塔式太阳能辅助燃煤发电系统技术经济性分析

塔式太阳能辅助燃煤发电是一种提高太阳能利用率、降低燃煤消耗的发电技术。该技术是将高温塔式太阳能热与常规燃煤发电机组相耦合,利用塔式太阳集热场产生高温蒸汽并参与燃煤电站系统作功。本文对某1 000 MW塔式太阳能辅助燃煤发电系统在太阳辐射资源和电网电力调度波动下的发电量及其构成(燃煤发电和太阳能发电)和电站全生命周期内的技术经济性进行了研究。结果表明:塔式太阳能辅助燃煤发电系统运营期内平均光电转换效率为18.2%,远高于常规塔式太阳能热发电站的光电转换效率;电站项目的平准化电力成本为0.319元/(k W·h),所得税后财务内部收益率为11.29%,具有良好的收益能力和较低的投资成本;塔式太阳能辅助燃煤发电系统比相同电力调度下1 000 MW燃煤电站少燃煤257.4万t,减少CO2排放723.8万t;当考虑碳捕集成本时,为使该塔式太阳能辅助燃煤发电系统与相同容量燃煤电站具有相同的市场竞争力,则需国家电价补贴0.065元/(k W·h)。     

塔式太阳能热发电技术经济特性分析

化石能源的大量使用引起了全球性的资源枯竭、环境污染与气候变化等问题,已对人类的生活和社会的发展造成了严重影响。太阳能作为最为重要的可再生能源类型,已经得到了足够重视并规模化发展。塔式太阳能热发电作为聚焦太阳能光热发电类型中主流的发电类型正在迅猛发展,其技术可行性和经济合理性已达到商业化水平,具有较好的发展前景。通过研究塔式太阳能热发电站技术经济特性,对塔式太阳能发电系统投资、效率等影响系统发展参数的主要因素进行了分析。通过分析我国太阳能产业现状与发展趋势,展望了塔式太阳能热发电在我国的发展前景。     

863太阳能发电示范计划拟3年内实现并网发电

科技部“十一五”863计划安排的“太阳能热发电技术及系统示范”重点项目,主要目标是研究太阳能塔式热发电关键技术,并建立太阳能热发电实验系统和实验平台,为我国太阳能热发电技术的研究和发展奠定基础。     

塔式太阳能双储联合发电技术

基于光热储能发展现状,结合双机联合发电技术,提出了一种新型塔式太阳能联合发电系统。该系统采用两级储热,两级发电设计,高温热气轮机与高温储热器结合,蒸汽轮机与中温储热器结合,二者既能够协调联合发电,又可短时独立发电。典型系统设计的估算结果表明,塔式太阳能热发电的峰值效率可达20.5%,年平均发电效率为13.37%。该系统能够充分利用太阳能,提高发电效率,并可回收利用低温余热。     

塔式太阳能热发电腔式吸热器动态仿真模型

以大汉MW级塔式太阳能热发电系统过热型腔式吸热器为研究对象,采用模块化建模方法、根据吸热器的工作机制和热力学定律,建立过热型腔式吸热器的全工况动态仿真数学模型。模拟大汉兆瓦级塔式太阳能热发电站过热型腔式吸热器的动、静态特性。给出大汉兆瓦级塔式太阳能热发电过热型腔式吸热器太阳能辐照的阶跃扰动响应曲线,得出的结论对塔式太阳能热发电电站过热型吸热器的设计、塔式太阳能热发电电站运行策略的制定具有一定的指导意义。     

采用压缩储能的新型超临界二氧化碳布雷顿循环塔式太阳能热发电系统性能分析

基于超临界二氧化碳（S-CO2）布雷顿循环的特点,提出一种新型的采用压缩CO2储能 的S-CO2布雷顿循环塔式太阳能热发电系统。该系统利用多余的太阳能将处于临界点附近的CO2压缩至高压状态,在夜间利用燃气锅炉燃烧天然气加热高压的CO2,使其进入透平做功,带动发电机发电。通过Ebsilon软件分别建立采用熔盐储热和采用压缩CO2储能的塔式太阳能热发电系统模型,并优化底循环工质,得出最佳效率条件下的运行参数。在此基础上,分析典型日运行工况,计算2个系统的热经济性。结果表明,在储热时长为8 h的情况下,相比熔盐储热系统,新型的采用压缩CO2储能的太阳能热发电系统夏至日日均效率提升0.31%,冬至日日均效率提升0.97%,具有较好的应用前景。     

熔盐储热型塔式太阳能与燃煤机组耦合方式及热力性能分析

为提高塔式太阳能电站发电效率,同时降低火电机组煤耗,将配置熔盐储热装置的塔式太阳能光热系统耦合到常规燃煤机组中,并对耦合系统进行模拟仿真。研究表明:在锅炉75%THA工况基准下,太阳能光热系统可以承担5%～15%换热负荷,使燃煤机组在80%THA～90%THA负荷下运行,煤耗降低率由5.76%提高到15.54%;利用熔盐储热装置的耦合机组在85%THA负荷下,稳定运行时间可延长约33%,整个耦合系统能够消纳更多的太阳能。该结论对塔式太阳能补偿燃煤火电机组性能研究具有一定参考作用。     

太阳能热发电系统的研究现状综述

介绍塔式、槽式、碟式、太阳能热气流和太阳能池热发电等5种主要类型的太阳能热发电系统的工作原理及研究现状,并对各类太阳能热发电技术的优缺点进行了比较。结果表明,塔式太阳能热发电系统聚光比高,系统容量大、效率高,但费用昂贵;槽式太阳能热发电系统结构简单,但聚光比小,系统工作温度较低;碟式太阳能热发电系统聚光比大,系统效率高,结构紧凑,安装方便,但其核心部件斯特林发动机技术难度较大;太阳能热气流发电、太阳能池热发电及向下反射式太阳能热发电等在技术上各有优势。     

塔式太阳能热发电技术在我国发展现状与前景分析

介绍了塔式太阳能热发电技术特点以及在国内外的开发建设情况,阐述了我国发展塔式太阳能热发电技术需要攻克的关键技术,通过分析我国发展塔式太阳能热发电项目具备的优势及存在的问题,提出相关建议。     

聚光式太阳能热发电技术发展状况

从热力系统的角度,对世界上已运行的3种主流太阳能热发电技术——槽式、塔式和碟式系统进行了介绍。结合典型电站,分析各型式系统的主要参数、发电效率和技术成本,指出了不同技术的优势和不足。分析表明,槽式系统在3种系统中技术最为成熟,所占的容量比重最大,表现出良好的使用性;塔式和碟式系统通过进一步规模化,未来运行成本会降低,效率也将提高。     

塔式太阳能定日镜聚光策略及其应用仿真

太阳能热发电技术是21世纪解决环境污染和能源危机的有效途径之一。塔式太阳能热发电是大型太阳能发电中最为经济的发电形式。针对塔式热发电中定日镜的聚光问题展开研究,阐述了太阳位置算法、聚光策略以及应用仿真3方面内容。通过仿真,验证了定日镜聚光策略的可行性及实用性。同时,定日镜聚光问题研究为定日镜小型试验系统打下了良好的理论基础。     

浅析太阳能热发电系统

对槽式、塔式和碟式三种太阳能热发电系统的构成、技术特点、造价、应用等进行分析,为科学建设太阳热发电场提供技术依据.分析结果表明:塔式太阳能热发电是3种发电系统中成本最低的.     

新型塔槽耦合太阳能热发电系统研究

建立了一种新型塔槽耦合太阳能热发电系统,对系统进行了典型年8760 h的模拟计算,得出系统年平均光热效率为40.41%,年平均发电效率为16.34%,年发电量为410GWh。对系统进行单因素分析,结果表明:新型塔槽耦合系统具有稳定性及灵活性,可降低电站非计划停运率,且当纬度低于约36°时,塔槽耦合系统年平均发电效率和发电量均高于塔式与槽式;当电站容量大于100 MWe时,塔槽耦合系统年平均发电效率以及发电量明显高于塔式与槽式,具有技术优势以及开发前景。     

我国聚光型太阳能热发电技术发展现状

介绍了聚光型太阳能热发电技术的特点及国内太阳能热发电技术的发展现状,分析了太阳能热发电技术发展面临的难点,提出了将塔式和槽式太阳能热发电系统的优点相结合,发展辅助燃煤/燃气一体化的发电系统,以及发展太阳能光伏发电和光热发电的联合系统的建议。     

塔式太阳能光热发电站镜场设计软件研究现状

“十四五”期间风光热储四维一体、多能互补将是能源利用新趋势，塔式光热发电凭借自身优势将迎来新的发展。但随着光热发电站镜场容量的增加，现有镜场设计软件计算开销大、效率低下的问题愈发的凸显。通过深入分析塔式太阳能热发电站镜场设计软件现状，对不同镜场设计软件中的初始布局、效率计算、布局优化、吸热器能流密度分布等关键算法进行系统梳理和优劣势对比，提出软件整体性能提升的路径，为塔式太阳能热发电站的建设及镜场设计软件开发提供了思路和理论参考。     

太阳能热混合发电系统综述

掌握太阳能热混合发电系统的联合发电模式、性能分析,对推进我国太阳能热混合发电系统的发展有十分重要的意义。对太阳能热混合发电系统各发电模式的工作原理、主要性能参数,以及系统的关键研究和发展趋势进行了全面的介绍,并针对我国的实际状况对各种模式进行分析,给出了太阳能热混合发电系统在我国的发展前景。结果表明:太阳能与朗肯循环联合发电系统的技术发展比较完善,现阶段具有很大的发展前景。太阳能煤气化联合发电能够实现CO2零污染,随着技术的发展会发挥重要的作用。     

塔式太阳能光热配套系统性能研究

以某350 MW国产亚临界燃煤机组为例,与塔式太阳能光热系统配套,形成太阳能光热配套电站系统,确定塔式太阳能光热系统配套电站的设计方案。基于STAR-90仿真平台建立实时动态仿真模型,通过简单的仿真试验对方案进行改进,模拟了某地春分日一天内满负荷、降负荷条件下和四个季节某一天内满负荷条件下塔式太阳能系统的工作过程,对太阳能系统和机组的运行特性进行分析。模拟结果表明,该模型能准确反映太阳能的引入对整个机组运行特性和经济性的影响,为太阳能热发电的应用提供了试验基础。     

供能方式对钙基吸收剂循环煅烧/碳酸化法捕集CO2热力性能的影响

控制和减缓化石能源燃烧所排放的 CO2对于缓解全球气候变暖具有重要意义。以某超超临界1000 MW火力发电机组为例,建立了钙基吸收剂循环煅烧/碳酸化法捕集CO2的系统流程,基于Aspen Plus软件得到了系统的热力性能,分析了太阳能集热和煤富氧燃烧驱动 CaCO3煅烧反应对系统热力性能的影响。结果表明,与煤富氧燃烧方案相比,太阳能集热方案增加了发电功率,发电标准煤耗率降低1/3,但其发电热效率降低3.8个百分点;太阳能集热方案的等效太阳能热发电效率为28.36%,高于塔式太阳能热发电的峰值效率;提升太阳能集热方案性能的关键是提高集热器场的能量利用效率ηsol-avi,当ηsol-avi高于75%时,太阳能集热方案比煤富氧燃烧方案发电热效率高。所得结论为低能耗减排CO2、高效利用太阳能提供了新途径。     

太阳能热发电应用前景与技术发展趋势分析

全球太阳能热发电可开发量巨大.太阳能热发电可以采用相对经济的储热系统,其电力品质好,可担当基础电力负荷.通过规模建设、技术改进、降本增效,太阳能热发电成本将有较大幅度降低.预计2020年前后,全球太阳能热发电将进入大规模应用的时代.由于规模大,效率相对较高,太阳能塔式发电技术将快速发展,有望成为一种光热发电的主流技术,储热技术也将得到广泛应用.     

塔式与槽式光热电站蒸汽发生系统可靠性研究

在太阳能热发电(Concentrating solar power plant,简称CSP)领域,商业应用比较成熟有塔式和槽式技术。通过了解塔式与槽式机组的系统工作原理,了解塔式与槽式机组中蒸汽发生系统(Steam Generation System简称SGS)的组成和工艺流程,从光热机组整体设计、蒸汽发生系统设计、系统运行以及换热器本体优化等角度进行研究,为提高蒸汽发生系统的运行可靠性,提高光热电站运行的可靠性提供优化方案。