定日
- 光热电站定日镜俯仰角驱动器失效原因分析
991 分析背景定日镜是构成光热电站的主要设备,对于一座100 MW光热电站,一般需要3万至5万台定日镜。在一些100 MW塔式光热电站项目中,考虑到太阳能法向辐射及聚热备用余量,可能设计超过5万台定日镜。数量如此多的定日镜对安全性设计提出了较高要求,需确保定日镜在电站25～35 a的设计使用寿命中追踪精度可靠,并且安全稳定运行。塔式光热电站项目所采用的定日镜,一般为采用双驱动器追踪太阳光。在俯仰角方向控制定日镜运行,并对其姿态进行调整的驱动装置即为俯仰角
上海电气技术 2023年4期2024-01-10
- 鲁能海西州塔式定日镜支架制造工艺研究
00 套液压驱动定日镜支架的制作工作，每套定日镜采光面积138m2，定日镜场面积为610 000m2，年净发电量预计达1.6 亿kWh。2 研究背景塔式太阳能热发电技术是大型太阳能热发电中最为经济的发电形式。由于我国在太阳能热发电领域的相关研究起步较晚，目前尚未有对定日镜支架加工制作进行研究的著作文献，因此本文将对液压驱动型定日镜支架加工制作进行研究，以期达到抛砖引玉，为后续国内光热项目定日镜支架加工提供理论支持和经验参考。定日镜支架全天候暴露在恶劣的自然
建筑机械化 2023年11期2023-12-09
- 移动型下击暴流作用下定日镜动力响应特性研究
发展方向[2]。定日镜是塔式太阳能热发电系统中投资占比最大的部分，占建设总成本的40%～50%[3]。为满足生产工艺要求，大型光热发电站选址通常在年日照率90%以上的开阔地带。从太阳能资源年总量看，青藏高原是中国太阳能资源最丰富的地区，在世界范围内仅次于撒哈拉大沙漠[4]。青藏高原地势高，空气稀薄，太阳辐射强，对流强烈，是全国出现雷暴比例最高的地区[5]。雷暴成熟后形成强下沉气流，冲击地面后形成下击暴流。定日镜场一般布置于开阔场地，受风力作用影响明显，处于
可再生能源 2023年1期2023-02-11
- 基于二维激光雷达的定日镜清洗车导航避障系统的研究
053)0 引言定日镜作为塔式太阳能热发电站中聚光集热系统的核心部件，其光学效率会直接影响整个电站的性能。由于定日镜运行在户外环境，空气中的粉尘及其他污染物会逐渐堆积在其表面，使其表面的光学反射率下降。因此，必须设计高效的定日镜清洗方式，对定日镜进行周期性清洗，以提升整个电站的发电量。目前，在世界范围内，已有大量针对已投运塔式太阳能热发电站定日镜清洗方式的研究和试验。西班牙的Sener公司和Torresol Energy公司针对该国已投运的19.9 MW
太阳能 2023年1期2023-02-09
- 2015年西藏定日MW5.7地震震源参数估计和静态应力触发研究
h后，中国西藏定日县发生MW5.7地震，震中位置为87.3° E、28.4° N，震源深度约16 km，距尼泊尔主震震中约290 km。赵斌等[1]基于采用GPS观测的尼泊尔主震同震形变场，计算得到定日地区同震应变增加，主应变方向与震源机制结果一致。Zhang等[2]利用三维有限元软件PyLith进行模拟计算，结果表明尼泊尔地震断层面上的同震剪切应力变化约为5 MPa，其中尼泊尔主震同震效应引起定日震区库仑应力变化峰值超过0.1 bar，定日地区处于应力
大地测量与地球动力学 2022年9期2022-08-30
- 光热电站大规模定日镜施工中的数字化技术应用
。光热发电工程的定日镜场除了有一般大型工程具有的特点外，还具有自身的一些特殊之处：第一，定日镜数量众多，坐标数据庞大，而现场施工面积广且施工节奏紧凑，从而对施工管理和组织协调的要求更加严格；第二，定日镜的各种组件繁杂，预拼装及安装过程中若稍有疏忽，都会导致严重的质量隐患和工程延误；第三，对于施工过程中每一面镜子的施工进度、施工状态及施工质量情况的掌握，是能够及时对施工资源、路径做动态整合、调配的关键。光热发电工程定日镜场的以上3个特点，足以说明在定日镜施工
建筑施工 2022年2期2022-07-06
- 基于LES和DES的定日镜结构风致响应分析
场地内大范围安装定日镜，定日镜是其主要设备。当定日镜离中央集热塔较远时，微小的风致振动也会降低定日镜的聚光效率，造成效率损失。此外，在开阔的野外场地上，结构高度低，易受近地面复杂风场影响。并且定日镜受风面积大、刚度低，在风力动力荷载下容易引起定日镜振动、损坏，甚至倒塌。所以，对定日镜的风致响应研究具有重要意义。针对定日镜的抗风问题，国内外学者进行了大量的研究。Vasquez-Arango等[1]结合实测与有限元分析，对定日镜的模态进行了验证，为定日镜有限元
振动与冲击 2022年11期2022-06-17
- 塔式太阳能热发电站用定日镜研究
的主要技术流派。定日镜是塔式太阳能热发电系统的核心设备，数量庞大，在整个系统中所占的成本比例较高，重要性不言而喻[7-10]。研发适用我国气候环境的定日镜对推进塔式示范电站建设具有重要意义。杨琛等[11]提出了一种三轴支撑的定日镜装置，能够提高定日镜装置面对极端天气时的稳定性。本文针对塔式太阳能热发电系统研制了一种YX-DRJ20-8定日镜。1 建立模型1.1 定日镜构成及参数定日镜是将太阳或其他天体的光线反射到固定方向的光学装置[12-13]。YX-DR
机电工程技术 2022年4期2022-05-12
- 基于刚性模型与气弹模型风洞试验对比的塔式定日镜风振响应研究
的重要实践。塔式定日镜是塔式太阳能光热发电站中重要的聚光设备，建造费用占发电系统总造价的一半以上，控制荷载为风荷载。开展定日镜抗风性能研究对于提高定日镜结构的安全性和减小电站投资具有重要意义。目前关于定日镜风振响应的研究尚不充分。国外对于定日镜结构的抗风研究开展的比较早，始于20世纪60年代。Brosens[1]研究了阵风作用下刚性定日镜的振动问题。Hoyer[2]对定日镜的风致响应问题进行了探讨。Terrés-Nícoli等[3]研究了定日镜结构对风荷载
振动与冲击 2022年8期2022-05-05
- 下击暴流冲击作用下定日镜风环境数值模拟
阳能发电系统中，定日镜的稳定问题极大地影响发电的高效性和安全性。实际工况下，定日镜场一般位于野外开阔平坦的场地上，极易受到强风作用的侵袭，风荷载是影响其稳定性的主要因素之一[2]。早在20世纪60年代，国内外学者就已经开始对定日镜的抗风性能进行研究。Sment J[3]通过现场实测的方式，对定日镜场中4 m和7 m高度处的风场特性进行了研究。Pfahl A[4]通过风洞试验，测得了定日镜在不同高宽比和雷诺数下的风荷载系数。马瑞霞[5]依托国家级超级计算中心
可再生能源 2022年4期2022-04-19
- 定日镜清洗过程中镜面振动的仿真分析
近几年迅速崛起。定日镜是塔式太阳能热发电系统中聚光系统的重要组成部分，是聚光系统进行能量收集和转化的基础性装备。由于定日镜镜面的清洁度会直接影响塔式太阳能热发电系统的发电效率[2]，因此，对定日镜进行周期性清洗是塔式太阳能热发电系统日常维护工作的主要内容之一。定日镜在清洗过程中势必会因受到清洗力的作用而发生一些位移和变形，由于其位移和变形难以通过直接测量的方式获得，因此长时间、定期清洗对定日镜的面型及精度造成的影响难以评估。基于此，本文提出了一套对定日镜清
太阳能 2022年1期2022-03-05
- 塔式光热电站大规模定日镜上部结构快速安装技术
可独立追踪太阳的定日镜，将阳光反射至吸热塔顶部吸热器上，通过加热吸热器中的热工介质实现光能到热能的转化。镜场定日镜是光热电厂重要组成部分，施工质量将直接影响投运过程中的运行效率，进而影响整个塔式光热电站项目发电效率，因此，如何高质、高效地完成全场定日镜施工是塔式光热项目产业化发展的难题之一。目前，定日镜施工无成熟的工具和经验可借鉴，本文依托海外某950MW光热光伏混合电站项目，研究了塔式光热电站定日镜上部结构快速安装技术。1 工程概况海外某950MW光热光
施工技术(中英文) 2021年20期2022-01-24
- 基于图像识别的定日镜振动误差检测*
量庞大的两轴转动定日镜实现太阳光的汇聚，所以定日镜需要较高的指向精度（精确地转动）以保证太阳光的有效汇聚。在室外环境下定日镜的实际控制运维过程中主要会受到由风引起的镜面振动情况［5~7］。镜面振动会造成定日镜镜面的反射法线出现晃动，使得接收面处的太阳光斑会出现晃动情况［8~9］。由于风对定日镜镜面的影响是随机的，目前检测定日镜受风振动影响的方法主要有三种：1）通过流体仿真软件计算［10~11］；2）通过风洞对定日镜模型进行检测［12~13］；3）通过在定日
计算机与数字工程 2021年12期2022-01-15
- 塔式太阳能热发电项目中定日镜场的低压供电接地系统的分析
模自动跟踪太阳的定日镜场将太阳光反射集中到高塔顶部的接收器上，接收器将吸收的太阳能转化成热能，再将热能传给工质，经过蓄热环节后再输入到热动力机，热动力机膨胀做功，带动发电机发电。该发电方式是未来太阳能热发电的主要技术[2]。在塔式太阳能热发电项目的定日镜场区域，由于低压用电负荷较为分散，并且定日镜场的低压用电负荷通常与常规岛内的低压配电装置之间的距离较远，因此，对于塔式太阳能热发电项目中定日镜场区域的低压用电负荷到底采用哪一种低压供电接地系统更为安全、可靠
太阳能 2021年12期2021-12-29
- 塔式光热电站镜场失电对吸热器安全性的影响分析
电系统主要由多面定日镜组成的镜场将太阳辐射反射到吸热塔顶部的吸热器上，转换成热能加热传热工质，被加热后的高温传热工质经过储热装置后进入蒸汽发生系统中，产生高温、高压蒸汽推动汽轮发电机组发电。塔式光热发电系统的聚光比高，易达到较高的工作温度，吸热器散热面积较小，光热转换效率高，适宜大规模发电，且其运行参数与常规火电站基本一致，更易获得相关的配套设备[1]。“高参数、大容量、连续发电”是未来光热发电的发展趋势，多年的研究和实践表明，塔式光热发电是最可能引起能源
西北水电 2021年5期2021-11-29
- 下击暴流强风冲击作用下定日镜风压时变特征
改革的重要方向．定日镜是塔式太阳能光热发电站的重要聚光设备，在塔式太阳能发电站的投资建设中所占的比例一般超过总投资额的1/2[1]．定日镜场一般建于野外空旷的场地，大气流动所形成的风荷载直接作用于定日镜表面，影响聚光效率和结构安全[2]．青藏高原是我国太阳能资源最丰富的地区，同时也是全球雷电活动最为活跃的地区之一[3-4]．当定日镜场处于雷暴天气下时，极易遭受雷暴强风的威胁，导致结构发生破坏．下击暴流是雷暴天气中一种常见的近地面强风，瞬时速度可达75 m/
东南大学学报（自然科学版） 2021年5期2021-10-21
- 塔式光热电站定日镜清洗技术研究
100）0 引言定日镜是塔式太阳能光热电站的关键聚光设备之一，用于将太阳光线通过镜面反射传送至光热塔的吸热器，以加热熔盐等传热介质最终带动汽轮机发电[1]。根据储热量不同，一个100MW光热电站设计约100万m2的反射镜面，规划数万台定日镜用于反射聚光[2]。在电站的实际运行当中，定日镜长期运行于户外追日状态，定日镜表面非常容易发生灰尘沉积现象，导致反射到二次镜的太阳光功率减少，进而降低到达吸热器的光能量，最终影响光热电站的发电效率[3-4]，因此需要对积
电气技术 2021年6期2021-07-07
- 100 MW塔式光热电站吸热器中心高度优化研究
节之一。集热场由定日镜场和吸热塔组成［2］。定日镜场是由多台定日镜组成，可将太阳光的辐射能聚焦至吸热塔顶部的吸热器。吸热工质流经吸热器内部腔体，通过辐射吸热、对流换热等方式实现光能向热能的转化，收集太阳辐射能；将加热后的吸热工质储存到储热罐体中，实现热能的存储；最终，通过热工转换过程实现太阳能光热发电［3］。集热场成本占塔式光热电站总投资的50%～60%，发电系统成本占15%～20%，前者是电站最大的成本构成［4-6］。在满足电站整体工艺要求和集热量要求的
综合智慧能源 2021年5期2021-06-03
- 近53a 珠峰地区气温降水变化特征分析
其稀少，目前仅在定日县和聂拉木县设有国家气象观测站，观测资料缺乏成为制约其天气气候研究的关键因素之一[5−6]。近年虽然在珠峰地区开展了不少的气象观测，但大多都是专项试验观测，观测时间较短，连续性较差，对开展珠峰地区天气气候研究和提高该地区预报准确性的作用十分有限[7]。关于珠峰地区天气气候研究可以归纳为两方面，一是利用科学考察等专项观测气象资料开展气象要素变化特征研究，二是基于国家气象观测站长期观测数据开展气候变化特征研究。李茂善等[4]利用2005 年
高原山地气象研究 2021年4期2021-05-24
- 定日镜指向偏差校正方法研究
电站中，太阳光经定日镜和二次反射镜盘的两次反射后照射至吸热器处，二次反射镜盘安装于镜场中心高处，属于非运动光学设备，且存在一定的制造与安装误差，而定日镜为运动机构，因此需要对定日镜的指向精度和跟踪精度进行校正以保证太阳光能的截断率和汇聚效率[1-2]。定日镜的一次反射指向精度和跟踪精度可通过标定白板等方法进行校正，而受二次反射镜盘的安装误差影响，定日镜的二次反射指向可能存在偏差，导致经二次反射后的太阳光无法有效汇聚于吸热器内，影响电站发电效率。因此，需要一
电气技术 2021年4期2021-04-24
- 基于分解多目标进化的椭圆定日镜场布局
。在塔式系统中，定日镜场成本约占总投资成本的40%～50%，其布局方式直接影响到整个镜场的集热效率，优化定日镜场布局十分必要。目前对定日镜场布局的研究多为单目标，优化问题常见的目标函数有年均加权光学效率、平均能源成本等，然而单目标无法为决策者提供多而优的选择方案。Richter等[1]将发电量、密度分布、均匀性3个目标函数聚合转化为单目标问题求解，然而这种方法要求决策者有足够的先验知识。张宏丽等[2]基于多目标遗传算法将单位能量成本与投资成本作为多目标函数
郑州大学学报（工学版） 2020年5期2020-11-10
- 下击暴流作用下定日镜表面风压数值模拟
一种方式[2]。定日镜结构由于厚度薄、柔性大、质量轻、风敏感性强，所以定日镜抗风问题就一直是设计中的难点。而且定日镜一般布置于开阔的场地，受到风力作用影响很大，如果处于强风作用下，那么定日镜的工作状态极易受到影响，甚至破坏。本文利用数值模拟方法，研究下击暴流作用下三种工况的定日镜表面的风压分布特性。1 数值模型1.1 定日镜模型根据Wu Z Y等[3]对镜面板不同间隙宽度的影响研究，得知镜面板间隙对定日镜的静力风荷载影响非常小。因此，本文采用长宽均为10.
四川建材 2020年9期2020-10-15
- 塔式电站中定日镜的运动规律分析
110136）定日镜是塔式太阳能热发电系统中最基本的聚光单元，是能量转化最初阶段的重要设备[1-2]。由于太阳的入射光线是随着时间不断变化的，为了有效地反射和利用太阳辐射能，要求定日镜的主法线能够按照一定规律运动，以使聚光光线能够准确地反射到设定好的塔顶吸热器的目标点上。位于北京延庆八达岭地区的1 MW 塔式电站（40.4°N，115.9°E）是我国第一个兆瓦级的塔式示范电站，由中国科学院电工研究所等10 余家国内科研及企事业单位共同设计完成，总投资为1
沈阳工程学院学报（自然科学版） 2020年3期2020-08-27
- 塔式光热电站坐标系统及高程控制设计分析
标系统的影响以及定日镜和吸热器绝对标高的确定就是其中一些特殊点。结合国内某塔式光热项目的实施，对子午线收敛角对坐标系统的影响进行初步的分析并提出了相应的应对措施；对定日镜和吸热器绝对标高的确定给出了相应的计算方法，希望能起到抛砖引玉的作用。1 塔式光热电站坐标系统和高程控制的特殊性塔式光热电站的坐标系统要求定日镜和吸热器的纵轴指向北极，基于这个特殊的要求，需要充分考虑子午线收敛角对实测地形图坐标系统的影响，需对定日镜及吸热器的坐标进行修正，从而满足设计要求
电力勘测设计 2020年7期2020-08-06
- 下击暴流作用下定日镜表面风压数值模拟研究
度重视[4]。 定日镜是塔式太阳能光热发电站的重要组成部分， 在塔式太阳能光热发电站投资建设的过程中，定日镜场的投资比例最高，通常超过总投资额的50%[5]。 目前，在我国设计定日镜结构所依据的《塔式太阳能光热发电站设计标准》和《建筑结构荷载规范》中没有关于下击暴流强风这种特殊致灾荷载的设计依据[6]，[7]。 因此，开展定日镜结构的抗下击暴流强风性能研究具有重要意义。定日镜抗风性能一直是塔式太阳能光热发电研究领域的热点问题。 Strachan[8]对位于
可再生能源 2020年7期2020-07-23
- 浅析一种用于塔式太阳能热发电站的定日镜全自动清洗车
热发电是利用大量定日镜将太阳直射光聚集到吸热塔顶部的接收器上，接收器将吸收的太阳光光能转换成热能，再将热能传给工质，经过蓄热环节，再输入至蒸汽发生器，膨胀做工，以带动发电机发电，最后以电能的形式输出[1]。塔式太阳能热发电的原理示意图如图1 所示。定日镜由反射镜、支撑桁架、转动装置及立柱组成。大量的定日镜组成镜场，而镜场作为塔式太阳能热发电站的主要组成部分，其造价占电站整体造价的一半以上。比如在投资达1.42 亿美元的Solar One 电站中，镜场的投资
太阳能 2020年5期2020-06-09
- 塔式太阳能热发电中定日镜的精度检测方法
000)0 引言定日镜是塔式太阳能热发电中将阳光反射到吸热器上的重要设备，吸热器工质吸收高倍聚焦的太阳能，并通过换热器产生高温高压过热蒸汽来推动汽轮机发电，从而将太阳能转化为电能[1]。目前，塔式太阳能热发电站中镜场的规模通常在50 MW以上，定日镜距离吸热器的距离一般在几百米到1000 m之间。由于反射距离太远，对于定日镜所应具有的跟踪准确度及光斑大小都提出了很高的要求[2]。但由于电站中定日镜的使用数量众多，安装环境的条件较差，因此很难保证定日镜的精度
太阳能 2020年4期2020-05-08
- 光热发电厂定日镜及镜群风洞试验研究
地带，安装大规模定日镜来聚光，定日镜作为光热电站的关键的设备，它通过追日算法自动调整自身的水平方位角α和竖向方位角β，以最佳姿态将太阳光反射到吸热塔上，大量镜子的反射光斑叠加后形成的高温将水加热成蒸汽，推动汽轮机做功发电，如图1所示。因此，定日镜属于精密设备，其投射精度将直接影响热电厂的发电效率，所以，对定日镜的设计制造精度应严格控制。由于定日镜处于西北沙漠开阔地区，且镜面的面积较大，因而结构设计主要受风荷载控制，但因为定日镜的姿态角要不断随太阳的方位角变
科技与创新 2019年21期2019-11-27
- 基于SAM的塔式太阳能热发电站建模及分析
倍数的大小决定了定日镜场规模的大小，在没有储热的系统中，太阳倍数一般接近于1。Izquierdo等人[3]对使用不同吸热器和朗肯循环参数的塔式电站进行了性能分析；徐能等人[4]使用最优成本分析方法研究了塔式电站单塔最优装机容量，结果表明不同地区最优装机容量不同；罗彦等人[5]讨论了直接蒸汽塔式电站太阳倍数与储热时长的关系；吕博夫等人[6]对比了3个地区熔盐槽式电站太阳倍数和年效率等参数的关系。针对熔盐塔式电站性能的研究，本文首先介绍了塔式电站各组成系统的效
山西电力 2019年5期2019-11-14
- 塔式太阳能热发电站定日镜追踪控制系统的设计
易于被电网接受。定日镜作为太阳能热发电站聚光系统的核心部件,其性能直接影响聚光场的全年效率,从而影响发电站的年发电效率。开发高精度、高可靠性和低成本的定日镜,对于塔式太阳能热发电站而言,不仅具有经济效益,而且可以降低碳排放,减少各种污染物排放,具有广泛的社会效益[1-2]。目前,在光热发电项目中,槽式发电系统占比约为85%,塔式发电系统占比约为12%,其它发电技术占比约为3%。在世界范围内,槽式光热发电系统占比最高,但塔式光热发电系统聚光比高,运行温度高,
上海电气技术 2019年3期2019-09-17
- 塔式太阳能电站三轴定日镜装置研究
式太阳能电站三轴定日镜装置研究徐 骥，杜 蕙，周 洪，方彦军（武汉大学电气与自动化学院，湖北 武汉 4 30072）针对现有塔式太阳能定日镜装置在极端天气下稳定性差的问题，本文提出采用三轴支撑方式的定日镜装置，通过有限元分析方法确定了3个支撑轴最优位置，根据地理位置和时间推算太阳的高度角和方位角，结合反射定律得到控制定日镜平面的最佳空间角度。在优化布置支撑轴的基础上，对支撑轴的高度控制量进行推导计算，并设计了相应的定日镜控制系统。最后，以某塔式太阳能电站实
热力发电 2019年7期2019-08-13
- 一种水面定日镜追光系统及其追光方法
塔式技术主要包括定日镜和中心塔。现有的塔式太阳能光热电站主要建设在陆地上[2]，缺陷在于：地势起伏，影响光热电站的建设规模和发电效率；定日镜场排布方式需要考虑中心塔的阴影遮挡，排布不够紧凑；定日镜场采用单独双轴追光装置，跟踪成本较高；水资源调用成本较高；追光不够准确。1 光路系统组成图整体光路系统，如图1所示。2 工作原理水上定日镜追光系统，包括中心塔、设置于中心塔塔顶的接收定日镜反射太阳光的二次聚光装置、围绕中心塔的至少一个漂浮单元、中央处理器和感应判断
通信电源技术 2018年10期2018-11-19
- 开-闭环结合控制方式的定日镜跟踪控制策略
050)0 引言定日镜是塔式光热电站中用于收集太阳能并将其聚集到吸热器的装置。其在电站中数量较多、占据场地较大。其控制方式、跟踪精度和稳定性等性能的优劣，将直接影响电站的运行效率。常见的定日镜跟踪控制方式有开环控制和闭环控制两种[1]。国外已建塔式电站大多采用开环控制方式。开环控制(即程序控制)具有跟踪快速、适用于大型镜场集中调度方便的优点，其缺点是控制算法复杂、存在累积误差[2-5]且较难校正。闭环控制(即传感器控制)通过光电传感器检测定日镜与太阳光线的
自动化仪表 2018年9期2018-09-15
- 点聚焦太阳炉设计方法与研制实践*
,8]；另一类是定日镜型，借助于可旋转跟踪太阳轨迹的定日镜将太阳光一次反射到固定的聚光镜上，然后进行二次聚焦。这类太阳炉有输出稳定、聚焦位置固定等优点，已成为目前主流的研究对象，其一般结构如图1 所示，太阳炉由一次反射定日镜、二次聚光器、吸热换热平台等部分组成[9]。由于二次聚光器的反光表面往往是球面或旋转抛物面，使得聚焦光斑呈很小的圆形，所以，又称太阳炉为点聚焦太阳炉。在法国[10]和乌兹别克斯坦[11-12]均建有 1 MW 的大型点聚焦太阳炉，一次反
新能源进展 2018年4期2018-09-03
- 定日镜采光机的结构及实现原理
、工作受到影响。定日镜采光机是一种智能太阳光照明设备，可实现建筑背阴房间的主动照明，提升背阴房间居住环境。定日镜采光机反射的太阳光与天然光频谱一致，这有利于工作人员的身心健康[2]，同时可进一步实现节能[3]。近20年来，利用天然光进行照明一直是研究热点，天然采光照明技术得到了快速发展[4-7]，天然采光照明产品相继问世，如日本某公司推出的采集太阳光的照明系统“Himawari”,中文即为“向日葵”。1995年，美国能源部橡树国家实验室发明了组合太阳光照明
照明工程学报 2018年3期2018-08-03
- 定日镜跟踪控制系统的研究
学院 栾玉静1 定日镜跟踪控制系统的研究背景太阳能热发电，也叫聚焦型太阳能热发电，与传统发电站不同,它是通过聚集太阳辐射获得热能，再将热能转化成高温蒸汽驱动蒸汽轮机来发电的。当前，太阳能热发电按照太阳能采集方式的不同，可以分为太阳能槽式发电、太阳能塔式热发电和太阳能碟式热发电三种。其中，塔式太阳能热发电控制系统中，定日镜跟踪控制装置设计的是否合理至关重要，因为只有这样才能使得所有定日镜都能将太阳光全部反射到集热器，但是现有的定日镜跟踪控制技术大多采用定日镜
电子世界 2018年5期2018-04-03
- 塔式电站中定日镜转动角度分析
42）塔式电站中定日镜转动角度分析丁伟杰 （南京师范大学，江苏南京，210042）在塔式太阳能热发电技术中，定日镜场的对日追踪是电站正确运行的基础。本文建立了定日镜的反射模型，结合欧拉旋转公式，获得了全镜场定日镜转动角度分布特性。塔式太阳能； 太阳轨迹 ；双轴转动； 角度分析0 引言自从进入工业时代，能源的过度开采及低水平的开发利用带来的能源危机，促使清洁高效的太阳能成为了世界各国的关注和研究对象。目前主要的太阳能发电技术主要包括光伏和光热发电。光热发电因
电子测试 2017年17期2017-10-09
- 塔式电站中定日镜尺寸的选择
6)塔式电站中定日镜尺寸的选择张宏丽a，王树群b(沈阳工程学院 a.新能源学院；b.能源与动力学院；辽宁 沈阳 110136)定日镜是塔式电站中最基本的聚光单元，也是电站中花费成本最大的部分。由于定日镜镜面尺寸的大小直接决定了定日镜的结构设计和生产成本，也决定了电站中定日镜总数目和定日镜场的大小以及定日镜的跟踪控制及维修。因此，针对商业化运行塔式电站中的定日镜进行研究，从技术和经济的角度，探讨了塔式电站中采用小尺寸定日镜和大尺寸定日镜的利弊，可为塔式电站
沈阳工程学院学报（自然科学版） 2017年3期2017-08-07
- 基于SolTrace的定日镜光斑成像仿真
olTrace的定日镜光斑成像仿真□王魏□张津□程松上海电气集团股份有限公司中央研究院上海200070对塔式光热电站中定日镜所形成的光斑进行特性分析是整个系统设计、优化、控制的基础。应用SolTrace软件对定日镜光斑成像进行了仿真研究，并对仿真过程中的参数设置进行了详细介绍。1 课题背景塔式光热发电技术是近年来各国研究的热点之一。在塔式光热电站中，大量定日镜所组成的系统称为聚光系统，这是塔式光热电站中最重要的组成部分[1-2]。定日镜的主要作用是将太阳光
装备机械 2017年2期2017-08-02
- 塔式太阳能热发电定日镜系统建模与效率优化研究
塔式太阳能热发电定日镜系统建模与效率优化研究王 雪1，王 磊1，陈 丽2(1.辽宁工程技术大学电气与控制工程学院，辽宁 葫芦岛 125100；2.工业控制技术国家重点实验室(浙江大学)，浙江 杭州 310000)建立定日镜跟踪模型，分析理想定日镜模型在实际中存在的镜面中心偏移和基座倾斜的2个误差因素，并将所研究的基于误差补偿和非误差补偿的定日镜系统应用到大规模热发电站仿真实验平台，结果表明，该系统可较大程度消除误差，提高逐日精度。该研究可大幅提高大规模光热
分布式能源 2017年3期2017-07-24
- 不同定日镜场排布形式对镜场光学效率的影响*
200070不同定日镜场排布形式对镜场光学效率的影响*□关弘扬 □张艳梅 □廖文俊 □顾清之 □段洋 □张亚伟上海电气集团股份有限公司中央研究院上海200070应用塔式光热电站设计软件模拟圆形散点、方形散点和方形麦田等三种不同排布形式的定日镜场，分析三种定日镜场的光学效率及损失，对比三种镜场的定日镜数量、吸热器功率、储热介质储热功率、占地面积及土地利用率等参数，为定日镜场布置及提高定日镜场效率提供参考。模拟结果显示，圆形散点布置形式的定日镜场整体光学效率最
装备机械 2017年1期2017-05-15
- 三维风场各分量对定日镜动态响应的影响研究
三维风场各分量对定日镜动态响应的影响研究冯 煜, 陈小安(重庆大学 机械传动国家重点实验室，重庆 400044)针对定日镜抗风设计过程中仅考虑纵向风而忽略竖向风和横向风对结构响应的问题，提出利用不同方向上的脉动风压功率谱和AR模型进行三维脉动风场的时程模拟，并将平均风荷载和脉动风荷载共同作用在建立的定日镜有限元模型上，通过对5种典型位置状态下定日镜的动力特性和风致动态响应分析得到风场各分量荷载对结构的影响。研究结果表明：在定日镜前5阶自振频率范围内，竖向和
振动与冲击 2017年8期2017-04-20
- 数值模拟技术在定日镜风载荷计算中的应用
0数值模拟技术在定日镜风载荷计算中的应用程松上海电气集团股份有限公司 中央研究院上海200070利用Fluent流体动力学仿真软件对风场中的定日镜模型进行数值模拟计算，得到反射镜面上的平均风压因数及风压分布，并与风洞试验结果进行对比和分析。通过对比分析确认，数值模拟得到的定日镜风压因数与风洞试验结果一致，表明数值模拟技术可以用于定日镜风载荷计算。数值模拟；定日镜；风载荷；计算；应用1 研究背景在太阳能热利用的各种方式中，塔式太阳能热发电技术代表了规模化利用
上海电气技术 2017年4期2017-04-16
- 摩洛哥NOORIII塔式电站定日镜面积达178 m2创下记录
I塔式光热电站在定日鏡的商业化应用方面将创下记录，其采用的单台定日镜面积达178 m2，是Sener设计的最新一款定日镜，也是目前已商业化应用的定日镜的最大尺寸.该电站总计将安装7 400台定日镜，总采光面积约1 317 200 m2.在已建成的塔式电站中采用最大的定日镜面积的为南非Khi solar one水工质塔式电站，其采用的是140 m2的定日镜.该电站于2016年2月已并网投运.另外两个已投运的代表性熔盐塔电站新月沙丘电站采用的定日镜面积为115
能源研究与信息 2016年4期2017-03-31
- 定日镜镜面偏心距误差仿真分析与补偿算法
200093)定日镜镜面偏心距误差仿真分析与补偿算法沈 磊，姜 晨(上海理工大学 机械工程学院，上海200093)根据太阳能塔式发电定日镜高精度控制的需求，主要研究镜面偏心距对定日镜跟踪精度的影响，对其所造成的跟踪误差进行几何建模与仿真分析，研究结果表明镜面偏心距误差对追踪精度影响显著。为此提出一种实现镜面偏心距误差补偿的反射算法，利用实际定日镜实验装置的工作参数进行仿真计算与分析。分析结果表明该反射算法计算的姿态角误差小，计算量低，不仅能够很好地补偿镜
电力科学与工程 2016年9期2016-11-12
- 定日镜用减速机的研制
，100190）定日镜用减速机的研制金良华1张剑寒2叶胜康1于洋1（1.浙江恒丰泰减速机制造有限公司，温州 325025；2.中国科学院电工研究所，北京，100190）间隙可调的高精度定日镜用减速机，采用方位角与俯仰角传动机构置于同一箱体的整体方案，设计了一种分体式蜗杆结构，再通过螺纹夹紧机构以调整蜗轮、蜗杆副之间的间隙，研究了分体式蜗杆的加工、装配工艺。减速机具有传动精度高、工作寿命长和易于现场调整间隙的优点，可用于定日镜、碟式聚光器和跟踪光伏。减速机分
现代制造技术与装备 2016年8期2016-10-08
- 塔式太阳能热发电站镜场设计分析
结，从镜场效率、定日镜数目、土地利用率、电站安装和运维等方面进行比较。结果表明，并非所有的理论镜场设计方法都适用于实际电站，镜场设计必须兼顾项目的实际运营，如安装、清洗等。塔式太阳能热发电；镜场设计；镜场效率0 引言随着全球环境污染的日益严重，传统资源的逐渐耗尽，人类已开始陷入能源危机，人们也在不断寻找替代传统资源的新能源。太阳能作为一种清洁无污染能源，其到达大气层外的辐射通量高达1.75×105TW，即每秒投射到地球上的能量相当于5.9×106吨标准煤，
太阳能 2016年6期2016-09-23
- 定日镜及其成本分析
110136)定日镜及其成本分析张宏丽a，王树群b(沈阳工程学院 a新能源学院；b.能源与动力学院；辽宁 沈阳 110136)定日镜是塔式太阳能热发电系统中最基本的聚光单元，也是系统中花费成本最大的部分，占整个电站成本的40%～50%。介绍了定日镜的主要组成部分及其在定日镜总成本中所占的比例，以及定日镜尺寸和规模与定日镜成本之间的关系，由此探讨了降低定日镜成本的主要途径，为降低塔式太阳能热发电系统的发电成本，使其更好地替代化石燃料提供了思路。太阳能；定日
沈阳工程学院学报（自然科学版） 2016年4期2016-02-06
- 风场作用下的定日镜轻量化设计
娅风场作用下的定日镜轻量化设计冯煜，陈小安，谭惠文，卓娅(重庆大学机械传动国家重点实验室，重庆，400044)针对传统优化方法在定日镜轻量化设计中表现出的灵敏度依赖性和计算低效性等缺陷，提出将响应面模型与序列二次规划算法相结合的方法。该方法在保证定日镜强度、刚度和动态性能等要求的基础上，对风场作用下产生非线性响应的定日镜结构进行轻量化设计。通过数值风洞试验和Davenport谱得到作用在定日镜上的静态风荷载和脉动风频率，利用拉丁超立方试验设计得到的空间样
中南大学学报（自然科学版） 2015年5期2015-10-13
- 谈塔式太阳能热发电系统的数学公式
技术。但是，由于定日镜聚光瞄准技术一直没有解决，使得这么好的塔式太阳能热利用技术到到现在还停留在科学研究阶段，这一技术问世30多年来一直没有很好利用而造福人类。为了解决这一问题，我发明一种叫做“塔式太阳能热发电系统的聚光瞄准装置”技术，其原理非常简单，看了下面的原理图和介绍，谁都会明白：(见图1)图1 《塔式太阳能热发电系统的聚光瞄准装置》原理图（有多种实施方式）图2这一专利的实施方法特别简单，利用平行光线通过凹面镜反射或者凸透镜折射会在焦点处聚集成一点，
中国科技纵横 2014年21期2014-12-12
- 工程与技术 大型塔式定日镜风荷载数值模拟研究
88061引言定日镜作为太阳能光热发电集热系统中的关键部件,正面为特殊反光材料镀成,背面由钢结构支撑并跟踪太阳光将反射光投射到集热器。为了保证较高的集热效率和避免风作用破坏,对定日镜在风场的运行状况和安全性预测显得尤为重要。定日镜场一般在阳光充足但空旷多风的地带,通常设计要求在6级风时电站能正常运行,即镜面变形误差和跟踪误差在允许范围内且支撑结构安全。国外对太阳能光热发电利用较早,建造了大量的电站,并取得了丰富的研究成果。早在20世纪60年代,Brose
绿色科技 2014年5期2014-08-08
- 一种定日镜的支撑调整结构设计
30000）一种定日镜的支撑调整结构设计牛文达，杨 帆，魏秀东（中国科学院 长春光学精密机械与物理研究所，吉林 长春 130000）针对现有定日镜支撑技术的缺陷，设计了一种简单可靠、便于装调的定日镜支撑调整结构。通过对关键部件的有限元分析，验证了该结构设计的可靠性，为定日镜的支撑结构设计提供依据。定日镜；支撑结构0 引言定日镜是太阳能塔式热发电系统中的重要聚光元件，可以利用定日镜跟踪太阳并将太阳辐射会聚在吸热装置上，从而获得高温热能[1]。定日镜主要由反射
机电产品开发与创新 2014年3期2014-06-09
- 风载荷与跟踪误差影响下定日镜聚光效率研究∗
与跟踪误差影响下定日镜聚光效率研究∗陆永亚，陈小安，王朝兵，谭惠文，冯 煜（重庆大学机械传动国家重点实验室，重庆 400044）通过数值模拟获取受风载荷和跟踪误差两种影响因素下定日镜的镜面变形点的坐标，利用B样条曲面插值法对变形点进行曲面重构，并通过数值差分法求得变形点的法矢量进而判定反射光线的损失量，并获得定日镜面的聚光效率。分析了两种影响因素对定日镜聚光效率的影响规律，结果表明：风载荷对定日镜聚光有重要影响，在方位角和俯仰角的影响下，风载荷引起的聚光损
机械研究与应用 2013年4期2013-01-29
- 塔式光热电站定日镜场的发展现状及技术创新趋势
式光热电站也因其定日镜场的设置布局和跟踪控制较为复杂，目前尚有待相关技术的突破。1 塔式定日镜场概述塔式定日镜场是由多台定日镜组成用于聚集太阳辐射的聚光系统。每台定日镜通过各自独立的跟踪控制装置连续跟踪太阳，把太阳光聚集到位于塔顶的吸热器上。目前塔式定日镜场的布置方式一般分为环形交错布置、环形非交错布置，扇形交错布置，扇形非交错布置，平行交错布置和平行非交错布置等方式。图1是几种典型的镜场布置方式。西班牙Gemasolar 电站采用了环形布置方案、澳大利亚
装备机械 2012年3期2012-11-30
- 定日镜群风荷载干扰效应的数值模拟
阳能发电系统中,定日镜群的布置方式常见的有按直线排列和按辐射排列2种，后者由美国休斯顿大学的 Lipps等[1]首先提出，它有利于减少阻挡损失。Pylkkanen提出了适用于辐射状布置方案的图形法，并给出了相关的数学公式。Siala等[2]则编制了相关的计算程序。定日镜设计要求能够在6级风作用下正常工作，在8级风作用下保证安全。Brosens[3]在1960年就开始研究阵风作用下刚性定日镜的振动问题；之后，Strickland等[4]利用风洞试验测试出近地
中南大学学报（自然科学版） 2012年6期2012-06-22
- 太阳能塔式热发电系统定日镜控制
式热发电系统中，定日镜是将太阳光反射到反射塔上的装置，是塔式热发电系统最关键的部件，定日镜性能是影响太阳能电站发电能力的重要因素，也是制约塔式电站容量的关键因素。由于定日镜距反射塔较远，因此要求其具备很高的精度。本系统通过将太阳运行轨迹的计算算法融入永磁同步电动机的伺服位置控制器中实现对太阳位置的实时跟踪，通过精确调节定日镜位置跟踪精度获得最大的太阳光辐照利用效率。1 定日镜控制系统结构图1为定日镜控制系统结构示意图。塔式热发电站的定日镜控制系统以工控机作
微特电机 2011年6期2011-01-31
- 主动式导光系统在南市电厂的实施
导光系统都主要由定日镜组件、平面反射镜组件(固定)和天窗漫射板组件(固定)3部分组成.其中,定日镜的作用是收集太阳光;平面反射镜的作用是接收定日镜收集的太阳光,并将其反射进天窗;从天窗射入的太阳光经过漫射板的散射作用变成比较均匀的光.导光系统分为主动式和被动式两种,其区别在于被动式导光系统的定日镜组件是固定不动的,只能被动的接受阳光照射;而主动式导光系统的定日镜组件能跟随太阳的移动同步进行角度调整,保证定日镜获得太阳光的最佳照射角度.因此,主动式导光系统比
上海电力大学学报 2010年6期2010-02-27