太陽能熱發(fā)電系統(tǒng)集成原理與方法

目錄
前言
符號表
第1章 太陽能熱發(fā)電現(xiàn)狀與發(fā)展動態(tài) 1
1.1 能源可持續(xù)發(fā)展與可再生能源戰(zhàn)略需求 1
1.2 太陽能熱利用與發(fā)電現(xiàn)狀 3
1.2.1 太陽能熱利用狀況 4
1.2.2 太陽能熱發(fā)電種類、方法 5
1.2.3 太陽能熱發(fā)電國內外發(fā)展現(xiàn)狀 12
1.3 國內外太陽能熱發(fā)電問題與技術瓶頸 14
1.3.1 太陽能熱發(fā)電問題 14
1.3.2 太陽能熱發(fā)電關鍵技術瓶頸 15
1.3.3 光熱發(fā)電的發(fā)展障礙 17
1.4 挑戰(zhàn)與發(fā)展方向 17
參考文獻 20
第2章 太陽能熱發(fā)電基本構成與類型 22
2.1 聚光太陽能集熱方式 23
2.1.1 塔式集熱器 24
2.1.2 碟式集熱器 26
2.1.3 拋物槽式集熱器 27
2.1.4 線性菲涅耳式集熱器 29
2.2 太陽能獨立熱發(fā)電系統(tǒng) 30
2.2.1 拋物槽式太陽能熱發(fā)電系統(tǒng) 30
2.2.2 塔式太陽能熱發(fā)電系統(tǒng) 34
2.3 太陽能與化石燃料熱互補發(fā)電技術 39
2.3.1 太陽能與燃氣蒸汽聯(lián)合循環(huán)熱互補系統(tǒng) 41
2.3.2 太陽能與燃煤電站熱互補系統(tǒng) 43
2.4 大陽能熱化學互補發(fā)電系統(tǒng) 44
2.5 其他太陽能熱發(fā)電系統(tǒng) 46
參考文獻 49
第3章 太陽能獨立熱發(fā)電 51
3.1 太陽能獨立熱發(fā)電系統(tǒng)研究進展 52
3.1.1 太陽能塔式熱發(fā)電系統(tǒng)進展 52
3.1.2 太陽能槽式熱發(fā)電系統(tǒng)進展 55
3.2 太陽能獨立熱發(fā)電系統(tǒng)熱力性能分析與系統(tǒng)集成原則 58
3.2.1 太陽能獨立熱發(fā)電系統(tǒng)熱力性能分析 58
3.2.2 太陽能獨立熱發(fā)電系統(tǒng)集成與設計原則 61
3.3 太陽熱能發(fā)電系統(tǒng)集成 62
3.3.1 以水為吸熱工質的塔式太陽能熱發(fā)電系統(tǒng) 62
3.3.2 槽塔結合的太陽能熱發(fā)電 79
3.3.3 雙級集熱場的拋物槽式太陽能熱發(fā)電系統(tǒng) 82
3.3.4 槽式太陽能集熱性能實驗研究 88
3.4 發(fā)展方向（關鍵技術與瓶頸、突破） 104
參考文獻 105
第4章 太陽能與化石能源熱互補發(fā)電系統(tǒng) 107
4.1 概述 107
4.2 太陽能與燃氣蒸汽聯(lián)合循環(huán)互補發(fā)電 108
4.2.1 太陽能ISCC發(fā)電 109
4.2.2 典型實例 111
4.2.3 太陽能預熱燃氣輪機壓縮空氣互補發(fā)電 114
4.3 太陽能與煤互補發(fā)電系統(tǒng) 116
4.3.1 基本概念 116
4.3.2 典型實例 119
4.4 熱互補機理 124
4.4.1 太陽能互補凈發(fā)電效率 124
4.4.2 太陽能凈發(fā)電效率特征 126
4.4.3 互補發(fā)電的最佳聚光比 127
4.4.4 光煤互補系統(tǒng)集成原則 129
4.5 太陽能凈發(fā)電效率修正 131
4.6 變輻照變工況熱互補發(fā)電系統(tǒng)熱力性能 133
4.6.1 系統(tǒng)流程描述 133
4.6.2 聚光集熱島與動力島之間運行參數(shù)相互影響 135
4.6.3 四季典型日變工況及全息工況性能 138
4.6.4 聚光集熱關鍵過程 142
4.7變輻照主動調控聚光集熱方法與關鍵技術 147
4.7.1 槽式廣角跟蹤聚光集熱方法 147
4.7.2 廣角跟蹤聚光集熱技術 151
4.7.3 可變面積槽式聚光集熱技術 153
4.8關鍵技術與發(fā)展前景 158
4.8.1 熱互補發(fā)電系統(tǒng)的技術突破 158
4.8.2 近中期應用前景 158
參考文獻 159
第5章 太陽能與化石燃料熱化學互補發(fā)電系統(tǒng) 161
5.1 概述 161
5.2 太陽能與化石燃料熱化學互補機理簡述 161
5.2.1 太陽能熱化學互補反應特點 161
5.2.2 太陽能熱化學互補集成機理 162
5.2.3 太陽能熱化學互補凈發(fā)電效率增效表達式 166
5.3 中低溫太陽能燃料轉換方法 167
5.3.1 中低溫太陽能熱化學互補制氫簡述 167
5.3.2 太陽能吸收反應器設計原則 168
5.3.3 中低溫太陽能熱化學燃料反應器 169
5.4 槽式太陽能吸熱反應器設計優(yōu)化 172
5.4.1 光熱化學反應多場耦合 172
5.4.2 吸熱反應器溫度分布優(yōu)化 174
5.4.3 太陽能吸收反應速率分布 176
5.4.4 太陽能吸收反應器管壁直徑優(yōu)化 178
5.4.5 反應床孔隙率的影響 181
5.4.6 非均勻能流密度的影響 183
5.5 變截面積吸收／反應器 189
5.6 中低溫太陽能熱化學互補發(fā)電示范裝置及試驗 191
5.6.1 太陽能集熱品位提升實驗驗證 191
5.6.2 百kW太陽能熱化學互補發(fā)電示范裝置 192
5.6.3 中溫太陽能熱化學互補發(fā)電試驗 198
5.7 中溫太陽能與化石燃料互補分布式供能系統(tǒng) 201
5.7.1 熱化學互補分布式系統(tǒng)集成原則與思路 202
5.7.2 太陽能與甲醇裂解互補冷熱電典型方案 203
5.7.3 典型實例及熱力性能 205
5.7.4 經(jīng)濟性分析 208
5.7.5 近中期發(fā)展前景 210
參考文獻 211
第6章 回收C02的太陽能熱化學方法與應用 213
6.1 概述 213
太陽能熱化學與CO2回收集成原則 213
6.2 捕集CO2的太陽能熱化學互補特性規(guī)律 215
6.2.1 燃料炯、吉布斯自由能、太陽集熱炯、C02分離功關聯(lián)性 215
6.2.2 燃料化學能梯級利用對CO2捕集能耗降低的作用 218
6.3 控制CO2的中低溫太陽能-甲醇重整制氫多功能系統(tǒng) 220
6.3.1 系統(tǒng)集成特征與熱力性能 220
6.3.2 太陽能驅動甲醇重整制氫典型實驗 99Q
6.4 控制CO2排放的太陽能-化學鏈燃燒發(fā)電系統(tǒng) 228
6.4.1 系統(tǒng)描述 229
6.4.2 熱力性能 230
6.5 太陽能-替代燃料化學鏈燃燒實驗驗證 233
6.5.1 氧載體材料制備 234
6.5.2 實驗原理及方法 234
6.5.3 化學鏈燃燒反應動力特性 238
6.5.4 適合中溫太陽能驅動CLC的新型氧載體的制備與性能研究 244
6.6 挑戰(zhàn)與發(fā)展趨勢 254
參考文獻 255
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