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作者:盖忠睿;赵凯;杨天龙;饶琼;潘莹;金红光;
单位:西安交通大学动力工程多相流国家重点实验室;中国科学院工程热物理研究所;郑州大学机械与动力工程学院;中国科学院大学;中国科学院长时规模储能重点实验室;
摘要:为了提高槽式光热发电系统的性能,通过高、低聚光比镜场的耦合布置,辅以两种传热介质的搭配,建立了双级聚光集热的槽式太阳能热发电系统模型,与传统槽式光热发电系统展开对比,得到了双级系统集热、换热性能提升的机理和系统关键过程(火用)损失减小的原因。对双级系统进行能量分析和(火用)分析,展示了双级系统中的能量和(火用)流动情况,揭示了在镜场侧和动力侧的各项能量和(火用)损失的分布规律。结果表明:双级聚光集热系统中镜场的耦合布置有效地提高了系统的集热性能,两种传热介质的协同搭配改善了系统的换热性能。损失分布方面,光学损失仍是导致系统集热损失的重要因素,同时光热转化过程的不可逆损失在(火用)损失中占比较大,具有较大的提升潜力。双级系统的热效率可达到27.35%,(火用)效率达到28.84%,相较于传统单聚光比、单介质的槽式太阳能热发电系统,热效率和(火用)效率均可提升0.9%~1.5%,相同发电量下可节省镜场面积4%~6%。研究为槽式太阳能热发电系统提出了改进策略,为进一步优化研究提供了一定的理论依据。
关键词:槽式太阳能热发电;;聚光比;;传热介质;;热效率;;(火用)损失
基金资助:国家自然科学基金资助项目(52176026,52241601)