1 / 31

CRS simulation program

Central Receiver Solar power plant

guest9947
Download Presentation

CRS simulation program

An Image/Link below is provided (as is) to download presentation Download Policy: Content on the Website is provided to you AS IS for your information and personal use and may not be sold / licensed / shared on other websites without getting consent from its author. Content is provided to you AS IS for your information and personal use only. Download presentation by click this link. While downloading, if for some reason you are not able to download a presentation, the publisher may have deleted the file from their server. During download, if you can't get a presentation, the file might be deleted by the publisher.

E N D

Presentation Transcript

  1. به نام خدا دانشگاهصنعتيشريف داتشکدهمهندسيمکانيک شبيه سازي نيروگاه خورشيدي برج مرکزي در نرم افزار EES اساتيد راهنما: دکتر فرهانيه، دکتر افشين سودابه قهرمان‏پور عليرضا فغاني‏نيا شهريور 89

  2. هدف • شبيه سازي نيروگاه خورشيدي دريافت کننده مرکزي در نرم افزار EES • بررسي تاثير پارامترهاي مختلف بر عملکرد نيروگاه • ارزيابي اقتصادي نيروگاه شامل هزينه اوليه، ارزش افزوده، هزينه همتراز شده...

  3. روند انجام کار

  4. جايگاه انرژي خورشيدي 3 برابر نياز جهان در سال 2050 105 تراوات توليد برق

  5. جايگاه انرژي خورشيدي امروزه : 0/005 درصد مصرف جهان توسط نيروگاه‏هاي تمرکز حرارتي توليد مي‏شود(IEA) وجود سوخت فسيلي ؟ ضريب ظرفيت کم هزينه بالا عدم بلوغ تکنولوژي‏ها

  6. نگاهي به آينده • اقتصادي‏تر بودن نيروگاه‏هاي تمرکز حرارتي نسبت به نيروگاه‏هاي گازي و سيکل ترکيبي تا سال 2015 (NREL) • توليد 11 درصد برق جهان در سال 2050 (IEA)

  7. استفاده از انرژي خورشيدي • استفاده نيروگاهي • تبديل مستقيم انرژي • فتوولتاييک • تمرکز حرارتي (CSP) • برج مرکزي • سهموي • بشقابي • فرسنل خطي... • استفاده غيرنيروگاهي • آب شيرين کن • آب گرم کن • اجاق خورشيدي • ...

  8. اساس کار نيروگاه‏هاي تمرکز حرارتي • تمرکز پرتوها • انتقال گرما به سيال • توليد بخار از گرماي سيال • استفاده از بخار در سيکل‏هاي بخار رايج

  9. انواع نيروگاه‏هاي خورشيدي دريافت کننده مرکزي بشقابي فرسنل خطي سهموي خطي

  10. نيروگاه‏هاي دريافت کننده مرکزي • هليوستات ها • برج • دريافت کننده • منبع ذخيره • مبدل ها • سيکل توان

  11. هليوستات • آينه هاي بزرگي هستند که نور خورشيد را به سمت دريافت کننده متمرکز مي‏کنند. • قابليت حرکت در دو محور به منظور دنبال کردن خورشيد • چيدمان هليوستات: • دورتا دور • يکسويه(رو به جنوب) 148-m2 glass/metal heliostat

  12. دريافت کننده • مبدل حرارتي است واقع در بالاي برج مرکزي • انواع • خارجي • حفره‏اي • سيال عامل • نمک مذاب • هوا • آب • سديم مايع

  13. منبع ذخيره • ذخيره انرژي براي ساعاتي که انرژي خورشيد وجود ندارد • شب • ساعت ابري • مواد مورد استفاده در سيستم ذخيره • نمک مذاب • آب در دما و فشار بالا • سنگ و روغن حرارتي

  14. نمونه‏هاي انجام شده • نرم افزارهاي CRS • Delsol • Helios • Soltrace • Cavity • Radsolver • Sam • Solergy • Trnsys : $4740 – single license • Gatecycle • Polysun : $2100

  15. نرم افزار EES • حل معادلات • حل تعداد زيادي از معادلات با سرعت زياد و در زمان نسبتاً کم • جداول ترموديناميکي و خواص مواد مختلف • برخي از قابليت ساير زبان‏هاي برنامه نويسي • تعريف تابع • دستور شرطي، حلقه... • مهمترين ويژگي، سادگي نرم‏افزار

  16. الگوريتم شبيه سازي نيروگاه هليوستات ها: زاويه تابش براي هر هليواستات اثر سايه اندازي اثر مانعي ساير هليواستاتها نشت حرارتي دريافت کننده: اتلاف تابش اتلاف جابه جايي اتلاف بازتابش اتلاف رسانايي شار حرارتي اوليه انرژي جذب شده در نمک مذاب اطلاعات ورودي: شدت تابشي عرض جغرافيايي شماره روز سال ساعت ذخيره انرژي؟ بله مخزن ذخيره داغ چرخه توليد قدرت مخزن ذخيره سرد

  17. ويژگي‏هاي برنامه نوشته شده • کاربرد • طراحي نيروگاه • شبيه سازي نيروگاه و مشاهده اثر پارامترهاي مختلف • عملکرد در روز و ساعت‏هاي مختلف سال • عملکرد در مکان‏هاي مختلف • امکان سنجي • مزايا • باز بودن کامل برنامه براي تغيير، دقت بيشتر و روابط جديد • سادگي استفاده از نرم‏افزار • معايب • عدم انتقال مستقيم اطلاعات طراحي به شبيه‏سازي • در نظر نگرفتن برخي عوامل: ابر ، خطاي هليوستات‏هاو...

  18. محيط نرم افزار

  19. شبيه‏سازي هليوستات‏ها • فرضيات • چيدمان دور تا دور مثلثي • انتخاب هليوستات‏ها از نمونه‏هاي ساخته شده • در نظر گرفتن اثرسايه‏اندازي، ايجاد مانع • روابط استخراج شده از نمونه‏هاي مشابه eff:=cos(θi)×τ×RE τ:=0.99326-0.1046s+0.017s2-0.002845s^3

  20. شبيه‏سازي دريافت کننده • فرضيات • دريافت کننده خارجي • سيال حرارتي نمک مذاب (60% NaNO3, 40% KNO3) • جنس stainless steel AISI-316 • حد مجاز شار حرارتي: 0/7 (MW/m2 ) • دماي ورودي نمک 290 درجه سانتي گراد • دماي خروجي 570 درجه سانتي گراد

  21. شبيه‏سازي سيستم ذخيره

  22. نمونه‏اي از طراحي • فرضيات: اين طراحي ها براي شهر تهران انجام شده است عرض جغرافيايي: 35/4 ارتفاع: 1190 متر از سطح دريا ميانگين تابش: W/m2 335 (METEONORM) ظرفيت: 20 مگاوات ساعت ذخيره: 6 ساعت روز و ساعت طراحي: روز 172 سال ميلادي طولاني ترين روز سال ساعت 12 ظهر

  23. روند طراحي – ابعاد دريافت‏کننده

  24. روند طراحي – ارتفاع برج

  25. نمونه نتايج طراحي

  26. نمونه نتايج شبيه‏سازي 100 مگاوات با 6 ساعت ذخيره، بازده 20مگاوات با 6 ساعت ذخيره، دماي سطح

  27. روند طراحي

  28. دستاورد... • برنامه شبيه‏ساز با قابليت‏هاي • طراحي مفهمومي نيروگاه دريافت کننده مرکزي • شبيه‏سازي عملکرد نيروگاه در طول سال • ارزيابي اقتصادي تاسيس نيروگاه • ايجاد پايه تحقيقاتي براي دستيابي به تکنولوژي اين نيروگاه‏ها

  29. CRS پيشنهادات براي گسترش • اتخاذ سياست هاي حمايتي از گسترش اين طرح ها (يارانه، وام، تضمين) • افزايش قيمت خريد انرژي تجديدپذير • ايجاد مراکز تحقيق و توسعه به منظور گسترش اطلاعات و بهبود آن توسط محققان

  30. پيشنهادات براي ادامه کار • گسترش شبيه سازي با انجام موارد زير • تعريف پروژه‏هاي مختلف به منظور به دست آوردن روابط بهتر براي هر بخش از نرم‏افزار(مانند هليوستات) • انتقال به محيط قوي تر حل کننده معادلات • اضافه کردن جزئيات سيکل توليد توان • کامل کردن بخش اقتصادي • توسعه اطلاعات اوليه لازم(تابش در ايران)

  31. با تشکر از توجه شما

More Related