中科院电工所:基于塔式太阳能热发电站的新型热、电、水多联产系统动态仿真研究

时间:2020-04-09 14:13来源:热科学学报

  本文提出了一种可高效利用太阳能的新型热、电、淡水多联产系统,系统在发电模式下,通过吸收式热泵进行余热回收用于供热,同时采用加湿-除湿法制取淡水。

  论文以北京1MW太阳能塔式热发电站为基础,对该系统进行了实例研究。通过对系统的数学建模,在TRNSYS中开发了相应设备模块。在太阳能梯级利用原理指导下,对系统的控制和运行策略进行了充分的研究。在建立的TRNSYS仿真实验平台上在典型天下以1分钟时间步长对系统热力学性能进行了动态模拟研究。

  研究发现,太阳能蓄热系统的应用提高了太阳能总的利用水平。系统在各运行模式下都可满足用户侧连续供热的的需求,相应热负荷在93.76kW ~ 169.49kW之间连续变化。由于热负荷的变化限制了发电模式下冷凝热的热回收量,从而导致吸热式热泵COP值在1.39 ~ 1.73之间变化。与此同时,加湿-减湿法的淡水产量可从352.05kg/h增加至416.62kg/h,造水比从2.48增加到2.67。

  与原塔式太阳能热发电站相比,多联产系统的最大发电效率可由18.66%提高到19.22%,发电功率由1169.69kW提升到1204.44kW

  图文导读

  作者:李兴,王志峰,杨铭,原郭丰
  中国科学院太阳能热利用与光伏系统重点实验室;
  中国科学院电工研究所;
  中国科学院大学;
  北京市太阳能热发电工程技术研究中心
  Journal of Thermal Science,2020,29(2):378-392.
  https://doi.org/10.1007/s11630-020-1163-z
  Springer Link下载链接:
  https://link.springer.com/article/10.1007/s11630-020-1163-z

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