届-003热源互补型发动机电联供系统设计.pptx

热源互补型斯特林发动机热电联供系统指导老师：肖刚、倪明江小组成员：时冰伟、陆云婷、赵睿、胡晓平、叶栋、李力祥、刘勋

设计方案实验测试应用展望研究背景

研究背景设计方案实验测试应用展望└太阳能利用┐储量最丰富的可再生清洁能源光伏发电、光热利用、光化学利用、光生物利用光伏发电：技术较为成熟光热发电：近年逐渐兴起，塔式、槽式、碟式

研究背景设计方案实验测试应用展望图：光伏发电（蓝）与光热发电（黄）的日输出功率分布图装机300万千瓦并网214万千瓦年平均利用小时数1500h（62.5天）仅为火电的1/4太阳能发电并网问题亟待解决└并网瓶颈┐

设计方案研究背景实验测试应用展望面临问题传统太阳能发电系统输出电力不稳定，并网难原因分析太阳能的稳定性和持续性差光伏电池发电的即时性解决途径光热发电+热源互补实现方案碟式斯特林系统+混合热源适应性改造└创意来源┐

设计方案研究背景实验测试应用展望└总体方案┐聚光系统辅助热源控制系统斯特林发动机混合热源加热器（罩）热电联供系统

设计方案研究背景实验测试应用展望└斯特林发动机┐γ型，卧式，空气为工质。配气活塞为铝合金（较轻）；热缸及动力活塞材料为不锈钢。动密封部分均为直接接触式密封；静密封采用高温密封胶。传动机构采用曲柄连杆机构；带动大齿轮运转。BY时、陆、李、赵、叶

设计方案研究背景实验测试应用展望└混合热源加热器┐混合热源加热器设计的目的：实现两种热源（太阳能、气体燃料）对热缸同时加热的效果。混合热源加热器组成：加热罩、透明石英玻璃、加热罩盖板。BY时、陆、李

设计方案研究背景实验测试应用展望└热电联供系统┐电路部分：实验电路演示电路余热利用部分：发动机冷端余热混合加热器排烟余热BY赵、时

设计方案研究背景实验测试应用展望└聚光系统┐实验聚光方案BY陆、时

设计方案研究背景实验测试应用展望└辅助热源控制系统┐自动控制系统框图控制系统工艺流程图自制电控减压阀实物图硬件电路——单片机BY胡、刘光照前馈+转速反馈。滤波环节，防止云对太阳短暂遮挡及转速波动带来的不利影响。执行器和控制器分开供电。实验中保持喷嘴留有小开度，避免频繁点火。

实验测试研究背景设计方案应用展望└实物模型┐

实验测试研究背景设计方案应用展望└运行性能┐

实验测试研究背景设计方案应用展望└水冷系统性能┐开启水冷后稳定工况：262℃、580r/min水冷前发动机工况：266℃、500r/min水冷系统的影响：循环效率升高原因：水冷装置提升了冷热端工质温差，提升了循环效率；但是由于加装在热缸底部，热缸导热损失增加，降低了热端与燃烧器的换热效率，使总体的发电量下降。

实验测试研究背景设计方案应用展望└太阳能实验┐双热源效果：发动机热端温度远高于两种热源单独供应时的温度水平、故可以大幅提高系统效率，使系统净输出功提高较太阳能单供效率相对值提高：16.6%较燃料单供效率相对值提高：2.5%

应用展望研究背景设计方案实验测试└系统创新点┐热源互补优势：获得更稳定的电力输出，减轻电网调度负担；可获得更高的热端温度，系统净发电效率提高；可与其他燃料发生系统（如沼气池等）联合使用，发挥协同作用，降低成本。热电联供优势：为用户提供两种产品——电力和热水，适用于分布式能源利用系统；提高斯特林循环效率；减少加热器排烟热损失。

应用展望研究背景设计方案实验测试└应用前景┐大规模集成太阳能热发电（西部地区）太阳能+天然气辅助热源燃气轮机—太阳能/斯特林发动机联合运行分布式能源系统农村地区工业区太阳能+生物质固体燃料太阳能+沼气太阳能+工业余热或者生物质废料

应用展望研究背景设计方案实验测试提高太阳能电站年均利用小时数方面的节能效益“十二五”规划：2015年，太阳能发电装机容量1500万千瓦└经济效益┐假设：并网率为80%目前技术：年平均可利用小时数为1500小时假设：本系统的应用使国内电站太阳能年平均可利用小时数提高到2000小时

指导老师：肖刚、倪明江小组成员：时冰伟、陆云婷、赵睿、胡晓平、叶栋、李力祥、刘勋Thankyou！以上作品为上述七名本科生独立完成