射角和接收器安装高度对聚光性能影响较大,极限入射角的设定也决定了聚光系统的运行时间和结构尺寸。以SunPower公司的背结聚光硅太阳电池组件作为接收器,对聚光器进行优化和光学模拟。模拟结果表明:电池表面辐照度分布均匀,平均为15.5kW/m2,系统发电功率可达2.65kW。 展开更多
关键词 聚光光伏发电 条形平面镜聚光 设计参数 数学模拟 光学模拟
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高精度双轴太阳跟踪控制器设计 被引量:6
13
作者 周培涛 李成贵 +1 位作者 刘绍宗 姚刚 《电光与控制》 北大核心 2011年第4期81-84,共4页
结合聚光式光伏发电对太阳跟踪装置的应用需求,设计了基于DSP与CPLD的高精度双轴太阳跟踪控制器。设计以太阳位置计算的方法为主要跟踪控制方式,采用CCD传感器对太阳跟踪角度偏差检测自动定位和校准。结合光电定位校准开关,可以消除较... 结合聚光式光伏发电对太阳跟踪装置的应用需求,设计了基于DSP与CPLD的高精度双轴太阳跟踪控制器。设计以太阳位置计算的方法为主要跟踪控制方式,采用CCD传感器对太阳跟踪角度偏差检测自动定位和校准。结合光电定位校准开关,可以消除较大的机械积累误差,跟踪精度高。根据太阳高度自动调整启动返回时间,可以最大限度地获得更多的光能同时又降低了不必要的功耗。本设计实验效果良好,配合菲涅尔聚光电池使光伏发电效率大大提高,具有较高的实用价值。 展开更多
关键词 聚光式光伏发电 太阳跟踪控制器 CCD DSP CPLD
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太阳能光伏聚光器的研究进展 被引量:4
14
作者 许英朝 魏秀东 +3 位作者 卢欣霁 李洋洋 崔悦 林苗茜 《光学与光电技术》 2020年第5期86-92,共7页
太阳能聚光光伏发电技术具有聚光比高、电池材料耗费少、光电转化效率高等优点,是太阳能发电的重要方式之一。介绍了太阳能聚光光伏发电的工作原理以及近年来光伏聚光器的最新研究进展,对不同类型光伏聚光器的聚光原理、设计方法和性能... 太阳能聚光光伏发电技术具有聚光比高、电池材料耗费少、光电转化效率高等优点,是太阳能发电的重要方式之一。介绍了太阳能聚光光伏发电的工作原理以及近年来光伏聚光器的最新研究进展,对不同类型光伏聚光器的聚光原理、设计方法和性能特点进行了分析和总结。在聚光器设计方面,采用二次聚光和光波导的方法,可以获得较高的聚光比和较均匀的能流分布,从而获得更高的光电转化效率;在聚光器材料方面,采用聚合物做透镜和光波导,可以减轻模组重量,降低材料成本;在生产工艺方面,采用模压和注塑的方法,降低了生产成本,易于实现批量生产,并能够更好地控制产品质量。随着光伏聚光器成本的降低、聚光性能的提高以及多结太阳能电池的发展,太阳能聚光光伏发电技术将得到更广泛的应用。 展开更多
关键词 太阳能 聚光 聚光光伏发电 太阳能电池 光波导
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倾纬度聚光光伏系统双轴联动控制研究 被引量:5
15
作者 盛飞 吕辉 +2 位作者 陈本源 柳阳 黄楚云 《太阳能学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2015年第5期1176-1181,共6页
对聚光光伏系统倾纬度双轴联动跟踪控制技术及系统最大光电转换功率的优化进行研究。针对系统本身结构特点并结合现有光伏发电技术自行设计的自动控制系统可实现周围大气环境参数测量,同时对太阳进行精确定位。基于光伏支架机械结构及... 对聚光光伏系统倾纬度双轴联动跟踪控制技术及系统最大光电转换功率的优化进行研究。针对系统本身结构特点并结合现有光伏发电技术自行设计的自动控制系统可实现周围大气环境参数测量,同时对太阳进行精确定位。基于光伏支架机械结构及闭环跟踪控制的稳定性和可靠性,最大限度地满足了聚光光伏系统对太阳光入射方向的高精度要求。通过实际数据测量与误差分析,得到聚光光伏系统在825 W/m2的实际光照条件下的最大输出功率和跟踪误差范围。 展开更多
关键词 聚光光伏发电系统 倾纬度双轴联动 自动控制 机械跟踪
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机车的零排放能源
16
作者 石开文(译) 张静(校) 《国外铁道机车与动车》 2024年第3期20-21,共2页
无论铁路机车采用哪种牵引方式,只有采用可再生能源或核能供电,才能实现净零排放。介绍全球采用绿色能源供电的零排放铁路,以及太阳能和风力发电站等可再生能源的技术发展及进出口状况。
关键词 聚光太阳能发电 光伏太阳能发电 风力发电 风力涡轮机 海底电缆 零排放铁路
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二级复合抛物面聚光器(CPC)性能仿真及光伏发电实验研究 被引量:4
17
作者 唐亚平 林海浩 钟英杰 《轻工机械》 CAS 2011年第1期57-61,共5页
构造出一个由2个复合抛物面聚光器(CPC)叠置组成的二级复合抛物面聚光器(CPC),为改善二级抛物面聚光器(CPC)的整体性能,对影响聚光器性能的3个关键参数,采用正交试验设计、方差分析和水平搭配的方法进行分析,并确定了二级CPC的优... 构造出一个由2个复合抛物面聚光器(CPC)叠置组成的二级复合抛物面聚光器(CPC),为改善二级抛物面聚光器(CPC)的整体性能,对影响聚光器性能的3个关键参数,采用正交试验设计、方差分析和水平搭配的方法进行分析,并确定了二级CPC的优化结构形状。运用PRO-E建立二级CPC三维模型,并导入Tracepro软件进行性能仿真分析。用氙灯作为模拟太阳光源,对一组二级CPC模型装置进行了实验测试,仿真和实验的结果表明:二级CPC的结构形状为12°/35°~22°时,聚光器有效聚光比约为2.5,有效接收角为25°左右;由该聚光器构成的聚光光伏发电系统和太阳能非聚光光伏发电系统相比,功率积分值在夏至日提升了246%,春秋分提升了252%,冬至日提升了400%。 展开更多
关键词 聚光光伏发电 二级CPC 正交试验 接收半角
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聚光光伏技术研究 被引量:3
18
作者 郝国强 袁爱谊 +2 位作者 李红波 张瑞 叶晓军 《电源技术》 CAS CSCD 北大核心 2017年第8期1217-1220,共4页
介绍了聚光光伏发电技术中的几项重要技术——聚光太阳电池技术、聚光光学系统技术和太阳跟踪技术已达到的技术水平。对评价聚光光学系统优劣的三个指标进行了解释,分析了二次聚光器对聚光光学系统的积极效果。展望了聚光光学系统聚光... 介绍了聚光光伏发电技术中的几项重要技术——聚光太阳电池技术、聚光光学系统技术和太阳跟踪技术已达到的技术水平。对评价聚光光学系统优劣的三个指标进行了解释,分析了二次聚光器对聚光光学系统的积极效果。展望了聚光光学系统聚光光伏发电技术的发展目标和应用前景。 展开更多
关键词 聚光光伏发电技术 聚光电池 聚光光学 太阳跟踪
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塔式光热技术在综合能源系统中的应用 被引量:4
19
作者 张墨耕 韩兆辉 +1 位作者 顾鹏程 宋宝磊 《新疆石油天然气》 CAS 2022年第2期71-77,共7页
为了支持塔式光热技术的设计、实施、优化及电厂的运行控制,创建了塔式光热系统吸热器热力学模型和小定日镜跟踪控制和校验系统,并成功应用于子系统性能以及发电厂总产量的预测,保障了电厂运行期间定日镜的高追踪精度和高可利用率。在... 为了支持塔式光热技术的设计、实施、优化及电厂的运行控制,创建了塔式光热系统吸热器热力学模型和小定日镜跟踪控制和校验系统,并成功应用于子系统性能以及发电厂总产量的预测,保障了电厂运行期间定日镜的高追踪精度和高可利用率。在光热项目开发中,这些模型发挥了关键作用。比如36.6 MW的SunDrop太阳能发电站,自2016年夏天投产以来,收集了大量运行数据,以评估各子系统性能模型的准确性。将系统各项能量损失预测值与实际运行中的测量值进行对照,结果表明实测吸收功率超出预测吸收功率,相比预测吸收功率,裕量分别达到-1.4%、+8.3%、+5.3%和+0.3%,完全位于预期置信度区间内,电厂性能不仅达到预期,实际上在调试阶段已大大超出预期。在每种情况下测量的实验数据都能高度准确地验证模型预测。对Sundrop农场项目,可用率保证值为98%,商运期间可用率达到了99.5%以上。 展开更多
关键词 塔式光热 综合能源系统 光线追迹 太阳能电站 太阳能聚光集热发电
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用于高温太阳能光热发电的S-CO_2循环优化研究 被引量:4
20
作者 马岳庚 刘明 +1 位作者 严俊杰 刘继平 《工程热物理学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2018年第8期1649-1655,共7页
在高温太阳能光热发电的应用背景下,本文研究了引入压缩机级间冷却的超临界二氧化碳再压缩布雷顿循环改进构型的性能提升潜力;在建立热力学模型的基础上,利用遗传算法对改进构型进行了参数优化,并在基准工况下与典型再压缩循环进行了性... 在高温太阳能光热发电的应用背景下,本文研究了引入压缩机级间冷却的超临界二氧化碳再压缩布雷顿循环改进构型的性能提升潜力;在建立热力学模型的基础上,利用遗传算法对改进构型进行了参数优化,并在基准工况下与典型再压缩循环进行了性能对比;基于图像分析方法揭示了压缩机级间冷却提升循环性能的机理。结果表明:对再压缩S-CO2循环而言,引入主压缩机级间冷却将可能提升循环效率,改善循环性能,而再压缩机级间冷却的引入则无益于循环性能的提升。级间冷却式再压缩循环性能提升的主要原因在于冷源放热损失与高温回热过程耗散的降低。基准工况下,改进构型循环比功最高可提升22.87%,循环热效率与循环效率最高可分别提升2.767%与3.389%。 展开更多
关键词 聚光太阳能发电 超临界二氧化碳 再压缩布雷顿循环 级间冷却 构型优化
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