高效太阳能热发电系统性能分析

作     者：李建锋 吕俊复 徐宁 LI Jian-Feng;LYU Jun-Fu;XU Ning

作者机构：中国电力企业联合会北京100761 清华大学热科学与工程教育部重点实验室北京100084 华电电力科学研究院有限公司杭州310030 

出 版 物：《工程热物理学报》 (Journal of Engineering Thermophysics)

年 卷 期：2020年第41卷第6期

页      面：1308-1317页

核心收录：

学科分类：08[工学] 0807[工学-动力工程及工程热物理] 0805[工学-材料科学与工程（可授工学、理学学位）] 0802[工学-机械工程] 0702[理学-物理学] 0801[工学-力学（可授工学、理学学位）] 

基　　金：国家自然科学基金项目(No.U1810126)。 

主　　题：太阳能热发电 联合循环 热力塔 热效率 

摘      要：为了提高太阳能热发电站的发电效率,提出了耦合空气轮机、汽轮机及热力塔为一体的太阳能发电系统。在该系统中,吸热器吸收的太阳能加热压气机所压缩的高压空气,多余的热量被储存在储热装置中以在无阳光的时候维持电站正常运转。被加热后的高压空气驱动透平后排入余热锅炉产生蒸汽驱动汽轮机,余热锅炉的排气以及冷却汽轮机凝汽器的空气进入热力塔底部驱动风力涡轮。本文建立了该系统的热力学模型并对系统效率作了计算,计算中对水蒸汽动力循环的参数做了优化。计算结果表明,该系统相比传统的太阳能热电站发电效率明显提高,在环境温度为15℃、空气轮机组透平进口温度为700℃、热力塔高度400 m以上时,空气轮机工作在有回热热效率高的工作模式下,系统循环效率超过了50%,该太阳能电站总的能量转换效率将可达到33%。