碟式太阳能发电技术介绍
碟式太阳能热发电系统的光照均匀性与有效利用技术
碟式太阳能热发电系统的光照均匀性与有效利用技术太阳能作为一种洁净可再生能源,正被广泛应用于各个领域,其中太阳能热发电系统是一种高效利用太阳辐射能的重要方式之一。
碟式太阳能热发电系统是一种利用反射镜将太阳辐射能聚焦到太阳能接收器上进行集中加热的技术,在提高能源利用效率的同时也面临着光照均匀性与热损失的挑战。
因此,解决碟式太阳能热发电系统的光照均匀性与有效利用问题,对于提高太阳能热发电系统的性能至关重要。
一、光照均匀性优化技术1. 反射镜结构设计优化:通过优化反射镜的结构设计,改善反射镜的入射角分布,可以增加光线聚集的均匀性。
例如,采用分段曲面设计的反射镜结构,可以有效减小光线的反射损失和光照不均匀性。
同时,选择适当的反射材料和反射涂层,提高光的反射效率,进一步提升聚光的均匀性。
2. 系统追踪控制技术:通过采用光学追踪系统,使反射镜能够实时跟踪太阳运行轨迹,保持反射光线的集中在太阳能接收器上。
这样可以提高碟式太阳能热发电系统对太阳辐射的接收率,并减少因偏离光轴而产生的光照不均匀性。
3. 光学辅助技术:利用光学辅助技术,可以在一定程度上改善光照均匀性。
例如,在聚光光线的接收器上设置辅助透镜或增加次级反射镜,可以将边缘光线聚焦到中心区域,从而提高光照均匀性。
二、有效利用技术的优化1. 热损失减少技术:在碟式太阳能热发电系统中,热损失是影响系统效率的重要因素之一。
采用高效的绝缘材料包覆太阳能接收器,可以减少热量的散失,提高系统的热效率。
同时,通过优化系统的设计和结构,减小热传导和辐射损失,进一步降低热损失。
2. 热能转化效率提高技术:提高热能的转化效率也是提高碟式太阳能热发电系统效率的关键。
在热能转化过程中,使用高效的工作介质和热能转换装置,可以提高热能的利用效率。
例如,采用高效的热能转换器件,如Stirling发动机或热电联供系统,可以将热能转化成电能,并提高系统的总体能量转换效率。
3. 系统运行优化技术:通过合理的系统运行策略,可以提高太阳能热发电系统的效率。
蝶式太阳能热发电系统对全球能源结构的影响及可持续发展的意义
蝶式太阳能热发电系统对全球能源结构的影响及可持续发展的意义摘要:蝶式太阳能热发电系统是一种以高效利用太阳能为基础的新型能源技术。
本文将探讨蝶式太阳能热发电系统的工作原理和特点,并分析其对全球能源结构的可能影响。
同时,本文还将讨论蝶式太阳能热发电系统对可持续发展的意义,并提出一些相关的建议。
1. 引言随着全球对可再生能源的需求不断增长,太阳能成为了一种备受关注的清洁能源选择。
而蝶式太阳能热发电系统作为新兴的技术,具有高效利用太阳能的特点,其对全球能源结构的影响和可持续发展的意义备受关注。
2. 蝶式太阳能热发电系统的工作原理和特点蝶式太阳能热发电系统由一系列镜面反射器组成,用于太阳能的聚焦。
通过聚焦太阳能可以将其转换为高温热能,再进一步转化为电能。
相比于传统的光伏发电系统,蝶式太阳能热发电系统具有以下几个特点:1) 高能量转化效率:利用镜面反射器的聚焦作用,可以将太阳能的能源利用率大大提高,从而提高能量转化的效率。
2) 热能储存:蝶式太阳能热发电系统可以利用高温热能储存技术,将白天聚集的热能存储起来,以便夜间或低太阳辐射时使用,提高电能的可持续性。
3) 多功能应用:蝶式太阳能热发电系统不仅可以发电,还可以用于水的加热、蒸汽产生等其他领域。
3. 蝶式太阳能热发电系统对全球能源结构的影响蝶式太阳能热发电系统的广泛应用可能对全球能源结构产生积极的影响:1) 减少对传统化石能源的依赖:蝶式太阳能热发电系统作为一种清洁能源技术,可以减少对化石燃料等传统能源的需求,降低能源供应的风险。
2) 降低温室气体排放:由于蝶式太阳能热发电系统的碳排放量较低,广泛推广使用可以降低温室气体排放量,减缓气候变化的影响。
3) 能源供应的分散化:蝶式太阳能热发电系统可以分布在各个地区,将太阳能转化为电能,减少能源供应的集中性和地缘政治风险。
4. 蝶式太阳能热发电系统的可持续发展意义蝶式太阳能热发电系统的可持续发展意义包括以下几个方面:1) 提供清洁能源:蝶式太阳能热发电系统可以减少对传统能源的需求,提供清洁、可再生的能源,保护环境和生态系统。
碟式太阳能热发电系统的快速启动与停机技术研究
碟式太阳能热发电系统的快速启动与停机技术研究碟式太阳能热发电系统是一种新型的可再生能源发电技术,具有环保、可持续、高效等优点。
为了充分发挥碟式太阳能热发电系统的优势,提高系统运行的稳定性和效率,快速启动与停机技术的研究变得尤为重要。
1. 碟式太阳能热发电系统的快速启动技术在日出或云层变薄的情况下,快速启动太阳能热发电系统至关重要。
以下几个方面是实现快速启动的关键技术:a. 温度控制:在启动之前,需要控制并保持太阳能反射镜的温度,确保反射镜表面的吸收率和反射率高于设定值。
这可以通过预热系统和传感器来实现,从而确保镜面达到最佳反射状态。
b. 热量传输优化:在系统启动时,为了快速达到工作温度,需要在发电机组中实现热量的快速传输。
采用高导热性的材料,并合理设计热传导路径和换热器的结构,可以有效提高热量传输效率,加快系统的启动速度。
c. 系统自动化控制:借助计算机控制系统和自动化调节技术,能够实现对碟式太阳能热发电系统启动过程的监测和控制。
通过实时监测各个部件的状态,自动调节发电机组的工作参数,确保系统的稳定性和正常运行。
2. 碟式太阳能热发电系统的快速停机技术快速停机技术在遇到突发情况时,保证系统安全运行非常重要。
以下几个方面是实现快速停机的关键技术:a. 紧急停机装置:在系统运行过程中,设置紧急停机装置,一旦发生故障或异常情况,可以立即切断能量供应和热源输送,防止事故扩大。
紧急停机装置的设计应简单可靠,能够迅速切断电力和热力输出。
b. 温度监测与控制:在停机过程中,需要对各个部件的温度进行实时监测和控制。
通过温度传感器和控制系统的配合,可以及时检测到高温区域,并采取相应的措施。
例如,通过自动关闭反射镜和自动排除流体,降低系统内部温度。
c. 安全保护系统:建立完善的安全保护系统,能够实现系统在紧急情况下的自动关闭和自我保护。
例如,在火灾或其他危险事件发生时,安全保护系统能够发出警报并采取相应的措施,保证系统和工作人员的安全。
碟式斯特林光热发电
碟式斯特林光热发电
碟式斯特林光热发电
太阳能碟式斯特林光热发电技术发展一直在缓慢中前行,在碟式斯特林技术面临的一系列挑战中,斯特林发动机的造价昂贵,使得整个发电系统的成本居高不下,成本过高迟滞了该技术的成熟化发展和商业性应用。
一、斯特林碟式聚光太阳能技术特点:
(1)发电效率高、发电(并网)质量好、发电量无衰减;
(2)斯特林聚光碟使用干式冷却,无需大型冷却系统或冷凝塔,无需消耗大量水资源;
(3)既可以应用于建设大面积的光热发电站,也可采取风光互补的发电方式,应用于现有的风电场;同时还可以采用光热、燃气综合加热的混合发电方式,可以实现电热冷“三联产”;
(4)标准组具有高度规模扩展性和灵活性特点,即可规模化部署,也适用于分布式发电;
(5)对地形要求低,占地面积小,可充分利用荒地,特别适合在沙漠、山丘等缺水地区以及适合于在缺水、缺电的偏远海岛、农村、牧区、海洋钻井平台等地区建立分布式电站。
二、产业发展情况:
从国内外来看,太阳能碟式光热发电项目总体上处于示范阶段,主要是用来记录运行数据,监控其运行性能,兆瓦级的示范项目还没有,还不具备大规模化生产制造能力,从示范推向商业化规模的应用还需要技术进步和政策扶持。
三、存在的关键问题:
1、由于没有规模化的量产拉动,斯特林光热发电系统的关键零部件加工工艺、加工质量和加工成本还不成熟稳定。
需要在规模化量产的基础上,优化设计、改进工艺,降低加工成本,从而提高设备运行的稳定性,使设备发电效率达到最优。
2、国内政府的相关鼓励和扶持政策迟迟未出台,特别是光热发电
标杆电价政策还没有明晰,导致太阳能碟式光热发电产品与技术在国内进入市场化与商业化运作的进程缓慢。
碟式太阳能热发电系统的总体规划与布局设计
碟式太阳能热发电系统的总体规划与布局设计随着能源需求的不断增长和对可再生能源的关注,太阳能热发电系统成为一种受到广泛关注的清洁能源解决方案。
碟式太阳能热发电系统作为一种较新的技术,具有高效能源转换和灵活的布局特点。
本文旨在讨论碟式太阳能热发电系统的总体规划与布局设计。
1. 碟式太阳能热发电系统概述碟式太阳能热发电系统是一种利用太阳能将热能转换为电能的技术。
它基于碟式聚光器将太阳光线集中到接收器上,通过热力工质吸收太阳能并进行工质循环使发电机组产生电能。
相比于传统平板式太阳能热电系统,碟式系统具有更高的能量转换效率和更小的占地面积。
2. 总体规划碟式太阳能热发电系统的总体规划主要包括选择适宜的区域、确定设施规模和布局、以及与电网的连接计划。
首先,选择适宜的区域是关键。
考虑到太阳能资源的充足性和地形条件的便利性,应选择日照时间长、阳光充足的地区进行建设。
此外,地形应尽量平坦,以便安放太阳能碟片和相关设施,并提供最佳的碟片聚光效果。
其次,确定设施规模和布局。
根据需求和可用空间,确定碟式太阳能热发电系统的规模和数量,同时考虑到系统的可扩展性和后续运维需求。
为确保系统的高效运行,设施之间的布局应考虑最大程度的太阳能收集效率,避免遮挡和互相干扰。
最后,与电网的连接计划。
由于碟式太阳能热发电系统是一种分布式能源系统,与电网的连接非常重要。
在总体规划阶段,应考虑如何将系统的发电能力与电网的需求相匹配,并制定合理的电力调度和传输方案。
此外,也需要考虑系统的稳定性和可靠性,采取适当的备份和保护措施,以应对可能发生的故障和突发情况。
3. 设备布置和排列方式碟式太阳能热发电系统的设备布置和排列方式对系统的运行效率和空间利用率具有重要影响。
以下是几种常见的布置方式:首先,线性排列布局。
将碟式太阳能发电系统安排成一行或多行,并保持一定的间距。
这种布置方式适合较大的场地,能够更充分地利用太阳能资源,但也会占据较大的土地面积。
简析蝶式太阳能热发电系统与其他太阳能发电技术的区别与优势
简析蝶式太阳能热发电系统与其他太阳能发电技术的区别与优势蝶式太阳能热发电系统是一种新兴的太阳能发电技术,广受关注和研究。
它与其他太阳能发电技术相比,具有许多独特的区别和优势。
本文将对蝶式太阳能热发电系统和其他太阳能发电技术进行简析,从技术原理、发电效率、建设成本以及环境友好性等方面进行比较与评价。
首先,从技术原理的角度来看,蝶式太阳能热发电系统采用了光热转换技术,利用反射镜将阳光聚焦到一个集热器上,集热器中的工作流体被加热并转化为蒸汽,由蒸汽驱动涡轮机发电。
而传统的光伏发电技术则是通过将太阳能直接转化为电能,利用光伏电池板将太阳光转化为电流。
因此,蝶式太阳能热发电系统相对于光伏发电技术来说,在技术原理上更加复杂,但也更具有潜力和可扩展性。
其次,蝶式太阳能热发电系统在发电效率方面具有一定的优势。
由于利用了光热转换技术,蝶式太阳能热发电系统可以更高效地利用太阳能,转化为电能。
研究表明,蝶式太阳能热发电系统的发电效率可以达到40%左右,远高于光伏发电技术的平均效率。
同时,蝶式太阳能热发电系统可以利用蓄热技术,将多余的热能储存起来,以便在夜间或阴天继续发电,提高了系统的稳定性和可靠性。
在建设成本方面,蝶式太阳能热发电系统相对于光伏发电技术来说较高。
由于该系统涉及到复杂的反射镜、集热器和蒸汽涡轮等设备,建设和维护成本相对较高。
而光伏发电技术则相对简单,所需设备较少,建设和维护成本较低。
然而,随着技术的发展和推广应用,蝶式太阳能热发电系统的成本有望逐渐降低,使其更加具有竞争力。
此外,蝶式太阳能热发电系统相对于其他太阳能发电技术来说,在环境友好性方面具有一定的优势。
由于该系统不涉及对环境有害的物质的使用,不会产生有害废气和废渣等污染物,减少了对环境的负面影响。
与传统的化石能源相比,太阳能发电技术无疑是更加环保和可持续的能源选择。
综上所述,蝶式太阳能热发电系统与其他太阳能发电技术相比,具有独特的区别和优势。
它采用光热转换技术,具有较高的发电效率和良好的环境友好性,但在建设成本方面相对较高。
碟式太阳能热发电系统的冷却与散热技术研究
碟式太阳能热发电系统的冷却与散热技术研究摘要:碟式太阳能热发电系统是一种具有高效率和可再生特性的发电技术。
然而,由于系统在工作过程中产生大量热量,冷却与散热问题成为系统性能和寿命的重要考虑因素。
本文旨在研究碟式太阳能热发电系统的冷却与散热技术,以提高系统的效率和可靠性。
一、引言随着对可再生能源的需求日益增加,太阳能作为一种清洁、可持续的能源形式得到了广泛关注。
碟式太阳能热发电系统作为一种新型发电技术,具有高效率、低排放和不间断供电等优点,备受研究者关注。
二、碟式太阳能热发电系统的工作原理碟式太阳能热发电系统利用太阳能的热能转化为电能。
通过聚光镜将太阳光线聚焦到反射面上,反射面上的碟片接收到高浓度的太阳能热能,产生高温。
高温的热能被传导到发电机组,通过工质的循环流动将热能转化为电能。
三、碟式太阳能热发电系统的冷却技术在碟式太阳能热发电系统中,高温会对系统的稳定性和发电效率产生负面影响。
为了保持系统的正常运行,必须采取有效的冷却技术。
目前,常用的冷却技术包括传导冷却、辐射冷却和对流冷却。
1. 传导冷却传导冷却是通过导热材料将热量传导到散热装置上,然后通过散热装置将热量散发到环境中。
这种冷却方式可以有效地降低碟式太阳能热发电系统的温度,提高系统的效率和可靠性。
2. 辐射冷却辐射冷却是利用辐射热传递原理将热量传递到周围环境中,通过辐射的方式进行散热。
辐射冷却技术可以在碟式太阳能热发电系统中起到良好的降温效果,减少系统热量积累。
3. 对流冷却对流冷却是通过使工质在系统内循环流动,将热量传输到散热装置上,然后将热量散发到环境中。
对流冷却技术既可以利用自然对流,也可以采用强制对流的方式。
对流冷却技术具有高效冷却和均匀散热的优点,在碟式太阳能热发电系统中应用广泛。
四、碟式太阳能热发电系统的散热技术在碟式太阳能热发电系统中,散热是保证系统正常运行的关键。
散热技术的目标是将系统产生的热量有效地排出系统,防止温度过高对系统造成损坏。
碟式太阳能热发电系统的设计与优化
碟式太阳能热发电系统的设计与优化近年来,太阳能成为一种备受关注的清洁能源,被广泛应用于发电系统中。
其中一种有效且高效的技术是碟式太阳能热发电系统。
本文将详细介绍碟式太阳能热发电系统的设计与优化方法,以及其在提高发电效率和可持续性方面的重要作用。
1. 碟式太阳能热发电系统的原理和工作方式碟式太阳能热发电系统是利用太阳光能转换成热能,再通过传热和传质工质的方式将热能转化成机械能和电能的一种系统。
它包括一个由多个碟片组成的反射器和一个位于反射器焦点上的太阳能热发电机。
在工作过程中,太阳能被反射器集中到太阳能热发电机的接收器上。
接收器中通入的传热工质被加热至高温,然后通过一个循环系统传递到工作负载,提供给驱动机械设备或发电机组。
最后,传热工质会冷却,并循环返回到接收器,开始下一个循环。
2. 碟式太阳能热发电系统的设计关键问题为了设计和优化碟式太阳能热发电系统,需要解决以下几个关键问题:2.1 反射器设计反射器的设计对于系统的性能至关重要。
需要确定反射器的形状、大小和材料以实现最佳的太阳能聚焦效果。
反射器的形状可以采用抛物面、球面或其他曲面,以便将太阳能尽可能集中到接收器上。
2.2 太阳能热发电机设计太阳能热发电机的设计需要考虑接收器的材料、表面涂层、热传导、热损失等因素。
合理的设计可以提高太阳能的吸收效率和热能转化效率,从而提高整个系统的发电效率。
2.3 传热工质选择传热工质的选择与系统的效率和可持续性息息相关。
工质需要具有较高的热导率、稳定性和可再生性。
一些常用的传热工质包括水蒸汽、热油和氦气等。
2.4 循环系统设计循环系统的设计包括管道网络、泵和阀门的选择和布局。
合理的循环系统设计可以减小能量损失,提高系统的运行效率和稳定性。
3. 碟式太阳能热发电系统的优化方法为了提高碟式太阳能热发电系统的效率和可持续性,可以采用以下优化方法:3.1 提高反射器的设计通过仿真和实验,优化反射器的形状、大小和材料,使太阳能更加准确地聚焦到接收器上。
碟式太阳能热发电系统的高效能量转换技术研究
碟式太阳能热发电系统的高效能量转换技术研究太阳能作为一种清洁可再生能源,被广泛应用于发电领域。
碟式太阳能热发电系统作为一种新型的太阳能利用技术,具有高效能量转换和紧凑结构的特点,正逐渐受到研究者和工程师的关注。
本文将介绍碟式太阳能热发电系统的工作原理以及目前已取得的高效能量转换技术,并展望未来的发展方向。
碟式太阳能热发电系统主要由太阳能反射器、碟式集热器、储热器和发电装置组成。
首先,太阳能反射器的作用是将太阳辐射的能量聚焦到碟式集热器上,提高能量利用效率。
然后,碟式集热器将太阳辐射能转化为热能,常用的材料是高温抗氧化陶瓷。
储热器将集热器产生的热能储存起来,在夜间或阴天时提供持续的热能供应。
最后,热能通过发电装置转化为电能,常用的发电装置是斯特林发动机或塔形燃气轮机。
要实现碟式太阳能热发电系统的高效能量转换,需要关注以下关键技术。
首先,太阳能反射器的设计对能量转换效率有着重要的影响。
通过优化反射器的形状和表面特性,可以提高反射效率以及匹配度,使得更多的太阳辐射能聚焦到集热器上。
同时,使用高反射率的材料可以减少反射能量的损失,提高热能转换效率。
其次,碟式集热器的设计也是提高能量转换效率的关键。
由于碟式集热器的结构紧凑,热损失较小,能够更有效地将太阳辐射能转化为热能。
同时,采用多层结构和纳米材料等技术,可以增加集热器的表面积,提高热传导效率,从而进一步提高能量转换效率。
另外,储热器的设计也对能量转换效率有着重要影响。
通过选择合适的储热材料和优化储热系统的结构,可以提高热能的储存密度和热能的释放速率,从而确保系统在夜间或阴天时能够持续供应热能。
研究人员还可以探索利用相变材料和化学反应等方法来增加储热系统的能量存储密度和热能的释放速率。
此外,发电装置的选择也会影响能量转换效率。
斯特林发动机和塔形燃气轮机是两种常用的发电装置。
斯特林发动机具有高效能转换、低排放以及低噪音等优点,适用于低温热能转换。
而塔形燃气轮机则适用于高温热能转换,可以实现更高的电能转换效率。
碟式太阳能热发电系统的发电容量优化与匹配技术
碟式太阳能热发电系统的发电容量优化与匹配技术随着对环境保护和可再生能源的不断重视,太阳能发电作为一种清洁、可持续的能源发展方向备受关注。
碟式太阳能热发电系统作为一种新型太阳能利用技术,在发电效率和可靠性方面有着独特的优势。
本文将探讨碟式太阳能热发电系统的发电容量优化与匹配技术,以进一步提高其能源利用效率。
碟式太阳能热发电系统是一种利用镜片对太阳辐射进行聚焦的发电系统,通过将太阳能转化为热能,再通过热能转化为电能的方式进行发电。
该系统由反射镜、聚光器、能量转换器等组成,其中反射镜起到收集太阳能和将其聚焦的作用,聚光器用于将聚焦后的光能转化为热能,最后通过能量转换器将热能转化为电能。
在优化碟式太阳能热发电系统的发电容量方面,我们可以从以下几个方面着手:1. 设计优化:针对不同地理环境和日照条件,选择合适的反射镜和聚光器材料,并对其形状和尺寸进行优化设计,以提高太阳辐射的收集和聚焦效果。
同时,对能量转换器的制造工艺和材料进行优化,以提高热能转化为电能的效率。
2. 系统控制:通过智能化控制系统,实时监测和调整反射镜和聚光器的工作状态,确保太阳辐射的最大利用率和系统运行的稳定性。
同时,根据实际发电需求和电网负荷情况,合理控制系统的运行模式和发电输出功率,以提高发电效率和供电稳定性。
3. 热能储存与利用:由于太阳能发电在夜间或阴天无法进行,热能储存技术是解决发电容量不足的关键。
采用高效的热能储存材料和热储存系统,将白天产生的热能储存起来,以满足夜间或阴天的能源需求。
同时,可以根据实际需求,将储存的热能用于其他供热或制冷等需要,提高能源利用效率。
在匹配碟式太阳能热发电系统的发电容量方面,需要考虑以下几个因素:1. 地理环境:根据不同的地理位置和日照环境,选择合适的发电容量以满足当地的能源需求。
一方面需要考虑太阳辐射的强度和持续时间,另一方面需要考虑电网的负荷情况和系统的运行稳定性。
2. 外部条件:除了地理环境,还需要考虑碟式太阳能热发电系统所处的外部条件,如温度、风速等。
蝶式太阳能热发电系统与大规模发电网的协同运行技术
蝶式太阳能热发电系统与大规模发电网的协同运行技术概述:蝶式太阳能热发电系统(DSG)是一种新兴的可再生能源发电技术,它能够将太阳能转化为热能,并随后将其转化为电能。
而大规模发电网是一个庞大的能源系统,由多个发电厂、输电线路和配电设施组成。
本文将探讨蝶式太阳能热发电系统与大规模发电网协同运行的技术要点和挑战。
一、蝶式太阳能热发电系统简介蝶式太阳能热发电系统是一种利用太阳能进行发电的技术,它利用聚光镜将太阳能聚焦在一个热媒体管道上,通过热量转换为蒸汽,并驱动涡轮机产生电能。
与传统的光伏发电不同,蝶式太阳能热发电系统能够同时储存和利用热能,提高了能源的利用效率。
二、大规模发电网的特点及挑战大规模发电网是一个复杂而巨大的能源系统,由多个发电厂、输电线路和配电设施组成,它具有以下特点和挑战:1. 多种能源的集成:大规模发电网需要同时集成不同类型的能源,包括传统能源和可再生能源,如煤炭、天然气、风能和太阳能等。
蝶式太阳能热发电系统作为一种新兴的可再生能源技术,需要与其他能源系统协同运行。
2. 变化的电力负荷:发电网面临着不断变化的电力负荷需求,尤其是在高峰期和低谷期的差异较大。
蝶式太阳能热发电系统需要具备灵活性,以满足电力负荷的变化需求。
3. 输电和配电网络的稳定性:发电网需要确保输电和配电网络的稳定运行,以保证电力供应的可靠性。
蝶式太阳能热发电系统需要与现有的输电和配电设施相互协作,以确保运行的稳定性和安全性。
三、蝶式太阳能热发电系统与大规模发电网协同运行的技术关键点为了实现蝶式太阳能热发电系统与大规模发电网的协同运行,需要解决以下技术关键点:1. 能量储存:蝶式太阳能热发电系统需要具备能量储存的能力,以应对电力供应和需求之间的不匹配。
目前,常用的储能技术包括热储存、电池储存和氢能储存等,需要选择适合的能量储存方案。
2. 电力调度与管理:为了实现蝶式太阳能热发电系统与大规模发电网的协同运行,需要建立强大的电力调度和管理系统。
太阳能光热发电技术介绍(三)
单弧面次反射镜
双弧面反光镜结构的聚光比单弧面有所改善,比较好的弧面是复合抛物面聚光CPC反射镜, 由对称的两段抛物线与渐开线组成。在CPC反射镜内设一较粗的集热管,管外壁涂覆有吸热 体涂层。
双弧面次反射镜
5 线性菲涅尔光热发电系统
线性菲涅尔聚光装置的聚光倍数只有数十倍,因此 对介质的加热温度不太高,可直接用水作介质,也 就是说直接把水加热成蒸汽推动蒸汽机。这样系统 很简单,除了线性菲涅尔聚光装置外,只需蒸汽轮 机、发电机、冷凝器、水泵配套即可,称为一次通 过式菲涅尔聚光太阳能发电系统。 由于接收器不具备汽水分离能力,输出的蒸汽中会 有液态水存在,这样的蒸汽不利于汽轮机运行,必 须进行汽水分离,把分离出来的蒸汽进一步加热成 过热蒸汽去推动汽轮机,把分离出来的水送回接收 器加热。
线性菲涅尔光热电站工作原理图示
2 线性菲涅尔聚光反射镜
线性菲涅耳主聚光镜为条形平面玻璃反射镜,每条反射镜两端有转轴,其轴线与条反射镜中 轴线平行,贴近条形平面玻璃反射镜反面,每个反射镜可绕转轴转动,有独立的驱动装置, 是一个单轴太阳跟踪反射镜。每个条形反射镜通过自身的驱动装置转动,跟踪阳光使照在条 形反射镜上的阳光反射到上方的接收器(集热器)。多个条形反射镜共同把阳光反射到接收 器,达到聚光效果。若干个条形平面玻璃反射镜组成整套的单轴太阳跟踪聚光反射镜系统。 由于条形平面玻璃反射镜不具备聚焦能力,故该线性菲涅尔反射镜属非成像聚光装置。 线性菲涅尔聚光装置结构相对简单、风载荷较低、接收器固定安装,整个结构较稳定。反射 镜除了采用平面镜外,也可以采用略带弧形的反射镜,犹如槽镜一般,只是略带弧面而已, 可以起到一定的聚光效果,这样可以采用较宽的条形反射镜,较窄的接收器,条形反射镜的 数目也可少一些,减化结构与控制机构。略带弧面的反射镜无需专门制作,利用框架的作用 使镜片略作弹性形变即可。
碟式太阳能热发电系统的热电波特性与能量传输机制
碟式太阳能热发电系统的热电波特性与能量传输机制近年来,太阳能热发电系统作为一种环保可持续的能源利用方式,受到了广泛的关注与研究。
碟式太阳能热发电系统是其中的一种新兴技术,其特殊的设计使得其具有较高的热电转换效率和能量传输效率。
本文将重点探讨碟式太阳能热发电系统的热电波特性与能量传输机制,以深入了解该系统的工作原理与性能优势。
碟式太阳能热发电系统由反射镜、光折射器、表面吸收器和热电转换器等部分组成。
当太阳辐射通过反射镜和光折射器集中到表面吸收器上时,吸收器会将太阳能转化为热能。
热能通过热电转换器将其转化为电能,最终实现太阳能的利用。
在这个过程中,热电波特性与能量传输机制起着重要的作用。
首先,热电波特性是指在碟式太阳能热发电系统中,热能在吸收器上的传播方式和特性。
由于系统的设计采用了集中式反射镜和光折射器,使得太阳能可以高效地集中在吸收器上。
吸收器材料的选择和设计直接影响热电波的传播特性。
对于碟式太阳能热发电系统而言,热电波的传播主要有两种形式:辐射传播和传导传播。
辐射传播是指热波以辐射的形式传输,利用吸收器表面的特殊涂层材料来吸收太阳能,并将其转化为热能。
辐射传播的特点是传输速度快且效率高,但需要较高的温度才能实现辐射。
传导传播是指热波通过吸收器内部的传导来传输,吸收器内部的材料将热能传导到热电转换器中。
传导传播的特点是传输速度较慢,但可以在较低的温度下实现能量传输。
其次,能量传输机制是指碟式太阳能热发电系统中能量从太阳辐射到电能输出的过程。
能量传输机制包括光热转换和热电转换两个部分。
光热转换是指太阳辐射能量在吸收器上的转化过程。
吸收器表面的特殊涂层材料具有较高的吸收率,可以将太阳辐射能量转化为热能。
其中包括光吸收、透射和反射等过程。
光热转换的关键是提高吸收率和减少光的反射和透射。
热电转换是指热能在热电转换器中转化为电能的过程。
热电转换器是碟式太阳能热发电系统中的核心部件,其基本原理是利用材料的Seebeck效应将温差转化为电压,进而产生电能。
蝶式太阳能热发电系统的经济效益评估与可行性分析
蝶式太阳能热发电系统的经济效益评估与可行性分析概述太阳能是一种清洁、可再生的能源,近年来在全球范围内得到了广泛应用。
蝶式太阳能热发电系统是一种基于太阳能的热能发电技术,具有较高的效率和可行性。
本文将对蝶式太阳能热发电系统的经济效益进行评估和可行性进行分析。
1. 蝶式太阳能热发电系统的原理蝶式太阳能热发电系统是一种利用太阳能转化为热能,并通过热能发电站将热能转化为电能的技术。
该系统由太阳能收集器、热媒液循环系统、蒸汽发生器、蝶式发电机及电能控制系统等组成。
太阳能收集器通过聚光将太阳能转化为热能,热媒液循环系统将热能传递至蒸汽发生器,蒸汽发生器将热能转化为高温高压的蒸汽,最后通过蝶式发电机转化为电能。
2. 经济效益评估2.1 投资成本蝶式太阳能热发电系统的建设需要一定的投资成本,包括太阳能收集器、热媒液循环系统、蒸汽发生器、蝶式发电机和电能控制系统等设备的购置和安装成本。
此外,还需要考虑土地、水资源等方面的成本。
综合考虑各项成本后,可以评估出建设蝶式太阳能热发电系统的总投资成本。
2.2 发电收益蝶式太阳能热发电系统通过将太阳能转化为电能进行发电,每年可获得的电能收益是评估经济效益的重要指标。
发电收益一般由两部分组成:销售电能收益和政府补贴收益。
销售电能收益是指将发电的电能卖给电网运营商所获得的收益,而政府补贴收益是指政府给予太阳能发电的补贴政策所获得的收益。
3. 可行性分析3.1 规模与利用率在进行蝶式太阳能热发电系统的可行性分析时,需要考虑到规模与利用率的问题。
蝶式太阳能热发电系统的规模大小将会直接影响到发电量的大小,因此需要合理确定系统的规模。
此外,系统的利用率也是影响经济效益的重要因素,要合理安排系统的利用时间,提高系统的利用率以增加发电量。
3.2 环境影响评估建设蝶式太阳能热发电系统也需要考虑到环境影响的问题。
在系统运行过程中,需要定期维护和清洗设备,以确保设备的正常运行。
同时,还需要评估系统对环境的影响,比如温室气体排放等。
碟式太阳能热发电系统的功率调节与平稳运行技术
碟式太阳能热发电系统的功率调节与平稳运行技术随着全球对可再生能源的需求不断增长,太阳能热发电系统作为一种清洁、可持续的能源解决方案,受到了广泛关注。
碟式太阳能热发电系统作为一种新型的太阳能热发电技术,具有高效、紧凑、灵活的特点,越来越受到研究者的关注。
在系统运行过程中,如何实现功率调节和平稳运行是一个关键问题。
本文将介绍碟式太阳能热发电系统的功率调节与平稳运行技术。
首先,我们需要了解碟式太阳能热发电系统的基本原理。
碟式太阳能热发电系统通过将太阳聚焦在一个高温点上来产生高温流体,再利用高温流体驱动涡轮机产生电力。
系统的核心是聚光器,它将太阳光线聚焦在一个小的区域内。
由于太阳光的变化和天气条件的不确定性,系统输出功率会出现波动。
因此,系统需要能够及时调节功率并保持稳定运行。
为了实现碟式太阳能热发电系统的功率调节,可以采用多种技术。
首先,可以利用光学系统来调节系统的功率。
光学系统包括反射镜和透镜,可以控制太阳光的聚焦位置和强度。
通过调整反射镜和透镜的角度,可以改变聚焦点的位置,从而调节系统的输出功率。
此外,还可以通过增加或减少反射镜和透镜的数量来改变聚光器的焦距,从而实现功率调节。
其次,可以利用液体储热系统来调节系统的功率。
液体储热系统可以用来储存和释放热能,以平衡系统的功率波动。
当系统的功率超过需求时,多余的热能可以被储存在液体中,当系统功率不足时,储存的热能可以释放出来,以提供额外的热量。
液体储热系统可以通过控制液体的流动速度和温度来实现功率调节。
另外,可以利用控制系统来实现碟式太阳能热发电系统的功率调节和平稳运行。
控制系统可以监测系统的输入功率和输出功率,根据需求调整系统的工作参数。
例如,可以通过调整涡轮机的转速来实现功率调节。
此外,还可以通过调整系统的温度控制装置来实现功率平稳运行。
控制系统可以根据实际工况,自动调整系统的参数,以保持系统的稳定性和高效性。
此外,还可以利用天气预测技术来实现碟式太阳能热发电系统的功率调节与平稳运行。
基于碟式太阳能热发电系统的能源转换效率研究
基于碟式太阳能热发电系统的能源转换效率研究引言:太阳能作为一种绿色、可再生的能源形式,受到越来越多人的关注和研究。
太阳能热发电系统是其中一种利用太阳能转化为电能的技术,而碟式太阳能热发电系统作为一种高效能量转换设备,近年来在能源领域备受关注。
本文将围绕碟式太阳能热发电系统的能源转换效率进行研究和探讨。
一、碟式太阳能热发电系统的原理和结构碟式太阳能热发电系统包括太阳能集热器、碟式短焦距透镜、光电转化器和传动系统等部分。
太阳能集热器用于收集太阳能并将其聚焦到碟式短焦距透镜上。
碟式短焦距透镜通过反射将聚集在其焦点上的光能转化为热能。
光电转化器将热能转化为电能。
传动系统用于保持光电转化器的位置和角度,使其能够随着太阳的轨迹实现自动跟踪。
二、能源转换效率的影响因素太阳能热发电系统的能源转换效率,即将太阳能转化为电能的能力,受到多个因素的影响。
1. 太阳辐射条件太阳辐射的强度和方向会直接影响到太阳能集热器的效果。
在阳光充足的条件下,太阳能集热器可以更充分地收集到太阳能,提高系统的能源转换效率。
2. 碟式短焦距透镜的设计碟式短焦距透镜是将聚集在其中的光能转化为热能的关键部件。
其设计包括表面形状、反射率和材料的选择等。
优化碟式短焦距透镜的设计可以提高能源转换效率。
3. 光电转化器的性能光电转化器的性能直接决定了将热能转化为电能的效率。
选择高效率的光电转化器材料和设计合理的结构可以提高能源转换效率。
4. 传动系统的稳定性和精度传动系统用于使光电转化器能够随着太阳的轨迹实现自动跟踪。
传动系统的稳定性和精度会影响到光电转化器与太阳的匹配程度,进而影响到能源转换效率。
三、能源转换效率的研究方法为了研究碟式太阳能热发电系统的能源转换效率,我们可以采用以下的研究方法。
1. 实验研究通过实验方法,我们可以测量和分析碟式太阳能热发电系统在不同太阳辐射条件下的能源转换效率。
可以对太阳辐射强度、碟式短焦距透镜的设计参数、光电转化器的性能等进行调整和优化,以提高能源转换效率。
碟式太阳能热发电系统的热电转换机理与模拟仿真
碟式太阳能热发电系统的热电转换机理与模拟仿真碟式太阳能热发电系统是一种利用太阳辐射能转化为电能的热电转换装置。
热电转换是指利用热能产生电能的过程,其工作原理基于热电效应,即当两个不同温度的导体连接在一起时,会产生电动势。
碟式太阳能热发电系统的核心部分是热电堆,它由多个热电对组成,每个热电对由一个N型半导体和一个P型半导体组成。
在太阳光照射下,热电堆的N型半导体一侧吸收太阳能并升温,而P型半导体一侧则冷却。
这种温差产生了一个电势差,从而产生了电流。
热电堆的性能主要取决于材料的选择和结构设计。
在碟式太阳能热发电系统中,常用的热电材料包括硒化铋(Bi2Te3)、硒化铟(In2Se3)等。
这些材料具有良好的热电性能,能够将太阳能高效转化为电能。
此外,优化热电堆的结构设计也是提高系统效率的关键。
通过合理调整热电对的数量和排列方式,最大程度地增加温差效应,可以达到更高的电力输出效率。
为了进一步优化碟式太阳能热发电系统的性能,研究人员通常采用模拟仿真的方法进行系统优化设计。
借助计算机辅助设计软件,可以对不同的参数进行模拟和分析,从而找到最佳的工作条件。
模拟仿真可以模拟热电堆在不同工况下的热电转换效率,并预测系统的电力输出性能。
在模拟仿真中,一般需要考虑的参数包括太阳光照强度、热电堆的材料和尺寸、热电对的排列方式等。
通过调整这些参数,可以得到不同工况下系统的电力输出特性曲线。
同时,模拟仿真还可以模拟热电堆的稳态和动态响应,探究系统在不同工况下的性能变化规律。
除了模拟仿真,实验测试也是评估碟式太阳能热发电系统性能的重要手段。
通过实验测试,可以验证仿真结果的准确性,并进一步优化系统设计。
实验测试可以对系统的热电转换效率、电流输出稳定性等指标进行验证,并对不同参数的影响进行定量分析。
综上所述,碟式太阳能热发电系统是一种有效利用太阳能转化为电能的热电转换装置。
通过研究热电转换机理,选择合适的材料和优化设计,可以实现高效的能量转换。
光盘太阳能发电原理
光盘太阳能发电原理
太阳能光盘发电将太阳能转换为电能,是一种清洁、可再生的能源。
它通过太阳能
板来收集、转换太阳能。
太阳能板上设有半导体元件,太阳光照射到半导体元件表面时,
半导体元件会受到光能的作用,其中的电子从低能级跃迁到高能级,释放出电子,形成电流,就把太阳能转换为电能。
太阳能光盘系统的运作原理大致可以概括为:当太阳的光碲照射到太阳能板的外表面时,光子就能将光能转换成电能并流入太阳能电池(即太阳能板),然后太阳能电池将电
能发送至发电机,发电机发电,最后把电能以直流或交流形式输入到网络供应系统
太阳能光盘发电主要有两大优势:第一,太阳能光盘系统的运行噪音很低,因无机械
部件,不会产生机械噪音,所以不会影响环境环境。
第二,太阳能光盘发电系统运行成本
很低,太阳能具有无限的可再生特性,只要有阳光就可以无限次使用,不用担心成本问题。
太阳能光盘发电系统是一种清洁、可再生的能源,能够直接从自然环境中获取能源,
安全可靠,替代传统的燃煤发电,减少对环境的污染。
它可以帮助人们摆脱对石油的依赖,为世界的清洁能源提供多元的投资选择。
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一、技术开发单位
船舶重工集团第七一一研究所
二、技术简介
斯特林发动机(热气机)是一种闭式循环往复式外燃机,理论上按斯特林循环工作。
与柴油机和蒸汽机等不同的是:它的工作气体(一般为氢气或氦气)是封闭在机器内的,并在各腔室间循环,反复使用。
运行时依靠气缸外的热量加热加热器部件内的工质,工质受热膨胀推动活塞做功,完成做功的工质被冷却收缩具备再次受热膨胀做功的能力。
通过机构将这一工作过程按一定规律进行循环,即斯特林循环即可使发动机实现连续做功。
利用这一原理我们可以将太阳光聚焦在斯特林发动机的加热器部件上,加热工质实现斯特林发动机的做功和发电。
碟式斯特林太阳能热发电系统还可以设计成光气互补型,实现在没有阳光的条件下通过燃烧可燃气体发电的目标,达到系统24h连续发电的目的,这是光伏发电所不具备的功能。
三、技术特点
碟式斯特林太阳能热发电属于太阳能热发电技术,这种技术是将太阳辐射能汇集生成热能、通过热力循环发电的技术。
与光伏发电相比,太阳能热发电的初始投资和电价均较低,其发电的中高温余热还可用于热电联供或海水淡化等。
根据聚光方式的不同,太阳能热发电主要分为三类:槽式、塔式和碟式。
几种方式中,斯特林(热气机)碟式太阳能热发电系统单机功率相对较小,但系统效率最高(超过30%),既适合分布式发电,也可模块化组合后形成规模发电。
碟式斯特林太阳能热发电系统还可以设计成光气互补型,实现在没有阳光的条件下通过燃烧可燃气体发电的目标,达到系统24h连续发电的目的,这是光伏发电所不具备的功能。