本篇文章主要是分享一些发电技术论文储热太阳能热发电稳态功率模型的相关知识，其中也对阴天光照功率的题进行了一些详细解释，现在开始吧！
发电技术，2022年，435:731-739DOI:1012096/j2096-4528pgt22044
张泽东、王伟、叶继利、沉宏
1世界能源互联网发展合作组织，100031，北京市西城区
2全能源互联网集团有限公司北京市西城区100031
3南京工业大学能源科学与工程学院，江苏省南京市211816
概括
蓄热光热发电作为一种清洁能源技术，具有持续稳定的发电能力、功率调节能力和电网惯性能力，是能够解决新能源发电出力波动题的技术之一。我们提出了一种蓄热式光热发电的近似稳态功率数学模型，该模型以光辐射亮度为输入，简化模拟光热电转换和蓄热过程的比例积分环节，并考虑输出。权力控制，战略。计算结果表明，该模型与模拟真实太阳能热电站在晴天和阴天光照条件下输出特性的实测曲线吻合较好，可用于分析输出特性的敏感性。对太阳能热电厂重要参数的影响。
关键词光热发电、蓄热、稳态功率、近似数学模型、灵敏度分析
0前言
蓄热式太阳能热发电是利用聚光太阳能集热器和热力循环过程将光、热、电进行转换的发电技术，需要大型蓄热设施和常规汽轮机设备才能安装并能实现连续发电发电。提供稳定发电和功率调节的能力以及系统惯性[1-3]。目前，日本正在加快建设“以新能源为基础的新电力系统”，这是清洁电力的一种，也是有效解决新能源发电和蓄热不稳定题的成熟路径。光热发电是构建“新能源电力体系”的关键，是“支撑新型电力体系的重要技术之一”[4]。
根据集光原理的不同，光热发电主要有四种类型槽式、塔式、碟式、线性菲涅耳式。其中，配备大型储热装置的槽式和塔式属于储热式光热发电，其基本结构由太阳能集热系统、热能传输和储存系统、发电系统三个基本联动部分组成。将完成。5-6]。由于蓄热环节的存在，光热发电的稳态功率特性受到光照条件、蓄热量、控制策略等的影响，表现出一定的复杂性。
在新能源接入比例较高的背景下，电力系统电力平衡成为主要矛盾之一。电力系统功率平衡分析需要考虑光热电站在分钟甚至更长时间尺度上的功率特性，而不考虑电站内部的详细热特性和动态特性。因此，为满足电力系统功率平衡场景下的仿真需求，需要建立能够模拟光热电转换和储热环节的光热电站长期稳态功率模型。
目前光热发电模型的研究主要分为秒/分钟级动态模型和小时级静态模型[7]。目前，厂站内部动态特性仿***要集中在发电、内部机制、出力特性等动态模型上，主要应用场景是厂站内部设计和控制策略的优化。参考文献[8]考虑了槽式太阳能热系统的发电计算模型，参考文献[9-10]考虑了光热电厂的镜场数学模型，参考文献[11]讨论了光热发电的实时模拟电站；[12]建立了塔式光热电站聚光、吸热、蓄热系统的数学模型；参考文献[13-15]对光热电站的动态特性进行了大量的仿真研究。参考文献[16-17]提出了光热电站的实时功率计算模型。
如图4所示，太阳能热电厂通过集中集热系统将光能转化为热能，并通过一阶滞后函数引入时间延迟。
Qjs=GjsDNI
1Gjs=j1+Tjs1s
2Qj_minlt;Qjslt;Qj_max
3式中，Gj为集中集热系统的转换函数，etaj为光热转换系数，Tj为光热转换时间常数，DNI为太阳法向辐射量。
图4光热转换链路传递函数框图
222热电转换模型
发电部分通过蒸汽发生器和汽轮机发电系统将热能转化为电能，如图5所示。此外，我们还引入了功率输出目标参数来模拟实际生产中的功率输出设置，同时考虑到太阳能热电站功率输出的可控性以及功率输出设置与实际输出之间的时间滞后。它看起来如公式4-7。
图5热电转换环节传递函数框图
POUTs=GfsQfs4Qfs=1fPREFs5Gfs=fs1+Tfs6POUT_minlt;POUTlt;POUT_max7
式中Gf为蒸汽发生器与汽轮机发电系统的转换函数，etaf为热电转换系数，Tf为热电转换时间常数，PREF为输出目标值，POUT_min和POUT_max为蒸汽发生器和汽轮机发电系统的最大输出分别为最小输出发生器。
223蓄热链接模型
当中央集热系统产生足够的热量时，一部分直接用于发电，一部分储存在蓄热系统中。储热罐储存的热量Qs由集中集热系统产生的热量Qj和蒸汽发生器及汽轮机发电系统消耗的热量Qf决定，如图6所示。当Qj>Qf时，蓄热状态为储热罐储存余热；当Qj Qs=Qj-Qf8 Qs_minlt;Qslt;Qs_max9 图6热电转换环节传递函数框图 进一步地，根据上式以及蓄热箱初始蓄热量的已知条件，还可以判断蓄热箱的蓄热量是否在功率可控范围内。在某些情况下，可以根据控制量输出有功功率，但在其他情况下，有功功率无法控制。 23时域差分方程 根据光热发电系统传递函数计算模型，可得到时域差分方程如式10-16所示。 1）通过集中集热系统输出热能 Qjt+t=Fjt22Tj1+t2Tj+1-t2Tj1+t2TjQjt10 其中，F=2DNIt+DNIt+t+DNIt-t2。 2）储热罐储存并输出热能。 若Qst+tlt；Qs_min， Qst+t=Qs_min11 如果Qst+tgt；Qs_max， Qst+t=Qs_max12 如果Qs_minQst+tQs_max， Qst+t=Qst+Qjt+t-Qft+t13 3）热能进入蒸汽发生器和汽轮机发电系统 当Qft+tgt;Qs_min+Qjt+t时， Qft+t=ftPOUTt+PREFt+t214 当Qft+tQs_min+Qjt+t时， Qft+t=Qs_min+Qjt+t15 4）电源输出有功功率 POUTt+t=t2Tf1+t2Tftf[Qft+Qft+t]+1-t2Tf1+t2TfPOUTt16 24线性简化模型 在不考虑输入和输出之间的时间延迟的情况下，上述模型在分割一阶滞后函数后可以简化为线性模型，如公式17-20所示。 如果Qj_minlt;Qjtlt;Qj_max, Qjt=jDNIt17 对于Qs_minlt;Qstlt;Qs_max, Qst1=Qst0+jt0t1DNItdt-1ft0t1POUTtdt18 阴天太阳能发电效率如何？太阳能电池板的效率与阳光强度、角度、温度等因素有关。在阳光充足的晴天，太阳能电池板的效率可以达到其额定值的70至90左右。然而，在阴天或弱光条件下，太阳能电池板的效率会降低。 一般来说，在阴天或弱光条件下，太阳能电池板的效率会降低约30至60，具体取决于光照强度。在极弱的光照条件下，太阳能电池板的效率可能较低或无法正常工作。 因此，如果需要在阴天或弱光条件下使用太阳能电池板，则需要选择高效的太阳能电池板，并将其安装在正确的位置和角度，以充分利用可用的光线。同时，可以考虑使用太阳能电池板与蓄电池存储系统相结合，在光照不足时储存电能，保证设备的正常运行。 白天典型的室外光照强度是多少？晴天室外光照强度通常达到100,000勒克斯，室内光照强度通常达到30,000-50,000勒克斯，阴天室外光照强度通常在10,000勒克斯左右。 照度称为照度。其计量单位称为“lux”或简称“leu”。单位符号为“lx”，表示被摄体表面单位面积接收到的光通量。1勒克斯相当于每平方米1流明。这是发光强度为1坎德拉的光源在1米距离处垂直照射的物体每平方米的光通量。灯光是拍摄环境的重要指标。 10千瓦的太阳能电池板在阴天能产生多少电力？1平方米的太阳能电池板大约产生140-150瓦的功率。这是一个相对固定的量，但日常照明条件会有所不同。下雨、多云、早晚的情况都会影响发电量。理论上，一块1m2x1m的太阳能电池板10小时可发电14-15千瓦时。
No Comment