以熔盐为传热流体的塔式接收器技术对能量产生的影响

摘要

在本文中，讨论了两种集中式太阳能发电站，其中一种具有主动存储系统，而另一种具有潜热存储系统。在主动存储系统系统中，中心塔接收器将熔盐加热至550℃，并储存在热箱中。当需要电力时，熔盐被送到蒸汽发生器，冷却后回到冷箱。本文提出的这个项目，具有20MW的发电能力，最长可达9小时的自主权。
　　新开发熔盐用于传热和储存，该熔盐由Ca(NO3)2，KNO3，NaNO3组成。该盐具有低成本的优点，并具有良好的性能。其熔点为140℃，热稳定性高达550℃。
　　新开发用于设计潜热储存的相变材料NaCl+Na2CO3，其高熔点为630℃，相变焓为311J/g该系统可以实现更高的效率。在储存和蒸汽发生器之间以及罐和接收器之间需要传热液体传输能量。
　　本文对发电站的主要部件进行详细的数学建模，包括定日镜，中央塔接收器，热盐储罐，冷箱，涡轮机和发电机，最后进行仿真，以模拟现实条件下发电站的性能。基于太阳和定日镜的位置，基于每年的每小时计算塔式接收器上收到的第一种能量。然后根据MATLAB中的热力学模型，对每个子系统进行仿真。仿真结果表明发电站表现良好，夏季需求高峰期，建议在中午12点至晚上8点之间进行运作。200万公斤的盐使发电站有能力在冬天每天工作4.5小时以上，在夏季每天工作9小时以上。在相同的条件下，使用高效率的多级涡轮机，高温储存，潜热储存设计将使我们达到24MW的功率。

目录

Nomenclature

Greek Letters

List of Figures

List of Tables

Chapter 1 Introduction

1.1 Background and Significance of Study

1.2 Literature review

1.3 Objectives and outlines of this research

1.4 Organization of Thesis

Chapter 2 Mathematical modeling of parameters involving in CSP calculation

2.1 Formalism

2.2 Irradiance on a plane oriented in sun position

2.3 Irradiance on a horizontal plane

2.4 Calculation of the sun position as function of the latitude and time

Chapter 3 Research work and Results

3.1 Development of CSP plant model

3.2The thermal solar Energy generation system

3.3 Solar Positions

3.4 Calculation of solar angles on proposed field layout

3.5 Calculating efficiencies and defining plant parameters

3.6 Modeling solar radiations on the tower receiver

3.7 Mathematical Model and Simulation of CSP

Chapter 4 Analysis on Simulation results

4.1 Simulation results by modeling of molten salts for desired autonomy

4.2 Simulation results by modeling of latent heat storage system for improving energy efficiency

Conclusion

The Future Works

参考文献

Appendix 1

Appendix 2

声明

致谢