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(nèi)外發(fā)展現(xiàn)狀 12
1.3 國內(nèi)外太陽能熱發(fā)電問題與技術(shù)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(guān)鍵技術(shù)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(xiàn) 20
第2章 太陽能熱發(fā)電基本構(gòu)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(dú)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(bǔ)發(fā)電技術(shù) 39
2.3.1 太陽能與燃?xì)庹羝?lián)合循環(huán)熱互補(bǔ)系統(tǒng) 41
2.3.2 太陽能與燃煤電站熱互補(bǔ)系統(tǒng) 43
2.4 大陽能熱化學(xué)互補(bǔ)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(xiàn) 49
第3章 太陽能獨(dú)立熱發(fā)電 51
3.1 太陽能獨(dú)立熱發(fā)電系統(tǒng)研究進(jìn)展 52
3.1.1 太陽能塔式熱發(fā)電系統(tǒng)進(jìn)展 52
3.1.2 太陽能槽式熱發(fā)電系統(tǒng)進(jìn)展 55
3.2 太陽能獨(dú)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(dú)立熱發(fā)電系統(tǒng)熱力性能分析 58
3.2.2 太陽能獨(dú)立熱發(fā)電系統(tǒng)集成與設(shè)計(jì)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(zhì)的塔式太陽能熱發(fā)電系統(tǒng) 62
3.3.2 槽塔結(jié)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(shí)驗(yàn)研究 88
3.4 發(fā)展方向（關(guān)鍵技術(shù)與瓶頸、突破） 104
參考文獻(xiàn) 105
第4章 太陽能與化石能源熱互補(bǔ)發(fā)電系統(tǒng) 107
4.1 概述 107
4.2 太陽能與燃?xì)庹羝?lián)合循環(huán)互補(bǔ)發(fā)電 108
4.2.1 太陽能ISCC發(fā)電 109
4.2.2 典型實(shí)例 111
4.2.3 太陽能預(yù)熱燃?xì)廨啓C(jī)壓縮空氣互補(bǔ)發(fā)電 114
4.3 太陽能與煤互補(bǔ)發(fā)電系統(tǒng) 116
4.3.1 基本概念 116
4.3.2 典型實(shí)例 119
4.4 熱互補(bǔ)機(jī)理 124
4.4.1 太陽能互補(bǔ)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(bǔ)發(fā)電的最佳聚光比 127
4.4.4 光煤互補(bǔ)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(bǔ)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(yùn)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(guān)鍵過程 142
4.7變輻照主動調(diào)控聚光集熱方法與關(guān)鍵技術(shù) 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(shù) 151
4.7.3 可變面積槽式聚光集熱技術(shù) 153
4.8關(guān)鍵技術(shù)與發(fā)展前景 158
4.8.1 熱互補(bǔ)發(fā)電系統(tǒng)的技術(shù)突破 158
4.8.2 近中期應(yīng)用前景 158
參考文獻(xiàn) 159
第5章 太陽能與化石燃料熱化學(xué)互補(bǔ)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(xué)互補(bǔ)機(jī)理簡述 161
5.2.1 太陽能熱化學(xué)互補(bǔ)反應(yīng)特點(diǎn) 161
5.2.2 太陽能熱化學(xué)互補(bǔ)集成機(jī)理 162
5.2.3 太陽能熱化學(xué)互補(bǔ)凈發(fā)電效率增效表達(dá)式 166
5.3 中低溫太陽能燃料轉(zhuǎn)換方法 167
5.3.1 中低溫太陽能熱化學(xué)互補(bǔ)制氫簡述 167
5.3.2 太陽能吸收反應(yīng)器設(shè)計(jì)原則 168
5.3.3 中低溫太陽能熱化學(xué)燃料反應(yīng)器 169
5.4 槽式太陽能吸熱反應(yīng)器設(shè)計(jì)優(yōu)化 172
5.4.1 光熱化學(xué)反應(yīng)多場耦合 172
5.4.2 吸熱反應(yīng)器溫度分布優(yōu)化 174
5.4.3 太陽能吸收反應(yīng)速率分布 176
5.4.4 太陽能吸收反應(yīng)器管壁直徑優(yōu)化 178
5.4.5 反應(yīng)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(yīng)器 189
5.6 中低溫太陽能熱化學(xué)互補(bǔ)發(fā)電示范裝置及試驗(yàn) 191
5.6.1 太陽能集熱品位提升實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證 191
5.6.2 百kW太陽能熱化學(xué)互補(bǔ)發(fā)電示范裝置 192
5.6.3 中溫太陽能熱化學(xué)互補(bǔ)發(fā)電試驗(yàn) 198
5.7 中溫太陽能與化石燃料互補(bǔ)分布式供能系統(tǒng) 201
5.7.1 熱化學(xué)互補(bǔ)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(bǔ)冷熱電典型方案 203
5.7.3 典型實(shí)例及熱力性能 205
5.7.4 經(jīng)濟(jì)性分析 208
5.7.5 近中期發(fā)展前景 210
參考文獻(xiàn) 211
第6章 回收C02的太陽能熱化學(xué)方法與應(yīng)用 213
6.1 概述 213
太陽能熱化學(xué)與CO2回收集成原則 213
6.2 捕集CO2的太陽能熱化學(xué)互補(bǔ)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(guān)聯(lián)性 215
6.2.2 燃料化學(xué)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(qū)動甲醇重整制氫典型實(shí)驗(yàn) 99Q
6.4 控制CO2排放的太陽能-化學(xué)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(xué)鏈燃燒實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證 233
6.5.1 氧載體材料制備 234
6.5.2 實(shí)驗(yàn)原理及方法 234
6.5.3 化學(xué)鏈燃燒反應(yīng)動力特性 238
6.5.4 適合中溫太陽能驅(qū)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(xiàn) 255
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