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- 摘要：介绍了抛物槽式太阳能集热器的数值仿真研究进展，特别是对集热管内流场与聚光器外流场所涉及的数值仿真研究进行了综述。在集热管内流场研究中，传热介质类型、聚光特性对集热性能与热应力分布影响显著，尤其在水/蒸汽介质集热回路中，特有的气–液两相流叠加管外非均匀热流密度分布有可能导致严重的集热管热应力弯曲变形问题。在聚光器外流场研究中，由于实际风速较大，超薄镜片的结构强度较低，聚光器承受风载变形，致使光学效率损失，甚至会导致抛物槽式集热器结构失效，直接影响整个集热镜场正常工作。关键词：碳中和;太阳能光热技术;抛物槽式集热器;内流场;外流场;数值模拟26|6|0<HTML><DownloadPDF> <Meta-XML>更新时间：2025-07-04
- 摘要：可再生能源互补热电联产系统在区域综合能源利用领域具有广阔的应用前景。提出了一种槽式太阳能辅助生物质热电联产系统，利用中低温槽式太阳能加热导热油，驱动吸收式热泵给热网水预加热，在生物质燃料与供热量保持恒定的条件下节省采暖抽汽、增加功率输出。采用EBSILON Professional软件对案例机组和集成系统进行建模仿真，在此基础上分析了系统能流与?损等热力学特性。结果表明：设计工况下可产生1.78 MW·h的太阳能发电量，光电效率为20.06%，光电转换?效率可达到21.60%。选取5个典型日探讨不同辐照条件下的系统性能，结果发现3月21日的太阳辐射与系统性能均为最优。对整个供热季进行逐时仿真分析，可知供热期5个月产生太阳能发电量共计1 124.30 MW·h，平均光电效率为16.49%。关键词：槽式太阳能;生物质热电联产;吸收式热泵;系统集成;热力学分析48|4|0<HTML><DownloadPDF> <Meta-XML>更新时间：2025-07-04
- 摘要：抛物面槽式太阳能集热器被广泛应用于中温太阳能工业热利用和高温太阳能热发电领域，然而太阳能间歇性的固有缺陷与供能系统期望的稳定连续运行相悖。通常通过调节流量使变太阳辐照条件下运行的槽式集热器提供相对稳定的有用能量输出，进而对其下游设备的稳定性起着关键作用。为了研究流量变化对集热器瞬态热行为的影响，通过人工调节造成流量的阶跃变化来开展实验，并且研究分析了在不同流量下的雷诺数、努塞尔数和传热流体对流换热系数。关键词：太阳能热发电;碳达峰;碳中和;温室气体排放;抛物面槽式太阳能集热器;传热特性;对流换热系数27|4|0<HTML><DownloadPDF> <Meta-XML>更新时间：2025-07-04
- 摘要：太阳辐射存在间歇性和不稳定性，其动态不稳定性影响抛物槽式太阳能集热器集热参数的稳定输出，因此，针对抛物槽式太阳能集热器开展聚光集热过程动态特性研究极为重要。基于MATLAB/Simulink软件内的Simscape环境，构建了抛物槽式太阳能聚光集热一维回路的动态仿真模型。基于所验证的动态仿真模型，获得了工质流量及太阳直射辐射2个关键参数对槽式回路出口温度的影响规律。根据所获规律，基于比例积分控制，构建了槽式一维回路的动态调控策略，结果表明：该控制策略可在太阳直射辐射跃升时使系统聚光集热温度在2 500 s内达到设定温度395℃；而在太阳直射辐射下降时将输出温度波动维持在±2℃以内。基于所构建的系统动态控制策略进行了系统典型日变工况运行，结果表明：系统可在变工况条件下维持聚光集热温度稳定，聚光集热效率接近理想值，达到控制目的。研究为抛物槽式太阳能聚光集热回路动态仿真模型构建提供了新方法，所得结果可为槽式聚光集热动态运行提供借鉴。关键词：太阳能热发电;抛物槽式太阳能集热器;动态仿真模型21|4|0<HTML><DownloadPDF> <Meta-XML>更新时间：2025-07-04
- 摘要：为探究传热工质对太阳能吸热器传热特性的影响，利用光线追踪和计算流体动力学方法，对采用超临界CO2和压缩空气作为传热工质的锥形腔体吸热器的传热特性进行对比分析。基于数值模拟讨论了吸热器锥角、工质进口流量和进口温度对吸热器传热性能的影响规律。结果表明：相同工况下，压缩空气的出口温度比超临界CO2高，但相应的吸热器热效率和系统光热转化效率却较低。对于2种传热工质，系统光热转化效率均在锥角为4.12°时取得最优值。在研究的运行参数范围内，传热工质的出口温度随进口温度的增加呈线性增长；当流量超过0.04 kg/s时，继续增大流量对提高系统光热转化效率作用较小。关键词：太阳能;吸热器;超临界CO2;压缩空气;传热特性59|5|0<HTML><DownloadPDF> <Meta-XML>更新时间：2025-07-04
- 摘要：对基于辐射网格布局和无遮挡损失原则所衍生出的无遮挡（EB）布局、无阻塞（No blocking-dense）布局、经验型（DELSOL）布局3种塔式定日镜场布局进行了研究。对这3种布局的数学模型进行了归纳，结合塔式电站Gemasolar的部分设计参数，分别根据3种布局模式采用SolarPILOT软件对镜场进行建模仿真。利用MATLAB对建模所得镜场坐标数据进行处理，得到径向间距和方位间距变化曲线，验证了3种布局数学模型的合理性。通过分析各镜场中基础环和交错环的排布特点得出镜环布置规则，同时从镜场的定日镜数量、光学效率、土地利用率、接收能量等方面对比不同布局的性能，分析其优缺点。结果表明：在镜场半径为1 000 m的范围内，No blocking-dense布局下镜场的年均光学效率和土地利用率最高，EB布局次之，但EB布局下定日镜数量和镜场接收能量最多，DELSOL布局的各项性能特性均最低。关键词：太阳能热发电;塔式太阳能电站;定日镜场布局;径向间距;方位间距83|9|0<HTML><DownloadPDF> <Meta-XML>更新时间：2025-07-04
- 摘要：水/蒸汽太阳能腔式吸热器在日常运行中，管面单侧承受着高度非均匀的太阳能流辐射，吸热管三维壁温分布不均、梯度变化大，易产生较大的热变形和热应力，甚至造成其结构的损伤或失效。以水/蒸汽太阳能吸热器中的沸腾管和过热管作为研究对象，采用ANSYS有限元分析法，对其进行了热-结构耦合数值模拟。结果表明：2种类型吸热管的传热特性存在显著差异，沸腾管以径向温度梯度为主，导致受光侧内外壁面产生双轴热应力；而过热管的周向温度梯度使管道弯曲变形明显，轴向应力更高，热应力呈周向分布。当吸热管背光侧存在支撑约束时，管道弯曲情况得以改善，过热管热应力不再呈周向分布，轴向应力分量大大增加，吸热管等效应力增大1.3~6.9倍。关键词：太阳能吸热器;沸腾管;过热管;温度梯度;热应力;支撑约束33|6|0<HTML><DownloadPDF> <Meta-XML>更新时间：2025-07-04
- 摘要：吸热器作为塔式光热电站的核心设备，其安全高效运行对电站的可靠性与经济性有重要影响。吸热器安装于吸热塔顶部，外部环境气象因素尤其是风速特性直接关系着吸热器及聚光集热系统运行控制策略的制定。采用数值模拟的方法研究了高空塔式吸热器在不同方位的风速特性，得出了管屏表面风速大小随环境风速与风向变化的趋势，拟合了不同方位管屏风速计算关联式并详细约定了计算风向取值。研究结果对吸热器管屏热损失的精确计算、效率的准确评估以及吸热器的安全可靠运行具有重要的指导意义。关键词：太阳能热发电;吸热器;风速特性;拟合关联式37|4|0<HTML><DownloadPDF> <Meta-XML>更新时间：2025-07-04
- 摘要：太阳能是一种绿色清洁能源，高效利用太阳能是绿色发展的重要举措。为高效利用太阳能，设计并制造了一种内冷蒸发腔式太阳能集热器，将线聚焦菲涅尔透镜和复合抛物面聚光器组合成为多级聚光器，并利用内冷式蒸发腔作为接收器。提出了一种复合抛物面聚光器的设计方法，通过光学仿真和实验验证了多级聚光器设计的准确性和太阳能集热器的可靠性。仿真和实验结果表明：根据所提出的方法设计的复合抛物面聚光器可以高效聚光，光学效率达到78.42%；太阳能集热器在有透明塑料盖板密封的实验中，其热效率可以达到98.94%，能够高效吸收太阳辐射能和温室内的空气热量。关键词：内冷式蒸发腔;太阳能集热器;线聚焦菲涅尔透镜;复合抛物面聚光器49|16|0<HTML><DownloadPDF> <Meta-XML>更新时间：2025-07-04
- 摘要：熔盐作为传热蓄热工质，在可再生能源发电及谷电蓄热供热系统中具有重要应用。由于恒功率加热容易导致电加热器烧毁、熔盐分解等问题，因此熔盐的熔化、防凝都需要恒温电加热系统。利用监视与控制通用系统（monitor and control generated system，MCGS）组态软件和西门子S7-200PLC，将固态继电器、热电阻和电加热器结合，设计了一套电加热器闭环温度PI控制系统。按不同PI整定方法进行实验对比，并加入抗积分饱和与两自由度控制，解决了PI控制器超调与抗干扰矛盾的问题。在超调量大幅减小的同时，实现在干扰条件下熔盐储热系统温度的快速调节且相对稳定的抗干扰功能。关键词：太阳能利用;熔盐蓄热;监视与控制通用系统(MCGS);可编程逻辑控制器(PLC);温度控制;PI控制31|3|0<HTML><DownloadPDF> <Meta-XML>更新时间：2025-07-04
太阳能热发电技术
- 摘要：新型综合能源系统是低碳经济背景下开展多能协同供应与利用的最佳应用场景之一，对推动中国能源的结构优化与调整具有重要意义。以广州某分布式能源站为研究对象，阐述了多能联供综合能源系统的基本特征、系统构成和主要关键技术；以传统冷热电三联供为基础，同时提供压缩空气、光伏/储能、售电、合同能源管理、绿色交通充电、设备检修等延伸的多元化能源服务，服务范围覆盖整个产业园区，并辐射周边区域，形成一个智慧高效、清洁低碳的综合能源服务系统。研究结果为新型综合能源系统服务的探索提供了新的思路和重要借鉴。关键词：综合能源系统(IES);多能联供;多能协同供应;清洁低碳57|4|0<HTML><DownloadPDF> <Meta-XML>更新时间：2025-07-04
- 摘要：随着我国电力事业的迅速发展，我国的电网网架结构趋于复杂化。为促进网架结构的进一步优化，通过对实际电网的分析，提出电网具有水电外送、负荷中心这2个功能属性。针对不同功能属性的特性，提出一种考虑经济性、水电外送、负荷中心功能属性的区域电网规划方法，包含线路建设费用、线路运行费用、水电外送盈利、系统阻塞系数、短路电流罚函数等目标函数及相关约束条件。利用MATLAB和PSD-BPA联合仿真求解的方法，对具有高属性水电外送、中属性负荷中心的某区域电网进行实例分析，结果表明，考虑功能属性优化模型的网架结构指标更优，能有效促进水电外送消纳、降低负荷中心短路电流水平。关键词：电网规划;功能属性;水电外送;负荷中心44|5|0<HTML><DownloadPDF> <Meta-XML>更新时间：2025-07-04
- 摘要：气候变化对人类社会的影响越来越受关注，随之而来的一系列极端天气引发系统断电的风险也越来越显著。为应对气候变化尤其是极端天气，人类社会需采取减缓和适应2种应对策略，对于发展中国家与小岛国，由于气候变化已经发生，因此气候问题将首先是适应问题。为解决电力系统如何从各个环节完整地适应气候变化问题，建立了一个适应气候变化的电力系统发展体系，提出一种涵盖极端气象因素的电力系统发展路径构建方法。在总结各种极端天气对电力系统影响的基础上，对电网的脆弱性进行评价；研究了适应极端天气的总体策略，并提出电力系统适应极端天气事件的方案，即规划–建设–应急管理–评估（planning-construction-emergency management-assessment，PCEA）抗灾体系。在规划阶段重点进行保底电网规划，构建不停电最小电网主干网；基于方案不同阶段的应用实例，验证了PCEA体系可以促使电力系统更好地适应极端天气。关键词：电力系统;气候变化;极端天气;保底电网规划;不停电最小电网主干网108|4|0<HTML><DownloadPDF> <Meta-XML>更新时间：2025-07-04
- 摘要：以光伏阵列发电、锂电池储能、直流负荷和网侧变换器组成的直流微网为研究对象，将整个系统分为6种运行模式，通过不同工作模式的转换运行研究该微网的协调控制策略。锂电池分为2组，为提高电池和系统整个运行效率，优化电池的工作特性，引入了能量均衡的思想，将能量均衡算法和基于蓄电池荷电状态量的下垂控制相结合，以此达到2组锂电池功率均衡的目的。利用Matlab/Simulink仿真软件搭建了该系统的仿真模型，通过改变负荷功率的大小实现系统运行的变化，仿真结果表明，直流母线电压保持恒定，整个系统的功率达到了平衡，验证了系统协调控制策略的可行性。关键词：直流微网;协调控制;能量均衡;下垂控制30|5|0<HTML><DownloadPDF> <Meta-XML>更新时间：2025-07-04
能源互联网
