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双级聚光集热的槽式太阳能热发电系统研究
1
作者 盖忠睿 赵凯 +3 位作者 杨天龙 饶琼 潘莹 金红光 《西安交通大学学报》 北大核心 2025年第2期32-40,共9页
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... 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。 展开更多
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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槽式太阳能热发电系统设计法向直射辐照度优化研究 被引量：2
2
作者 李红民 王欢 +1 位作者 李乐乐 饶政华 《太阳能学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2021年第10期140-145,共6页
以100 MW朗肯循环熔盐储热的槽式太阳能热电厂为对象,建立热经济分析模型,研究不同太阳辐射条件下设计法向直射辐照度(DNI)、太阳倍数与储热时长等设计参数的优化组合,分析这些参数对系统发电量、发电效率和平准化度电成本(LCOE)的影响... 以100 MW朗肯循环熔盐储热的槽式太阳能热电厂为对象,建立热经济分析模型,研究不同太阳辐射条件下设计法向直射辐照度(DNI)、太阳倍数与储热时长等设计参数的优化组合,分析这些参数对系统发电量、发电效率和平准化度电成本(LCOE)的影响规律,并提出确定最佳设计DNI的新方法。结果表明,使系统LCOE最小的设计DNI取决于太阳年辐照水平和辐照度的分布,可由高于设计DNI的年辐照量在全年总辐照量中的特定占比来确定。改变主要经济参数进行敏感性分析表明,仅集热镜场成本对最佳设计DNI和相应的辐照量占比略有影响。 展开更多
关键词 太阳能热发电 朗肯循环 系统优化 热经济 设计法向直射辐照度
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槽式太阳能热发电系统能量、[火用]与泛[火用]分析 被引量：2
3
作者 张晓明 吴玉庭 《太阳能学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2021年第12期9-16,共8页
以美国达科特地区的带蓄热的槽式太阳能热发电系统为计算模型,对槽式太阳能热发电系统进行能量分析、[火用]分析和泛[火用]分析,得到最佳经济点的整个系统的热效率、[火用]效率和泛[火用]利用系数分别为13.1%、14.0%和8.6%。同时得到各... 以美国达科特地区的带蓄热的槽式太阳能热发电系统为计算模型,对槽式太阳能热发电系统进行能量分析、[火用]分析和泛[火用]分析,得到最佳经济点的整个系统的热效率、[火用]效率和泛[火用]利用系数分别为13.1%、14.0%和8.6%。同时得到各子系统的热效率、[火用]效率和泛[火用]利用系数,结果表明,系统能量利用、利用和资源利用过程中最薄弱的环节分别是换热发电子系统、聚光集热子系统和蓄热子系统。最后,通过计算研究集热镜场面积、蓄热成本、几何聚光比与贷款利率对能量效率、[火用]效率与泛[火用]利用系数的影响规律。 展开更多
关键词 太阳能热发电 蓄热 能效 槽式 [火用]
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槽式太阳能直接产生蒸汽热发电系统火用分析 被引量：16
4
作者 李四海 张红 +1 位作者 战栋栋 庄骏 《热力发电》 CAS 北大核心 2008年第11期39-43,共5页
结合热力学第一定律与热力学第二定律,对槽式太阳能直接产生蒸汽热发电系统进行传热和火用分析。以INDITEP项目为例,对该系统进行热平衡计算与火用平衡计算,得到各部件与整个系统的热效率与火用效率,并得出集热器的火用效率低于其热效率... 结合热力学第一定律与热力学第二定律,对槽式太阳能直接产生蒸汽热发电系统进行传热和火用分析。以INDITEP项目为例,对该系统进行热平衡计算与火用平衡计算,得到各部件与整个系统的热效率与火用效率,并得出集热器的火用效率低于其热效率,水/水蒸气的朗肯循环火用效率高于其热效率的结论。 展开更多
关键词 槽式太阳能 蒸汽热 发电系统 集热器 热平衡 火用分析 传热分析 热效率
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熔盐槽式太阳能热发电站集热系统性能研究 被引量：7
5
作者 王慧富 吴玉庭 +2 位作者 张晓明 马重芳 汪天凯 《太阳能学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2020年第6期317-325,共9页
通过SAM软件建立了建设在中国拉萨市、以低熔点熔盐为集热蓄热工质的80 MW熔盐槽式太阳能热发电站模型,结合理论分析,通过参数分析法,以槽式集热系统的集热效率等性能参数为优化目标,对该槽式电站模型的集热系统进行模拟优化分析。主要... 通过SAM软件建立了建设在中国拉萨市、以低熔点熔盐为集热蓄热工质的80 MW熔盐槽式太阳能热发电站模型,结合理论分析,通过参数分析法,以槽式集热系统的集热效率等性能参数为优化目标,对该槽式电站模型的集热系统进行模拟优化分析。主要分析了集热器的开口宽度和集热系统的布置方案对熔盐槽式电站集热系统性能的影响。通过对比分析各组数据,得到适用于熔盐槽式电站的集热器、集热器阵列最佳布置方案(即集热系统单回路中最佳集热器数量和总回路数)、集热系统工质最佳设计出口温度和集热系统最佳分区数之间的匹配关系。 展开更多
关键词 太阳能热发电 集热器 数值模拟 熔融盐 SAM 槽式
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槽式太阳能热发电跟踪控制系统设计 被引量：5
6
作者 张瑞雪 高胜东 +1 位作者 韩振宇 朱兴晨 《机床与液压》 北大核心 2016年第23期89-91,147,共4页
针对太阳能利用效率不高和跟踪控制系统成本较高这两个制约太阳能应用的主要问题,研制了一套单轴槽式太阳能热发电跟踪系统。该系统的跟踪装置具有结构简单、制造成本低的优点。系统采用视日轨迹控制方法作为跟踪控制方法,采用PLC作为... 针对太阳能利用效率不高和跟踪控制系统成本较高这两个制约太阳能应用的主要问题,研制了一套单轴槽式太阳能热发电跟踪系统。该系统的跟踪装置具有结构简单、制造成本低的优点。系统采用视日轨迹控制方法作为跟踪控制方法,采用PLC作为控制元件,驱动步进电机进行跟踪。试验结果表明,该系统的跟踪精度为±0.5°。 展开更多
关键词 太阳能热发电 槽式 结构设计 太阳位置算法 PLC控制
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槽式太阳能辅助燃煤发电系统热性能研究 被引量：11
7
作者 付立 樊雪 +1 位作者 侯宏娟 王志 《动力工程学报》 CAS CSCD 北大核心 2016年第8期645-650,共6页
针对槽式太阳能集热系统,建立了集热场得热及热损失等数学模型,并以典型槽式集热器EUROTROUGH-150(ET-150)组成的集热系统为例,进行了以集热场热效率最优为目标的优化;在此基础上以槽式太阳能辅助燃煤发电系统(即互补发电系统)为研究对... 针对槽式太阳能集热系统,建立了集热场得热及热损失等数学模型,并以典型槽式集热器EUROTROUGH-150(ET-150)组成的集热系统为例,进行了以集热场热效率最优为目标的优化;在此基础上以槽式太阳能辅助燃煤发电系统(即互补发电系统)为研究对象,采用一定的评价准则和集成方式,对直射辐射强度(DNI)设计值的选取进行分析研究.结果表明:不同回路数、不同纬度分布的集热场存在不同的最优列间距,且存在最佳取值范围的直射辐射强度设计值,使系统年性能最优. 展开更多
关键词 槽式太阳能集热系统 集热场效率 最优列间距 互补发电系统 直射辐射强度
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基于槽式太阳能辅助燃煤发电系统的蓄热系统设计
8
作者 权学森 王培红 +3 位作者 赵刚 赵明 李孟阳 梁俊宇 《太阳能学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2017年第12期3216-3221,共6页
针对载热流体直接蓄热型蓄热系统,建立蓄热系统动态模型与燃煤机组模型,并在此基础上分析系统在充热和放热模式下的导热油流量变化规律与蓄热罐中的导热油体积变化规律。以南京地区辐射条件加热600 MW亚临界火电机组给水为例,计算结果... 针对载热流体直接蓄热型蓄热系统,建立蓄热系统动态模型与燃煤机组模型,并在此基础上分析系统在充热和放热模式下的导热油流量变化规律与蓄热罐中的导热油体积变化规律。以南京地区辐射条件加热600 MW亚临界火电机组给水为例,计算结果表明该模型具有借鉴意义。 展开更多
关键词 太阳能 槽式太阳集热器 辅助燃煤发电系统 蓄热系统
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太阳能热发电系统的研究现状综述 被引量：55
9
作者 陈静 刘建忠 +2 位作者 沈望俊 周俊虎 岑可法 《热力发电》 CAS 北大核心 2012年第4期17-22,共6页
介绍塔式、槽式、碟式、太阳能热气流和太阳能池热发电等5种主要类型的太阳能热发电系统的工作原理及研究现状,并对各类太阳能热发电技术的优缺点进行了比较。结果表明,塔式太阳能热发电系统聚光比高,系统容量大、效率高,但费用昂贵;槽... 介绍塔式、槽式、碟式、太阳能热气流和太阳能池热发电等5种主要类型的太阳能热发电系统的工作原理及研究现状,并对各类太阳能热发电技术的优缺点进行了比较。结果表明,塔式太阳能热发电系统聚光比高,系统容量大、效率高,但费用昂贵;槽式太阳能热发电系统结构简单,但聚光比小,系统工作温度较低;碟式太阳能热发电系统聚光比大,系统效率高,结构紧凑,安装方便,但其核心部件斯特林发动机技术难度较大;太阳能热气流发电、太阳能池热发电及向下反射式太阳能热发电等在技术上各有优势。 展开更多
关键词 太阳能 热发电 塔式 碟式 槽式 太阳能热气流 太阳能池
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新型塔式太阳能热发电系统集成研究 被引量：27
10
作者 袁建丽 韩巍 +1 位作者 金红光 张清峰 《中国电机工程学报》 EI CSCD 北大核心 2010年第29期115-121,共7页
基于我国发展塔式太阳能的实际情况和能的综合梯级利用思路,提出一种新颖的太阳能塔式热发电系统。新系统采用双级蓄热技术,分级存储不同品位的太阳能;同时具有多种运行模式,可以灵活地切换。模拟计算表明,1MW塔式太阳能热电站的峰值太... 基于我国发展塔式太阳能的实际情况和能的综合梯级利用思路,提出一种新颖的太阳能塔式热发电系统。新系统采用双级蓄热技术,分级存储不同品位的太阳能;同时具有多种运行模式,可以灵活地切换。模拟计算表明,1MW塔式太阳能热电站的峰值太阳能发电效率为10.6%,年平均发电效率为5.1%。研究表明,合理的运行模式和系统的规模化是提高太阳能热发电系统性能的关键所在。该文研究结果为我国塔式太阳能热发电提供了新的思路和方案。 展开更多
关键词 双级蓄热 塔式太阳能热发电 热力系统 系统集成
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太阳能热发电聚光系统的研究进展 被引量：28
11
作者 韩雪冰 魏秀东 +3 位作者 卢振武 吴宏圣 郭邦辉 杨洪波 《中国光学》 EI CAS 2011年第3期233-239,共7页
概述了太阳能热发电技术的发展状况,介绍了用于太阳能热发电的5种聚光系统,包括槽式、碟式、塔式、线性菲涅耳式以及地面接收式。详细阐述了这些聚光系统的光学结构、聚光原理以及聚光器件的设计方法和制作工艺,指出了不同聚光系统在聚... 概述了太阳能热发电技术的发展状况,介绍了用于太阳能热发电的5种聚光系统,包括槽式、碟式、塔式、线性菲涅耳式以及地面接收式。详细阐述了这些聚光系统的光学结构、聚光原理以及聚光器件的设计方法和制作工艺,指出了不同聚光系统在聚光过程中的优缺点。文中的讨论可为太阳能热发电聚光系统的设计提供参考。 展开更多
关键词 太阳能热发电 聚光系统
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太阳能热气流发电系统非稳态耦合数值分析 被引量：13
12
作者 明廷臻 刘伟 +2 位作者 许国良 黄素逸 潘垣 《中国电机工程学报》 EI CSCD 北大核心 2008年第5期90-95,共6页
太阳能热气流发电技术是目前国际太阳能研究领域的热点之一,但对带有蓄热层的太阳能热气流发电系统的研究并不多。该文分别建立了集热棚、烟囱和蓄热层的流动与传热数学模型。以西班牙试验电站模型为例进行的非稳态耦合数值计算结果表明... 太阳能热气流发电技术是目前国际太阳能研究领域的热点之一,但对带有蓄热层的太阳能热气流发电系统的研究并不多。该文分别建立了集热棚、烟囱和蓄热层的流动与传热数学模型。以西班牙试验电站模型为例进行的非稳态耦合数值计算结果表明:土壤具有较强的蓄热作用且能很好调整系统昼夜发电峰谷差;太阳辐射强度对系统散热损失的影响相当显著,太阳辐射越强,散热量越大;集热棚的顶棚是系统散热损失的主要部件,散热热流密度约为太阳辐射的10%。 展开更多
关键词 太阳能热气流发电系统 自然对流 蓄热层 集热棚 烟囱
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槽式太阳能热发电在浑善达克沙地的应用可行性分析 被引量：10
13
作者 李献偶 李勇 王如竹 《太阳能学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2012年第1期92-98,共7页
使用太阳能发电模拟软件SAM3.0.3.0对在浑善达克沙地建造50MW槽式太阳能热发电站进行可行性分析。对该热电站在不同系统组合条件下的运行状况进行模拟。分析了太阳能辐射强度、地理位置、蓄热设备容量、冷却方式和辅助能源等因素对该类... 使用太阳能发电模拟软件SAM3.0.3.0对在浑善达克沙地建造50MW槽式太阳能热发电站进行可行性分析。对该热电站在不同系统组合条件下的运行状况进行模拟。分析了太阳能辐射强度、地理位置、蓄热设备容量、冷却方式和辅助能源等因素对该类型电站经济性的影响。模拟结果表明:在浑善达克沙地建立50MW槽式热发电站(6h蓄热,水冷,天然气辅助热源)的上网电价可达到0.727$/kWh,另外,单位集热面积每年可减排CO2307kg。 展开更多
关键词 槽式太阳能热发电 浑善达克沙地 SAM 上网电价 可行性分析
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太阳能热气流发电系统的传热与流动数值分析 被引量：8
14
作者 明廷臻 刘伟 +1 位作者 熊宴斌 管绪虎 《太阳能学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2008年第4期433-439,共7页
建立了集热棚、烟囱以及多孔蓄热层的太阳能热气流发电系统传热与流动数学模型,分析了太阳辐射对蓄热介质的蓄热特性的影响。计算结果表明,在太阳辐射为200～800W/m^2的范围内,随着太阳辐射的增强,蓄热介质的蓄热比例先减小后增大;烟囱... 建立了集热棚、烟囱以及多孔蓄热层的太阳能热气流发电系统传热与流动数学模型,分析了太阳辐射对蓄热介质的蓄热特性的影响。计算结果表明,在太阳辐射为200～800W/m^2的范围内,随着太阳辐射的增强,蓄热介质的蓄热比例先减小后增大;烟囱底部的最小相对压力显著减小,流动速度增大;系统内空气的温升增大,蓄热介质表面的温度也显著升高。 展开更多
关键词 太阳能热气流发电系统 集热棚 蓄热层 烟囱
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槽式太阳能热发电站微观选址方法研究 被引量：7
15
作者 赵明智 宋士金 张晓明 《可再生能源》 CAS 北大核心 2013年第3期18-22,共5页
利用层次分析理论构建了槽式太阳能热发电站微观选址的递阶层次结构模型,并结合实际统计数据,利用1～9比例标度法构建相应的判断矩阵。经过理论分析计算,得到影响槽式太阳能热发电站微观选址各个指标的权重系数及相应的函数关系,为槽式... 利用层次分析理论构建了槽式太阳能热发电站微观选址的递阶层次结构模型,并结合实际统计数据,利用1～9比例标度法构建相应的判断矩阵。经过理论分析计算,得到影响槽式太阳能热发电站微观选址各个指标的权重系数及相应的函数关系,为槽式太阳能热发电站建设微观选址提供了理论基础。 展开更多
关键词 槽式太阳能热发电 层次分析理论 微观选址
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太阳能热气流发电系统的性能分析 被引量：7
16
作者 明廷臻 刘伟 +3 位作者 许国良 黄素逸 彭仕文 潘垣 《可再生能源》 CAS 2007年第1期6-9,共4页
基于太阳能热气流发电系统的原理,分析了系统的发电功率和能量转换效率。数学模型的建立考虑了太阳辐射和系统尺寸参数对系统最大输出功率和最大能量转换效率的影响。以西班牙试验电站系统为例进行了数值模拟,数值计算结果与理论分析具... 基于太阳能热气流发电系统的原理,分析了系统的发电功率和能量转换效率。数学模型的建立考虑了太阳辐射和系统尺寸参数对系统最大输出功率和最大能量转换效率的影响。以西班牙试验电站系统为例进行了数值模拟,数值计算结果与理论分析具有良好的一致性。系统最大输出功率不仅是烟囱高度的函数,同时也与系统其他尺寸和环境参数有关;在太阳辐射强度为1 000 W/m2条件下,当烟囱高度为300 m时,系统的最大能量转换效率达到1%,当烟囱高度为1 000 m时,系统的最大能量转换效率可超过3%。 展开更多
关键词 太阳能热气流发电系统 相对压力 抽力 输出功率 能量转换效率
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燃煤锅炉集成太阳能热发电系统经济性分析 被引量：17
17
作者 赵军 杨昆 《中国电机工程学报》 EI CSCD 北大核心 2012年第S1期93-100,共8页
考虑到系统物质流和能量流的匹配,拟定了2种太阳能与燃煤锅炉集成方案:省煤器前方案和省煤器后方案。基于槽式集热器的热力性能与锅炉的变工况理论建立分析模型。以LS-2槽式集热器与某600 MW亚临界锅炉为例,对2种方案进行模拟,总结了太... 考虑到系统物质流和能量流的匹配,拟定了2种太阳能与燃煤锅炉集成方案:省煤器前方案和省煤器后方案。基于槽式集热器的热力性能与锅炉的变工况理论建立分析模型。以LS-2槽式集热器与某600 MW亚临界锅炉为例,对2种方案进行模拟,总结了太阳能热与锅炉集成时热经济性变化规律,并据此分析2种方案的经济性,结果表明锅炉集成太阳能发电成本低于单纯太阳能热发电方式(solar energygenerating systems,SEGS)成本,考虑碳减排效益后,发电成本将进一步降低;省煤器前方案的太阳能发电成本低于省煤器后方案;锅炉集成太阳能发电成本受设计辐射强度、系统寿命、煤价与碳价、集热器成本的影响。 展开更多
关键词 太阳能热发电 燃煤锅炉 系统集成 经济性
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直接空冷型槽式太阳能发热电系统技术经济分析 被引量：6
18
作者 侯宏娟 崔浩 +3 位作者 黄畅 宋红 李安然 赵锦 《太阳能学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2021年第1期90-95,共6页
以50 MW槽式太阳能直接空冷发电系统为研究对象,基于光电效率、发电量、度电成本评价指标,对空冷光热机组和水冷机组的年热力性能与经济性进行比较分析研究。结果表明:在储热时长9 h下,当以年光电效率最高为优化目标时,空冷机组和水冷... 以50 MW槽式太阳能直接空冷发电系统为研究对象,基于光电效率、发电量、度电成本评价指标,对空冷光热机组和水冷机组的年热力性能与经济性进行比较分析研究。结果表明:在储热时长9 h下,当以年光电效率最高为优化目标时,空冷机组和水冷机组聚光器采光面积分别为425100 m^(2)(集热场回路数130)和398940 m^(2)(集热场回路数122),对应的年光电效率分别为13.19%和13.84%;当以发电成本最低为目标时空冷机组和水冷机组聚光器采光面积分别为647460 m^(2)(集热场回路数198)和623100 m^(2)(集热场回路数190),对应的发电成本分别为1.118元/kWh和1.069元/kWh。 展开更多
关键词 太阳能热发电 抛物面槽式 凝汽器 光电效率 平准化度电成本
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10MW太阳能热气流发电系统结构优化与成本分析 被引量：3
19
作者 刘超 于翔飞 +3 位作者 孟凡龙 明廷臻 杨智越 章世斌 《水电能源科学》 北大核心 2010年第1期145-147,156,共4页
针对太阳能热气流发电系统烟囱超高、集热棚超大的特点,基于太阳能热气流发电系统的流动与传热模型,预测了10 MW太阳能热气流发电系统的基本几何结构,建立了太阳能热气流发电系统各关键部件、整体系统的造价模型及发电成本模型。通过计... 针对太阳能热气流发电系统烟囱超高、集热棚超大的特点,基于太阳能热气流发电系统的流动与传热模型,预测了10 MW太阳能热气流发电系统的基本几何结构,建立了太阳能热气流发电系统各关键部件、整体系统的造价模型及发电成本模型。通过计算和对比10 MW系统各种几何结构型式的系统造价,获得了经济上较为合理的结构型式,并分析了影响集热棚、烟囱及系统总造价的主要因素,提出了降低系统造价的方法。结果表明,该方法经济、可行。 展开更多
关键词 太阳能热气流发电系统 烟囱 集热棚 成本分析 结构优化
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国外空间太阳能热动力发电系统发展及建议 被引量：4
20
作者 侯欣宾 袁修干 崔海亭 《太阳能学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2003年第1期135-140,共6页
空间太阳能热动力发电系统作为一种新型的空间供电方式 ,在费用上和性能上已经显示出了很大的优势 ,有可能成为未来的空间供电方式。国外对于它的研究已经超过 4 0年。通过介绍空间太阳能热动力发电系统的工作原理和技术发展 ,并且与其... 空间太阳能热动力发电系统作为一种新型的空间供电方式 ,在费用上和性能上已经显示出了很大的优势 ,有可能成为未来的空间供电方式。国外对于它的研究已经超过 4 0年。通过介绍空间太阳能热动力发电系统的工作原理和技术发展 ,并且与其它电源系统、主要是光伏系统进行技术比较 ,显示出这种供电方式的的较大优势。重点介绍了NASA 2kW空间太阳能热动力发电系统地面样机的部件、结构和试验。根据国外研究经验 ,提出了空间太阳能热动力发电系统研究的建议。 展开更多
关键词 太阳能热动力发电 空间电源系统 空间站
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