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塔式太阳能热发电太阳倍数及储热时长优化研究
  • ISSN号:1002-3364
  • 期刊名称:《热力发电》
  • 时间:0
  • 分类:TK514[动力工程及工程热物理—热能工程]
  • 作者机构:华北电力大学能源动力与机械工程学院,北京102206
  • 相关基金:国家自然科学基金(51676069);中央高校基本科研业务费专项资金资助(2016XS30)
中文摘要:

针对配备分离式吸热器的50 MW直接蒸汽(DSG)塔式太阳能电站,通过建立塔式电站系统耦合模型和经济性评价模型,探究太阳倍数和储热时长对其运行性能和标准发电成本(LCOE)的影响。结果表明:对于设计工况,当太阳倍数从1.0增加到3.0时,定日镜场光学效率随着太阳倍数的增加而降低,由67.8%降至62.3%,分离式吸热器热效率则基本不发生变化,朗肯循环效率也稳定维持在40.6%;对于年评价因子,电站年发电量和年容量因子均随着太阳倍数和储热时长的增加而增加;经优化计算,电站最低LCOE为0.214$/(kW·h),太阳倍数为2.7,储热容量为9 h,年容量因子为0.501,年发电量为219.5 GW·h;在最低LCOE下计算电站的月性能,发现提高太阳法向直射辐射强度(DNI)有利于提高容量因子和发电量。

英文摘要:

For a 50 MWe direct steam generation (DSG)solar power tower plant with dual-receiver, the influences of solar multiple and thermal storage hour on its performance and levelized cost of electric energy (LCOE) were analyzed by establishing the tower power plant system coupling model and the economic evaluation model. The results show that, at design point, when the solar multiple varies from 1.0 to 3.0, the heliostat field efficiency reduces from 67.8% to 62.3% with the increasing solar multiple, while thermal efficiency of the dual-receiver varies little with the varying solar multiple and the Rankine cycle efficiency remains 40.6% for different solar multiples. For annual evaluation factors, both the annual electricity production and annual capacity factor increase with the solar multiple and the thermal storage hour. The optimization results show that the minimum LCOE is 0. 214 $/(kW·h) when the solar multiple is 2.7 and the thermal storage capacity is 9 h. The corresponding annual capacity factor is 0.501 and the annual electricity production is 219.5 GW·h. Monthly performance of the plant is achieved with the lowest LCOE and shows that high direct normal irradiation (DNI) is beneficial for high capacity factor and high electricity production.

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期刊信息
  • 《热力发电》
  • 北大核心期刊(2011版)
  • 主管单位:中国华能集团公司
  • 主办单位:西安热工研究院有限公司 中国电机工程学会
  • 主编:蒋敏华
  • 地址:西安兴庆路136号
  • 邮编:710032
  • 邮箱:rlfdzzs@tpri.com.cn
  • 电话:029-82102482 82102480
  • 国际标准刊号:ISSN:1002-3364
  • 国内统一刊号:ISSN:61-1111/TM
  • 邮发代号:52-103
  • 获奖情况:
  • 国家中文核心期刊,国家中文核心期刊,陕西省优秀期刊一等奖
  • 国内外数据库收录:
  • 美国化学文摘(网络版),中国中国科技核心期刊,中国北大核心期刊(2004版),中国北大核心期刊(2008版),中国北大核心期刊(2011版),中国北大核心期刊(2014版),中国北大核心期刊(2000版)
  • 被引量:12205