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槽式太阳能集热性能与热发电系统成本研究

作　者: 耿李姗
导　师: 杨开明
学　校: 西华大学
专　业: 供热、供燃气、通风及空调工程
关键词: 太阳能槽式太阳能发电集热管实验模拟能源平均成本（LEC）
分类号: TM615
类　型: 硕士论文
年　份: 2013年
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内容摘要

太阳能作为一种清洁的可再生能源，是未来低碳社会的理想能源，也是未来能够替代化石燃料最可靠的能源。聚光型太阳能热发电技术是太阳能开发利用的重要形式之一，提高效率，降低成本是该项技术急需解决的关键性问题。本文以一个10KW槽式太阳能光热发电示范项目为依托，对槽式太阳能集热性能进行了实验和模拟研究，分析了槽式太阳能热发电系统的经济性及能源平均成本（LEC）。参与设计搭建了10KW槽式太阳能光热发电实验系统，测试出一系列参数数据，分析研究了太阳能辐照强度、导热油进口温度对集热效率的影响。实验结果表明：在集热管的传热损失中，辐射热损是主要损失的来源占总损失的70%—90%；当导热油温度与环境温度相差190℃时，此时的总热损为160W/m左右；集热效率在50%—60%。为我国（西南地区）建设槽式太阳能热发电站提供了实验数据支持。利用MATLAB软件对抛物形槽式聚光器集热管的一维传热模型进行了计算，将模拟结果与实验结果相对比，主要对集热效率和热损失分别进行了对比分析。分析结果显示，模拟结果与实验结果基本吻合，也进一步验证了实验研究中的部分结论。选择能源平均成本LEC作为电站经济性的评价指标，分析得出：减小初投资和增大年净发电量是降低LEC的有效途径。日照越好的地区初投资越少，机组的装机容量越大电站成本越低，度电价格越便宜。

全文目录

摘要  4-5
Abstract  5-8
第一章绪论  8-17
  1.1 课题背景及意义  8-9
  1.2 太阳能热发电技术发展现状及存在的问题  9-15
    1.2.1 太阳能发电系统工作原理  9
    1.2.2 聚光型太阳能热发电系统类型  9-12
    1.2.3 国内外太阳能热发电站建设现状  12-13
    1.2.4 国内外太阳能集热管实验及模拟研究现状  13-14
    1.2.5 存在的关键性问题  14-15
  1.3 本文研究的主要内容  15-17
第二章槽式太阳能集热性能实验研究  17-32
  2.1 实验系统说明  17-23
    2.1.1 系统组成  17-20
    2.1.2 传热工质（导热油）  20-21
    2.1.3 数据采集与测试仪器  21-23
  2.2 实验测试方法  23-25
    2.2.1 系统初运行及调试  23-24
    2.2.2 热平衡因素分析  24
    2.2.3 主要参数测试方法  24
    2.2.4 热损失测试方法  24-25
  2.3 测试结果分析  25-30
    2.3.1 集热效率与热损失  25-28
    2.3.2 太阳能辐照强度与集热管出口温度的关系  28-29
    2.3.3 太阳能辐照强度对集热效率的影响  29
    2.3.4 进口温度对集热效率的影响  29-30
  2.4 误差分析  30
  2.5 本章小结  30-32
第三章槽式太阳能集热性能模拟研究  32-40
  3.1 集热管一维稳态模型  32-34
    3.1.1 假设条件  32
    3.1.2 能量守恒方程组的建立  32-34
  3.2 MATLAB 对模型的计算  34-37
    3.2.1 计算采用的方法  34-35
    3.2.2 计算程序的步骤  35-36
    3.2.3 要求输入的参数  36-37
  3.3 与实验结果的对比分析  37-39
  3.4 本章小结  39-40
第四章太阳能热发电系统成本分析  40-47
  4.1 能源平均成本（LEC）  40-43
    4.1.1 LEC 的定义及计算公式  40
    4.1.2 影响 LEC 的主要因素  40-43
  4.2 槽式太阳能热发电站的成本分析  43-45
  4.3 降低系统成本的措施  45-46
  4.4 本章小结  46-47
第五章结论  47-48
参考文献  48-50
附录 A 主要符号说明  50-51
攻读硕士学位期间发表的论文及科研成果  51-52
致谢  52-53

槽式太阳能集热性能与热发电系统成本研究

内容摘要

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