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题名双级聚光集热的槽式太阳能热发电系统研究
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作者
盖忠睿
赵凯
杨天龙
饶琼
潘莹
金红光
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机构
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
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出处
《西安交通大学学报》
北大核心
2025年第2期32-40,共9页
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基金
国家自然科学基金资助项目(52176026,52241601)。
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文摘
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。
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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
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Keywords
parabolic trough solar thermal power generation
concentration ratios
heat transfer fluid
thermal efficiency
exergy loss
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分类号
TK51
[动力工程及工程热物理—热能工程]
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