生物质能辅助太阳能光伏光热发电系统设计毕业设计论文正文

生物质能辅助太阳能光伏光热发电系统设计毕业设计论文正文 () 目: 生物质能辅助太阳能光伏光热发电系统设计 华北电力大学科技学院本科毕业设计(论文) 生物质能辅助太阳能光伏光热发电系统设计 摘 要 到目前为止，石油、天然气和煤炭等化石能源仍然是世界经济的能源支柱，然而化石资源的有限和对环境的危害性，已经日益地威胁着人类社会的安全和发展。充足的能源、洁净的环境是经济持续发展的基础条件。1996年联合国环境署报告指出:“从现在到2020年，全球能源消耗将比现在增长50%到100%，由此造成温室效应的气体排放将会增加45%到90%，从而带来灾难性后果。”为了制止地球的温暖化，为了人类尽快走出燃煤时代，构建一个稳定的可持续发展的未来社会，各国都在不断追求不排放CO2，不污染环境的清洁能源。 太阳能和生物质能联合热发电以太阳能和生物质资源为主要能源，本身不额外排放 CO2，项目各项环保指标好，能够达到绿色环保电厂的要求。无论哪种联合形式，电站的综合热发电效率都比独立的太阳能热发电系统有大幅度的提高。太阳能和生物质联合热发电技术为我国太阳能热发电产业实现自主创新和关键技术的快速发展提供了一个宝贵的机遇。本选题是针对生物质能辅助太阳能光伏光热发电系统结构组成和运行特性进行，继而设计出可行的优良的控制系统。 关键词:太阳能;生物质能;光伏发电;光热发电 I 华北电力大学科技学院本科毕业设计(论文) BIOMASS AUXILIARY SOLAR PHOTOVOLTAIC SOLAR THERMAL POWER GERERATION SYSTEM DESIGN Abstract So far, oil, gas and coal and other fossil fuels are still the pillars of the world economy, energy, the environment, however limited, and the dangers of fossil resources, has become increasingly threaten the security and development of human society. Plenty of energy, a clean environment is a basic condition for sustained economic development. 1996 UNEP report noted: "From now to 2020, global energy consumption than they are now up 50% to 100%, and the resulting greenhouse gas emissions will increase by 45% to 90%, leading to catastrophic consequences. "in order to stop the Earth's warming, in order to get out as soon as possible human coal era, to build a stable society and sustainable development in the future, countries are in constant pursuit does not emit CO2, clean energy without polluting the environment. Solar and biomass power generation combined with thermal solar and biomass resources for primary energy, itself no extra emissions CO2, various environmental indicators project well, to achieve the requirements of green plants. Either form of association, integrated thermal power plant efficiency than the separate solar thermal power system has greatly improved.Solar and biomass power generation technology combined with thermal solar thermal power industry of China's rapid development and key technology innovation provides a valuable opportunity. The topic is analyzed for biomass auxiliary solar photovoltaic solar thermal power generation system structures and operational characteristics, and then design a workable excellent control system. Key words : Solar;biomass; PV; Solar thermal power generation II 华北电力大学科技学院本科毕业设计(论文) 目 录 摘要 .................................................................... I Abstract ............................................................... II 1 绪 论 ............................................................... IV 1.1 选题背景 ............................................................ 1 1.2 选题意义 ............................................................ 1 1.3 国内外发展状况 ...................................................... 2 1.3.1 生物质能发电国内外发展现况 ........................................ 2 1.3.2 太阳能发电国内外发展现况 .......................................... 3 1.3.3 太阳能和生物质能综合利用的发展趋势 ................................ 3 2 太阳能发电技术 ........................................................ 5 2.1 太阳能光伏发电 ...................................................... 52.1.1 太阳能光伏发电原理 ................................................ 5 2.1.2 太阳能光伏发电系统的组成 .......................................... 6 2.1.3 太阳能光伏发电系统的分类 .......................................... 6 2.1.3.1 离网光伏蓄电系统 ................................................ 7 2.1.3.2 光伏并网发电系统 ................................................ 7 2.1.4 太阳能光伏发电系统的优缺点 ........................................ 8 2.2 太阳能光热发电 ...................................................... 8 2.2.1 太阳能光热发电的原理 .............................................. 8 2.2.2 太阳能光热发电系统的分类 .......................................... 8 2.2.2.1 槽式太阳能发电系统 .............................................. 9 2.2.2.2 塔式太阳能发电系统 .............................................. 9 2.2.2.3 碟式(盘式)太阳能发电系统 ..................................... 11 2.2.2.4 线性菲涅耳反射器系统 ........................................... 12 2.2.3 主要聚光发热技术路线比较 ......................................... 13 3 生物质能发电技术 ..................................................... 19 3.1 生物质的种类和特点 ................................................. 14 3.2 生物质能的利用转化方式 ............................................. 14 3.3 生物质能发电技术 ................................................... 15 3.3.1 直接燃烧技术 ..................................................... 15 华北电力大学科技学院本科毕业设计(论文) 3.3.1.1 固定/活动式炉排燃烧系统 ........................................ 16 3.3.1.2 流化床燃烧技术 ................................................. 17 3.3.2 生物质气化发电技术 .............................................. 17 4 生物质能辅助太阳能光伏光热发电系统设计 ............................... 19 4.1 简述 ............................................................... 19 4.2 生物质能辅助槽式太阳能热发电 ....................................... 19 4.2.1系统组成及基本原理 ............................................... 19 4.2.2系统流程图设计与分析 ............................................. 20 4.2.3系统性能模拟 ..................................................... 22 4.2.3.1系统设计条件 ................................................... 22 4.2.3.2系统评价准则 ................................................... 23 4.2.3.3系统模拟结果及分析 ............................. 错误～未定义书签。 4.3 塔式太阳能热发电与生物质能联合 ..................................... 26 4.4 槽式-塔式太阳能热发电与生物质能联合 ................ 错误～未定义书签。 结论 ................................................................... 28 参考文献 ............................................................... 29 致谢 ................................................................... 31 华北电力大学科技学院本科毕业设计(论文) 1 绪 论 1.1 课题背景 随着经济的不断发展，在世界范围内不可再生资源的使用量已经大大超过环境所能承受的范围，燃烧发电厂产生的污染物对地球环境产生了负面影响。化石能源短缺以及化石能源利用带来的环境污染和全球变暖已成为制约人类社会发展的瓶颈，能源结构的变革势在必行，可再生能源以其取之不尽和清洁环保等优势将逐渐取代化石能源，其中太阳能热发电和生物质能直燃发电是两种重要的可再生能源利用方式，得到了国际学术界和工业界的高度关注。 1.2选题意义 生物质能是太阳能以化学能形式储存在生物质中的能量形式。是以生物质为载体的能量。它直接或间接地来源于绿色植物的光合作用，是取之不尽、用之不竭的能源资源，是太阳能的一种表现形式。生物质能是人类赖以生存的重要能源，目前仅次于煤炭、石油和天然气，位居世界能源消费总量的第4位。生物质能具有可再生性、种类多样性、低污染性、分布广泛、储量丰富等特点。生物质能通过植物的光合作用可以再生，因此生生不息、永续不竭。据生物学家估计，生物质能的年产量相当于世界目前总能耗的10倍，随着农林业的发展，生物质资源还将越来越丰富。此外，生物质的硫、氮含量远低于煤炭 、石油等能源，燃烧时温室气体排放很少，能有效地减缓温室效应。 太阳能是一种洁净的可再生能源，取之不尽、用之不竭。聚光太阳能热发电技术是利用太阳能聚光技术加热工质，然后通过朗肯循环发电。根据聚光技术的不同将太阳能热发电系统分为槽式、菲涅尔式、塔式和碟式，目前槽式技术较为成熟，已有商业化电站运行。已建及在建的抛物槽式太阳能热发电电站大多以合成导热油为传热介质，但受导热油高温分解的限制，通常使用的导热油的最高工作温度低于400?，导致汽轮机入口主蒸汽参数最高为370-380?，制约了系统发电效率的提高，目前该种电站峰值发电效率仅为24,。发电效率较低导致槽式太阳能热发电技术开发利用成本居高不下，在经济上无法与常规的化石能源相竞争。由于单独槽式太阳能热发电存在许多问题，特别是考虑到系统效率低以及蓄热技术还不成熟等，太阳能与化石能源互补的利用模式得到了广泛关注，但化石能源 CO的使用仍会增加的排放并污染环境。 2 如果要解决这些问题，最合适的是采用生物质能辅助太阳能发电技术，这样不仅可以有效解决太阳能利用不稳定的问题，同时可利用成熟的生物质发电技术，既节省了生物质发电厂的生物质燃料，又降低了开发利用太阳能热发电技术和经济风险。当前经济和 1 华北电力大学科技学院本科毕业设计(论文) 社会发展同能源短缺之间的矛盾日益突出，人类将面临资源和环境的双重压力，如何实现可持续发展是急需解决的主要矛盾之一。以煤炭为主的能源结构造成环境污染和温室效应，从战略角度出发，调整能源结构、依靠科技进步，利用生物质能、太阳能等可再生资源是一个有效途径。本选题是针对太阳能和生物质能的发电原理、特性进行分析，然后设计出可行的优良的控制系统。 1.3 国内外发展状况 1.3.1 生物质能发电国内外发展现况 生物质能发电起源于20世纪70年代，当时世界性石油危机爆发，丹麦开始积极开发清洁的可再生能源。在BWE公司的技术支撑下，1988年诞生了世界上第一座秸杆生物燃料发电厂，此后生物质能发电在许多国家开始大规模发展。 目前，美国生物质能发电的总装机容量达10000MW，主要分布在纸浆、纸产品加工厂和其他林产品加工厂。西班牙、瑞典、芬兰、法国 、英国 、加拿大、奥地利等国也投产运行了多个秸秆焚烧发电机组。其中，位于英国坎贝斯的生物质能发电厂是目前世界上最大的秸秆发电厂，装机容量38MW，总投资约5 亿丹麦克朗。除这些发达国家外，泰国、印度、巴西和东南亚等发展中国家也通过引进技术或自行研发开展了多个生物质能发电项目。 我国从1987 年起开始生物质能发电技术研究。1998年，1MW谷壳气化发电示范工程建成投入运行。1999 年，1MW木屑气化发电示范工程建成投入运行。2000年，6MW 秸秆气化发电示范工程建成投入运行，为我国更好地利用生物质能源奠定了良好基础。 为推动生物质能发电技术的发展，2003年以来，国家先后批准了河北晋州、山东单县、江苏如东和湖南岳阳等多个秸秆发电示范项目。2006年，我国颁布了《可再生能源法》，并实施了生物质能发电优惠上网电价等有关配套政策，使生物质能发电, 特别是秸秆发电迅速发展。国家电网公司、五大发电集团等大型国有、民营以及外资企业纷纷投资参与我国生物质能发电产业的建设运营。截至2007年底，相关部门已核准项目87个，总装机规模220万kW。全国已建成投产的生物质直燃发电项目超过15个，在建项目 30多个。可见，我国生物质能发电产业正渐入佳境。 目前国内从事生物质气化及直接燃烧发电技术的生产科研机构主要有:中国科学院广州能源研究所、清华大学、浙江大学、中国林业科学研究院、华中科技大学、山东省科学院和其它一些科研院所，他们的一些研究成果已经进入商品化阶段。 2 华北电力大学科技学院本科毕业设计(论文) 1.3.2 太阳能发电国内外发展现况 1954年，美国贝尔实验室的Chapin等研制出了世界上第一个多晶硅太阳能电池，电效率位6,，诞生了将太阳光能转换为电能的实用光伏发电技术。从1954,1998年，美国、俄罗斯和德国等国家不断对太阳能电池进行研究，电池的效率在不断提高。最近10年世界光伏产业发展迅速，在2001,2008年期间，全球光伏发电新增容量持续快速增长，年均增速达50.2,，复合增长率为47,，2008年产量达到6.85GW。 目前，太阳能光伏发电技术利用主要集中欧洲，占世界安装总量的81,。德国从2003年采取优惠政策推动光伏发电的发展，使得民众大量安装光伏系统。光伏安装容量在2010年达到7.4GW，占世界安装总量的44.1,，是目前全球最大的太阳能发电市场。西班牙则发展迅速，2007年新增太阳能光伏发电装机容量640MW，成为全球新的第二大市场。 我国在国际市场和国内政策的拉动下，光伏产业逐渐兴起并迅速发展，于2007年开始成为世界太阳能电池第一制造大国，同时涌现了无锡尚德、保定英利、苏州阿特斯和常州天合等一大批优秀的光伏企业，带动了上下游企业的发展，中国光伏发电产业链正在形成。 使用太阳能光伏发电，能有效减少二氧化碳的排放，减少温室效应，降低常规能源消耗。无论从能源安全的长远战略角度出发，还是从调整和优化能源结构需求考虑，太阳能光伏发电在21世纪会占据世界能源消费的重要席位。在目前情况下，完全商业化运作的光伏发电上网电价远远超出火力发电，价格上无法与火电竞争。因此，光伏发电市场现阶段一方面需要不断开发新的工艺、技术和材料，降低生产成本;另一方面也需要国家出台相关政策大力支持。 1.3.3 太阳能和生物质能综合利用的发展趋势 太阳能和生物质能作为开发潜力巨大的可再生能源，已经引起了世界全国的广泛关注。对于新能源利用技术，加快技术发展，扩大市场推广，提高利用效率满足我国甚至全球的能源需求具有重大的意义。对于太阳能光伏光热发电和生物质能发电的利用进行分析，得到如下结论: (1)从调整和优化能源结构需求考虑，太阳能光伏发电会占据世界能源消费的重要席位，目前需要开发新的工艺、技术和材料，降低生产成本，通过生物质能的辅助达到稳定，同时需要国家出台相关政策大力支持。 (2)太阳能发电在节能、环保方面的优越性使其得到越来越多的应用，但系统庞大、初投资高、稳定性和可靠性较差等是下一步要解决的问题。 (3)太阳能生物质能辅助系统将太阳能技术和生物质能技术相结合，提高了系统的能效比。直膨式太阳能热泵系统的关键技术在于集热,蒸发器的设计及其与系统的匹配、 3 华北电力大学科技学院本科毕业设计(论文) 循环工质的选择等;而非直膨式太阳能热泵系统关注系统的规模、尺度和复杂程度以及且集热循环存在的管路腐蚀、冬季防冻、夏季防止过热等问题。 (4)太阳能光伏光热综合利用将经过加热后的流体用作采暖或提供热水，同时降低电池板的工作温度提升光电效率，这种利用方式将大大提高太阳能的综合利用效率。目前关注的问题是集热和冷却系统的匹配、循环工质的选择、不同工况的控制等。 4 华北电力大学科技学院本科毕业设计(论文) 2 太阳能发电技术 太阳能发电主要有太阳能光发电和太阳能热发电两种基本方式。不通过热过程直接将太阳的光能转换成电能的利用方式称为太阳能光发电，目前得到实际应用的是光伏电池。太阳能热发电是将吸收的太阳辐射热能转换成电能的装置。太阳能热发电有多种类型, 主要有以下五种: 塔式系统、槽式系统、盘式系统、太阳池和太阳能塔热气流发电。前三种是聚光型太阳能热发电系统, 后两种是非聚光型。一些发达国家将太阳能热发电技术作为国家研发重点, 制造了数十台各种类型的太阳能热发电示范电站，已达到并网发电的实际应用水平。 2.1 太阳能光伏发电 2.1.1 太阳能光伏发电的原理 光伏发电是利用半导体材料光伏效应直接将太阳能转换为电能的一种发电形式。早在 1839年,法国科学家贝克勒尔就发现光照能使半导体材料的不同部位之间产生电位差。这种现象后来被称为“光生伏打效应(Photovoltaic Effect)”, 简称“光伏效应” 。然而 , 第一个实用单晶硅光伏电池(Solar Cell)直到 1954 年才在美国贝尔实验室研制成功, 从此诞生了太阳能转换为电能的实用光伏发电技术。 光伏发电的基本原理如图 2-1 所示。半导体材料组成的PN 结两侧因多数载流子(N 区中的电子和P 区中的空穴)向对方的扩散而形成宽度很窄的空间电荷区 w , 建立自建电场 Ei 。它对两边多数载流子是势垒 ,阻挡其继续向对方扩散,但它对两边的少数载流子(N 区中的空穴和 P 区中的电子)却有牵引作用 ,能把它们迅速拉到对方区域。稳定平衡时,少数载流子极少 ,难以构成电流和输出电能。但是, 当太阳光照射到 PN 结时 , 如图 PN 结的原子价电子碰撞 ,产生大量处于非平衡状l(a)、(b)所示, 以光子的形式与组成 态的电子 -空穴对 ,其中的光生非平衡少数载流子在内建电场Ei 的作用下 , 将 P 区中的非平衡电子驱向 N区,N 区中的非平衡空穴驱向P 区, 从而使得N 区有过剩的电子,P 区有过剩的空穴。这样在 PN 结附近就形成与内建电场方向相反的光生电场Eph 。光生电场除一部分抵消内建电场外, 还使 P型层带正电 ,N 型层带负电, 在N 区和 P 区之间的薄层产生光生电动势。当接通外部电路时 ,就会产生电流,输出电能。当把众多这样小的太阳能光伏电池单元通过串并联的方式组合在一起构成光伏阵列,就会在太阳能作用下输出足够大的电能。 5 华北电力大学科技学院本科毕业设计(论文) 图2-1 太阳能光伏发电的原理图 2.1.2 太阳能光伏发电系统的组成 太阳能光伏发电系统主要由太阳能电池方阵、控制器和逆变器组成 。 1. 太阳能电池方阵 在有光照(无论是太阳光还是其它发光体产生的光照)情况下 ,电池吸收光能, 电池两端出现异号电荷的积累 ,即产生“光生电压” , 这就是“光生伏打效应” 。在光生伏打效应的作用下,太阳能电池的两端产生电动势, 将光能转换成电能, 如同一个能量转换器 。太阳能电池一般为硅电池 ,分为单晶硅太阳能电池 , 多晶硅太阳能电池和非晶硅太阳能电池三种。 2. 控制器 控制器对整个系统实施过程控制 ,并对蓄电池起到过充电保护 、过放电保护的作用 。在温差较大的地方,控制器还应具备温度补偿的功能 。 3. 逆变器 由于太阳能电池和蓄电池是直流电源, 当负载是交流负载时, 逆变器是将直流电转换成交流电的必不可少的设备。逆变器按运行方式 ,可分为独立运行逆变器和并网逆变器。独立运行逆变器用于独立运行的太阳能电池发电系统 ,为独立负载供电 ;并网逆变器用于并网运行的太阳能电池发电系统。 逆变器按输出波型可分为方波逆变器和正弦波逆变器 。方波逆变器电路简单, 造价低,但谐波分量大,一般用于几百瓦以下和对谐波要求不高的系统;正弦波逆变器成本高 ,但可以适用于各种负载 。 2.1.3 太阳能光伏发电系统的分类 目前 ,太阳能光伏发电系统大致可分为两类:离网光伏蓄电系统与光伏并网发电系 6 华北电力大学科技学院本科毕业设计(论文) 统 。 2.1.3.1 离网光伏蓄电系统 离网光伏蓄电系统为未与公共电网相联接，又称为独立太阳能光伏发电系统。主要应用于远离公共电网的无电地区和一些特殊场所, 如为公共电网难以覆盖的边远农村、海岛、通信中继站、边防哨所等场合提供电源 。 离网光伏蓄电系统是一种常见的太阳能应用方式 ,系统简单, 适应性广, 但因其蓄电池的体积偏大和维护困难,限制了使用范围 ,其系统结构示意图如图2-2所示。 图2-2 离网光伏蓄电系统 2.1.3.2 光伏并网发电系统 光伏并网发电系统为与公共电网相联接，共同承担供电任务。它是太阳能光伏发电进入大规模商业化发电阶段, 成为电力工业组成部分之一的重要方向 ,也是当今世界太阳能光伏发电技术发展的主流趋势 。 当用电负荷较大时, 太阳能电力不足就向市电购电。在背靠电网的前提下, 光伏并网发电系统省掉了蓄电池 ,从而扩展了使用的范围,提高了灵活性,并降低了造价,其系统结构示意图如图2-3所示 。 联网太阳能光伏发电系统具有许多独特的优越性: (1)可以对电网调峰 ,提高电网末端的电压稳定性, 改善电网的功率因数，有效地消除电网杂波。 (2)所发电能回馈电网, 以电网为储能装置, 省掉蓄电池。与独立太阳能光伏系统相比可减少建设投资 35%, 45%，发电成本大大降低。 (3)光伏电池与建筑完美结合，既可发电又可作为建筑材料和装饰材料，使资源充分利用，发挥多种功能。 (4)出入电网灵活, 既有利于改善电力系统的负荷平衡，又可降低线路损耗。 7 华北电力大学科技学院本科毕业设计(论文) 图2-3 光伏并网发电系统 2.1.4 太阳能光伏发电系统的优缺点 1. 太阳能光伏发电系统优点 (1)阳光随处可得 ,不受地域限制;(2)安全可靠;(3)无噪声、无污染;(4)不消耗资 、方便,建设周期短;(7)分散建设 , 就源;(5)不需要架设远距离输电线路;(6)安装简单 地发电;(8)便于融资;(9)便于分步实施。 2. 太阳能光伏发电系统缺点 (1)受时间周期 、地理位置、气象条件的限制;(2)光能转换效率偏低;(3)成本高。 2.2 太阳能光热发电 2.2.1 太阳能光热发电的原理 太阳能光热发电也叫聚焦型太阳能热发电(Concentrating Solar Power，简称CSP)。太阳能光热发电的原理是，通过反射镜将太阳光汇聚到太阳能收集装置，利用太阳能加热收集装置内的传热介质(液体或气体)，再加热水形成蒸汽，驱动汽轮机组发电，简称光热发电技术。他与光伏发电相比，具有效率高、结构紧凑、运行成本低等优点。 2.2.2 太阳能光热发电系统的分类 根据聚光方式的不同，光热发电可分为4种方式:塔式、槽式、碟式和线性菲涅尔式。这4种发电方式虽然各有差异，但可以大致地分为太阳能集热系统、热传输和交换系统、 8 华北电力大学科技学院本科毕业设计(论文) 发电系统3个基本系统。部分大型太阳能光热发电项目还增加一个储热系统。 2.2.2.1 槽式太阳能发电系统 槽式太阳能热发电系统全称为槽式抛物面反射镜太阳能热发电系统，是将多个槽型抛物面聚光集热器经过串并联的排列，加热集热管中的工质，产生高温蒸汽，驱动汽轮机发电机组发电，见图2-4。 图2-4 槽式太阳能发电系统原理图 槽式太阳能聚光系统的聚光比为10~100，以油为导热流体(工质)的聚热温度最高为400 ?，以混合硝酸盐(工质)为导热流体最高能使集热温度达到550 ?，后者对于提高发电效率而言更具有优势，但是总的发电效率还是较低。另外，为了克服太阳能在时间上分布不均的特点，还要设置蓄热系统，或者是用其它燃料作为补充调整。 2.2.2.2 塔式太阳能发电系统 塔式太阳能发电系统由定日镜群、接收器、蓄热槽、主控系统和发电系统5个部分组成。在地面上布置大量的定日镜，一种自动跟踪太阳的球面镜群。在这一群定日镜中的适当位置建立一座高塔，高塔顶上安装接收器。各定日镜均使太阳光聚集成点状，集中射到锅炉上，使接收器的传热介质达到高温，并通过管道传到地面上的蒸汽发生器，产生高温蒸汽，由蒸汽驱动汽轮发电机组发电，见图2-5。 9 华北电力大学科技学院本科毕业设计(论文) 图2-5 塔式太阳能发电系统发电原理图 塔式太阳能集热系统有很高的聚光比，通常为300~1500。运行温度为1 000~1 500 ?。接受器是塔式太阳能发电系统的重要组成部分，根据采用的导热介质的不同，目前可以分为外部受光型和空腔型。外部受光型接受器可四周受光，多用在大型太阳能系统中，优点是工作温度非常高，因而电转化效率高。其缺点是热管直接暴露而产生热量散失，另外塔的体积也很庞大，见图2-6。 图2-6 西班牙塔式太阳能发电系统(外部受光型接受器) 空腔型即腔体式接收器，用耐高温材料制成的空腔，空腔一面开口装有透光好、耐高温的石英玻璃，腔内壁有金属网以增大吸热与交换面积。封闭的内腔似绝对黑体，吸热性 10 华北电力大学科技学院本科毕业设计(论文) 能很好，会聚的阳光透过石英玻璃窗口能在腔内产生很高温度，传热的工作介质(一般用高压空气)通过腔内被加热成1000?的高温气体输出，见图2-7。 图2-7 塔式太阳能发电系统(腔体式接收器) 由于腔体有保温层，故热损失小，空气价格又便宜，但空气热容量小、导热系数低，如何高效传热是主要技术问题。腔体式接收器多是只有一面开窗的，故接受阳光的角度是有限的，一般不超过120?角。 2.2.2.3 碟式(盘式)太阳能发电系统 碟式(又称盘式)太阳能热发电系统(抛物面反射镜斯特林系统)是世界上最早出现的太阳能动力系统。它由许多镜子组成的抛物面反射镜组成，接收在抛物面的焦点上，有很高的聚光比，达3000以上，能在焦点处产生很高的温度，比其它两种热发电方式的聚光温度都要高，运行温度为750~1 500 ?，因此它可以达到很高的热机效率，见图2-8。 近年来，碟式太阳能热发电系统主要开发单位功率质量比更小的空间电源。盘式太阳能热发电系统应用于空间，与光伏发电系统相比，具有气动阻力低、发射质量小和运行费用低等优点。 11 华北电力大学科技学院本科毕业设计(论文) 图2-8 碟式太阳能热发电系统 不同于槽式发电系统，碟式太阳能发电系统的热电转化装置主要采用斯特林机作为原动机。自由活塞斯特林机是一种活塞式外燃机，在汽缸内有一个配气活塞和一个动力活塞。汽缸侧壁连接配气活塞上下室的旁路，循环工质通过旁路交替运动到配气活塞的上室和下室。上室和热源交换器耦合，将吸热器的热量传递给工质，工质受热膨胀推动动力活塞做功，输出功率。下室通过中间介质回路把余热传递给回热器，工质通过旁路往复流动完成循环。斯特林热机最高的热电转换效率可达40%。 2.2.2.4 线性菲涅耳反射器系统 线性菲涅耳反射器系统也是近年兴起的一种太阳热发电技术，它被认为是对槽式太阳能发电系统的改进。线性菲涅耳反射聚光器事由主反射镜场、接收器和跟踪装置三部分组成。主反射镜场是由平面镜条组成的平面镜阵列，平面镜的长轴(即转动轴)在同一平面内，跟踪装置使平面镜绕长轴转动，实现跟踪太阳的目的。平面镜反射光汇聚到接收器的受光口，接收器接收到主反射镜的反射光，加热吸收钢管流动工质，使光能转化为热能。 线性菲涅耳反射器系统采用菲涅耳结构的聚光镜来替代抛物面镜，并且集热管具有二次反射的功能，聚光效率一般是常规抛物面型集热器的3倍，建造费用可降低50%。图2-9展示了一种线性菲涅耳反射器系统的集热原理。 12 华北电力大学科技学院本科毕业设计(论文) 图2-9 线性菲涅尔式聚光发电系统集热原理 2.2.3 主要聚光发热技术路线比较 槽式技术成熟、但转换效率低;塔式效率高、但跟踪系统复杂、一次性投入大;碟式单机可化生产、但发电成本较高、单机规模很难做大;线性菲涅尔式投资少、发电成本低，但工作效率也偏低、也尚在研究、完善阶段。几种方式各自优势明显，同时缺点也很明显。表1-1比较了主要聚光发热技术路线的优劣。 表1-1 CSP不同技术路线比较 13 华北电力大学科技学院本科毕业设计(论文) 3 生物质能发电机组 3.1 生物质的种类和特点 生物质是指通过光合作用而形成的各种有机体，包括所有的动植物和微生物。而生物质能，就是太阳能以化学能形式贮存在生物质中的能量形式，即以生物质为载体的能量。它直接或间接地来源于绿色植物的光合作用，可转化为常规的固态、液态和气态燃料。可利用生物质的种类很多，可以从各种各样的农作物、森林的原材料直接获得，也可以从森林工业的副产品，回收利用家庭垃圾、回收利用毁坏的木材和纸张中获得。作为能源利用的生物质的种类及特点如表3-1所示。 表 3-1 生物质的种类及特点 3.2 生物质能的利用转化方式 生物质转化的关键目的是提高其作为燃料相对较差的特性。生物质的利用转化方式有热化学法、生物化学法、提取法三种，如图3-1。热化学法是指高温下将生物质转化为其它形式能量的转化技术，主要包括四种方式:直接燃烧(直接将生物质完全燃烧放出热量)、气化(在气体介质氧气、空气或蒸汽参与的情况下对生物质进行部分氧化而转化成气体燃料的过程)、热解(在没有气体介质氧气、空气或蒸汽参与的情况下，单纯利用热使生物质中的有机物质等发生热分解从而脱除挥发性物质，常温下为液态或气态，并形成固态的半焦或焦炭的过程)、直接液化(在高温高压和催化剂作用下从生物质中提取液化石油等)。生物化学法是指生物质在微生物的发酵作用下产生沼气、酒精等能源产品。提取法是利用生物质提取生物油。 14 华北电力大学科技学院本科毕业设计(论文) 图3-1 生物质的各种转化路线 3.3 生物质能发电技术 生物质转化的关键目的是提高其作为燃料相对较差的特性。生物质的利用转化方式有热化学法、生物化学法、提取法三种。热化学法是指高温下将生物质转化为其它形式能量的转化技术，主要包括四种方式:直接燃烧(直接将生物质完全燃烧放出热量)、气化(在气体介质氧气、空气或蒸汽参与的情况下对生物质进行部分氧化而转化成气体燃料的过)、热解(在没有气体介质氧气、空气或蒸汽参与的情况下，单纯利用热使生物质中的有程 机物质等发生热分解从而脱除挥发性物质，常温下为液态或气态，并形成固态的半焦或焦炭的过程)、直接液化(在高温高压和催化剂作用下从生物质中提取液化石油等)。生物化学法是指生物质在微生物的发酵作用下产生沼气、酒精等能源产品。提取法是利用生物质提取生物油。 生物质能转化为电能的技术包括:直接燃烧(包括与煤混含燃烧)、气化和热解等。直接燃烧和气化是利用生物质原料发电的主要方式。 3.3.1 直接燃烧技术 以秸秆、垃圾等为代表的生物质发电方式为直接燃烧发电。燃烧秸秆发电时，秸秆入炉有多种方式:可以将秸秆打包、粉碎造粒(压块)、或打成粉或者与煤混合后末打入锅炉。其生产过程为:将秸秆等生物质加工成适于锅炉燃烧的形式(粉状或块状)，送入锅炉内充分燃烧，使储存于生物质燃料中的化学能转变成热能;锅炉加热后产生饱和蒸汽，饱和蒸汽在过热器内继续加热成过热蒸汽进入汽轮机，驱动汽轮发电机组旋转，将蒸汽的内能转换成机械能，最后由发电机将机械能变成电能。具体发电流程如图 3-2 所示。 15 华北电力大学科技学院本科毕业设计(论文) 图3-2 秸秆直接燃烧发电原理流程 1-生物质储存区; 2-粉碎系统; 3-排粉风机; 4-锅炉; 5-空气预热器; 6-送风机; 7-除尘器; 8-引风机; 9-灰渣泵; 10-烟囱 直接燃烧是将生物质转化为电能的传统技术。图3-3 是生物质直接燃烧发电系统的图解。 图3-3 生物质直接燃烧的发电系统概念图 生物质的直接燃烧可分为三个阶段，即预热起燃阶段、挥发分燃烧阶段和炭燃烧阶段。直接燃烧发电的过程是:在生物质燃烧之前，经过预处理过程。这个过程包括:分选、混合、成型、干燥。经过预处理的生物质与过量空气在锅炉中燃烧，产生的热烟气和锅炉的热交换部件换热，产生出的高温高压蒸汽在汽轮机和发电机中发出电能。通常，在凝汽式循环中只发电，而在抽汽或背压式循环中可以实现热电联产。 3.3.1.1 固定/活动式炉排燃烧系统 一般把堆状燃烧炉、给料式燃烧锅炉、悬浮燃烧锅炉，称为固定/活动式炉排燃烧系统。在堆状燃烧器中，生物质堆积在炉中，在燃烧空气的参与下燃烧，空气是由堆下或堆上吹入。给料机式燃烧锅炉可以分为:固定倾斜炉排、移动炉排、振动炉排。这种锅炉的 16 华北电力大学科技学院本科毕业设计(论文) 共同点是燃料的给料系统。与堆状燃烧炉相比，该给料系统能将一层燃料相对更均匀地散布在炉排上，在固定倾斜炉排锅炉中，炉排是不动的，但是当燃料在斜面上向下滑动时，燃烧同时也在进行。在移动炉排式锅炉中，燃料被送到炉排的一侧，当炉排将燃料运送到灰的堆积点时，炉排上的燃料必须要燃尽。在振动炉排式锅炉中，燃料被均匀地散布在整个炉排上。炉排有一种振动运动，这将使燃料在炉排上均匀地散布。在悬浮燃烧锅炉中，当燃料被送入锅炉中时，燃料是以细小的颗粒状燃烧的。 3.3.1.2 流化床燃烧技术 流化床燃烧系统一般由燃料和石灰石给料系统、流化床反应器(包括风箱、反应器的床区、悬浮区、床内的热交换器)、余热锅炉、气体污染控制系统组成。反应剂是由像沙子的惰性颗粒、燃料燃烧后的灰和石灰石组成。燃烧用的空气由风箱通过布风板送入床体，将床粒向上吹成流动的气流。燃料通过床体或给料装置送入反应器中，并发生反应。通过传导、对流、辐射换热方式将热量传递给床料。单相的气气反应和多相的气固间反应都在流化床反应器中进行。大多数反应发生在悬浮区。 3.3.2 生物质气化发电技术 生物质气化发电的过程是:生物质通过热化学方式转化为气体燃料，净化后的气体燃料被送入锅炉、内燃发电机或燃气轮机的燃烧室中燃烧，进而发出电能。生物质气化发电系统依据燃料气送入不同的系统，可以有不同的实现形式。图 3-4 是生物质整体气化联合循环发电系统(BIGCC)的简单概念图，干净的燃气被送到燃气机的燃烧室中和压缩空气燃烧，生成高温高压的气体驱动燃气机发电，从燃气机排出的气体经过余热锅炉产生高温高压的蒸汽，驱动蒸汽轮机发电。这种发电系统能源利用率高，在国外被广泛的应用。 图3-4 生物质气化联合循环系统概念图 生物质气化是生物质在高温下与气化剂发生化学反应的过程，气化得到的气体产物包含的可燃气体主要是氢气和一氧化碳，副产品有液体、焦油和灰渣。 通常，气化剂包括空气、氧气和水蒸汽(或水蒸汽与氧气、空气的混合物)。在生物质 17 华北电力大学科技学院本科毕业设计(论文) 气化中，使用的氧气含量通常是理论上完全燃烧所需要量的 20%~40%，也就是说，气化的化学过程是在缺氧条件(还原气氛)条件下进行的。同时，整个气化系统是自供热的，从它自身内部的化学反应过程就可以产生完全气化所需的热量。气化过程主要包括氧化和其它放热反应、热解(也被称为轻度气化、碳化和脱挥发分)、气化(还原)三个阶段。 生物质气化系统在生物质气化发电的生产过程中起着很重要的作用。气化器是气化反应的发生装置，它产生的燃料气通过净化系统变为干净的燃气，满足燃气轮机、内燃机以及其它动力设备对燃料气的严格要求。 18 华北电力大学科技学院本科毕业设计(论文) 4 生物质能辅助太阳能光伏光热发电系统设计 4.1 简述 生物质能辅助太阳能光伏光热发电技术将太阳能与生物质能发电系统优化集成为综合互补的热发电系统。整个系统大体可分为生物质循环流化床锅炉系统、太阳能集热转化系统和汽轮机发电系统三个子系统组成。在有太阳辐射情况下，生物质循环流化床燃烧锅炉和太阳能集热转化系统联合运行，在没有太阳辐射情况下，切断太阳能热吸收转化系统的供水管路，生物质循环流化床燃烧锅炉可以单独与汽轮机发电系统联合运行。本论文以生物质能辅助槽式太阳能热发电为主。 4.2 生物质能辅助槽式太阳能热发电 4.2.1系统组成及基本原理 生物质能辅助槽式太阳能热发电系统主要包括:槽式太阳能集热子系统、生物质补燃子系统和动力发电子系统。槽式太阳能集热子系统包括太阳能集热场、油水换热器、导热油泵及辅助设备，用于接收聚集太阳辐射能量，通过油水换热器将给水加热为370?过热蒸汽;生物质补燃子系统包括生物质锅炉、过热器、再热器和空气预热器，用于燃烧生物质燃料产生高温烟气并将油水换热器出口产物加热为535?过热蒸汽;动力发电子系统包括蒸汽轮机组和发电机组，用于将接收的热能转化为电能并输出。 槽式太阳能集热转换系统，利用槽式抛物面反射镜聚光，利用导热油做导热介质，其集热温度由于材料和工质性质的限制，一般加热工质温度不高，独立发电时，汽轮机入口参数偏低，致使整个系统的太阳能热发电效率偏低。 图4-1 槽式太阳能与生物质能联合示意图 19 华北电力大学科技学院本科毕业设计(论文) 在该联合方式中，当太阳光照射到聚光装置上时，被聚焦反射到集热装置上，加热流过集热装置中的导热油，导热油被连续加热到较高的温度，然后每个单元组的导热油汇合到主管路，通过换热装置换热，把热量传给锅炉的给水，冷却后的导热油又重新通过主管路分配至热吸收单元，吸收太阳辐射热量。锅炉给水通过给水管路送入换热器，吸收导热油的热量后成为饱和蒸汽，然后流入生物质循环流化床燃烧锅炉的蒸汽混合器，混合均匀后进入过热器，过热蒸汽进汽轮发电机组做功发电。当夜间太阳能热吸收转化系统需停止运行或其发生故障需要检修时，可以切断给水管路将太阳能热吸收转化系统解列，生物质循环流化床锅炉系统和汽轮机发电系统单独运行。 与独立的太阳能热发电相比，提高了槽式太阳能集热换热系统进入汽轮机的蒸汽参数，提高了发电效率。 4.2.2系统流程图设计与分析 20 华北电力大学科技学院本科毕业设计(论文) 图4-2 太阳能与生物质能互补发电系统的流程图 一:系统流程如图4-2(a)所示，导热油经太阳能集热场1加热升温后进入油水换热器9加热给水，因换热而温度下降的导热油再经导热油泵2返回太阳能集热场1，实现导热油路的循环。 给水通过油水换热器9吸热变为370?过热蒸汽，再由过热器11继续加热变为535?过热蒸汽，该过热蒸汽进入蒸汽轮机高压缸14作功，高压缸14出口蒸汽进入再热器12再次吸热变为535?过热蒸汽后依次通过中压缸15、低压缸16膨胀作功，通过发电机组17进行发电，低压缸16出口乏汽经冷凝器8凝结，凝结水依次通过凝结水泵7、低压给水加热器组6、除氧器5、高压水泵4、高压给水加热器组3再进入油水换热器9实现水路的循环。 空气经过空气预热器13加热转变为热空气后与生物质燃料一同进入生物质锅炉10的炉膛内燃烧，产生的高温烟气依次通过过热器11、再热器12和空气预热器13最后排入环境。 方案二系统流程如图4-2(b)所示与方案一比，取消高压缸抽气，油水换热器出口导热油通过高压给水加热器组加热高压给水，因换热而温度下降的导热油再通过导热油泵返 回太阳能集热器。 图4-3(a)是方案一的热力循环示意图，中低压缸抽气进入低压给水加热器组和除氧器加热低压给水，如过程1-2; 高压缸抽气进入高压给水加热器组加热高压给水，如过程2-3太阳能集热器出口高温导热油将给水加热至370?过热蒸汽，如过程3-4;生物质锅炉产生的高温烟气继续加热油水换热器出口蒸汽至535?，如过程4-5;高温高压蒸汽在汽轮机高压缸膨胀做功，如过程5-6;高压缸出口蒸汽进入生物质锅炉再热器进行再次加热， 21 华北电力大学科技学院本科毕业设计(论文) 如过程6-7;再热蒸汽依次通过汽轮机中、低压缸膨胀做功，如过程7-8;乏汽进入冷凝器冷凝，如过程8-1。 图4-3(b)是方案二的热力循环示意图，与方案一的区别在于过程2-3，方案一中利用高压缸抽气加热高压给水，方案二中利用油水换热器出口导热油加热高压给水。 图4-3 系统热力循环示意图 4.2.3系统性能模拟 4.2.3.1系统设计条件 本文采用ASPEN PLUS软件对系统进行模拟，物性计算采用PR-BM和STEAM-TA方程。生物质燃料秸秆的工业分析和元素分析表见表4-1。动力设备选用上海汽轮机公司生产的N135-13.24/535/535型汽轮机。其性能见表4-2。方案二中，对汽轮机进行通流改造，使汽轮机内效率与改造前保持一致。设计工况下，选取太阳能集热效率为60%。方案一中节点b.c.d的温度分别为393?，241.7?和370?，方案二中节点b,c,d的温度分别为393?，167.3?和370?，节点a的温度可由热力平衡计算得出，油水换热器最小温差为10?， 22 华北电力大学科技学院本科毕业设计(论文) 锅炉效率为88%，锅炉内过热器、再热器和空气预热器最小温差为60?。 表4-1秸秆的工业分析和元素分析 表4-2 N135-13.24/535/535型汽轮机性能参数 4.2.3.2系统评价准则 由于系统的复杂性，采用系统热效率、火用效率和太阳能输入份额三个评价准则来衡 量系统性能。 wwnetnet,,,(1)热效率 (1) thQ，Qm,LHV，Qfsolfsol QwQ其中，为系统输出净功，为太阳能子系统提供的热能，为生物质燃料输入fnetsol m热量，为生物质进料率，LHV为生物质低位热值。 f (2)火用效率 由于系统有太阳能和生物质能两种不同输入效率更能反映系统对 输入能量的利用情况。 wwnetnet,,, (2) exE，Em,e，Q,(1,T/T)fsolffsol0sol Ee其中，为生物质的化学，可根据生物质的低位热值及生物质中C、H、O、N质量ff ETT分数计算，为太阳能热，为环境温度，为太阳能集热温度。 mol0mol QQsolsolX,,(3)太阳能输入份额 (3) solQ，Qm,LHV，Qfsolfsol 23 华北电力大学科技学院本科毕业设计(论文) 4.2.3.3系统模拟结果及分析 表4-3 系统热力性能 设计工况下的系统热力性能如表4-3所示。从表4-3中可见，设计工况下，方案一输出功135.07MW，热效率30.93%，太阳能输入份额为79.33%;方案二输出功152.03MW，热效率29.59%，太阳能输入份额为80.75%;与传统槽式太阳能电站相比，新系统通过采用生物质燃料补燃的方法，显著提高了动力蒸汽参数，进而提高了系统热效率;与传统生物质直燃电站相比，新系统太阳能份额很大，仅需要相对少量生物质资源就可实现较大规模发电。新系统有效解决了槽式太阳能单独热发电热效率低和生物质单独发电电站规模小的问题。 与方案一相比，方案二利用导热油代替汽轮机高压抽气加热高压给水，显著增加了汽轮机出功;导热油放热量增加，太阳能份额也随之增加;系统热效率略有减小，这是因为太阳能份额增加，而太阳能集热效率低于生物质锅炉效率。 为进一步研究系统的能量利用情况，指出系统各部件的不完善程度和改进潜力所在，在设计工况下对两个系统进行分析，结果如表4-4所示。 表4-4系统平衡表 24 华北电力大学科技学院本科毕业设计(论文) 从表4-4中可以得知，在系统各部件中，太阳能集热器和生物质燃烧火用损失最大，系统的火用损失主要出现在太阳能集热器换热过程和高品位生物质燃料在锅炉中的燃烧过程。 与方案一相比，方案二系统火用效率略有增加，这是因为太阳能份额增加，生物质份额减少，而生物质品位要高于太阳能品位。 方案一与方案二的区别在于高压给水加热器组，方案一利用高压抽气加热高压给水， 而方案二利用油水换热器出口导热油加热高压给水，从表4-4中可以看出，两种加热方式的火用损失区别较大，为进一步揭示两种加热过程的内部现象，采用火用分析方法对两种加热过程进行分析。 25 华北电力大学科技学院本科毕业设计(论文) 图4-4 高压给水加热EUD图 图4-4为方案一和方案二高压给水加热过程EUD图，图中阴影面积表示该过程火用损失，能量接收侧为高压给水，方案一中能量释放测分别为349.0?和309.6?的高压缸抽气，阴影面积为1.23MW，方案二中能量释放测为油水换热器出口313.1?的导热油，阴影面积为4.44MW。显然，利用油水换热器出口导热油代替高压缸抽气加热高压给水增大了火用损失。 4.3 塔式太阳能热发电与生物质能联合 塔式太阳能集热转换系统，利用定日镜将太阳光聚焦在中心吸热塔的吸热器上，在那里将聚焦的太阳辐射能转变成热能，然后将热能传递给热力循环的工质，再驱动热机做功发电，其导热介质大多为熔融盐，塔式太阳能集热转换系统能得到较高参数的过热蒸汽。 26 华北电力大学科技学院本科毕业设计(论文) 图4-5 塔式太阳能与生物质能联合示意图 4.4 槽式-塔式太阳能热发电与生物质能联合 图4-6 槽式-塔式太阳能与生物质能联合示意图 在此联合发电系统中，包括槽式太阳能集热转化系统、塔式太阳能集热转化系统、生物质锅炉系统以及汽轮发电系统。给水经槽式太阳能系统换热器，然后经塔式太阳能系统的换热器，待生成与生物质锅炉出口相匹配的蒸汽后，与生物质锅炉并汽，实现太阳能集热转换系统与生物质能锅炉并列运行，太阳能热发电系统与生物质锅炉系统使用同一套汽机发电系统。整个系统中，发挥槽式-塔式太阳能集热转换系统的最大工作能力。 27 华北电力大学科技学院本科毕业设计(论文) 结 论 能源作为一个国家经济发展的动力与基础，在国民经济中发挥着至关重要的作用。在当今工业化社会世界中，随着经济和社会的不断发展，包括煤炭、石油、天然气等化石燃料终将会枯竭。因此，增加能源供应、保障能源安全、保护生态环境、促进经济和社会的可持续发展，是我国经济和社会发展的一项重大战略任务。这样寻找清洁、可持续的可再生能源及其转换技术就成为我国当前能源工作中一项重中之重。 本文论述的是生物质能和太阳能的综合利用，由生物质能辅助太阳能光伏光热发电。先主要介绍了光伏、光热和生物质发电的原理、种类和特点。通过查阅资料，决定研究利用槽式太阳能发电系统加以生物质锅炉辅助发电系统。 本文设计了两种生物质能辅助槽式太阳能光热发电系统，并画出了他们的系统流程图和热力循环示意图。给定系统设计条件，采用ASPEN PLUS软件对两个系统进行模拟，以系统热效率、火用效率和太阳能输入份额三个评价准则来衡量系统性能。通过两个系统的对比，与方案一相比，方案二利用导热油代替汽轮机高压抽气加热高压给水，显著增加了汽轮机出功;导热油放热量增加，太阳能份额也随之增加;系统热效率略有减小，这是因为太阳能份额增加，而太阳能集热效率低于生物质锅炉效率。与方案一相比，方案二系统火用效率略有增加，这是因为太阳能份额增加，生物质份额减少，而生物质品位要高于太阳能品位。利用油水换热器出口导热油代替高压缸抽气加热高压给水增大了火用损失。两种方案各有利弊。新系统中太阳能集热子系统和生物质补燃子系统既相互独立又有机结合，变工况调节具有很强的灵活性。值得指出的是新系统没有考虑太阳能倍率和蓄热，初步定性分析表明系统在选取合适的太阳能倍率，或者使用蓄热技术后，更能体现系统优越性。 生物质能辅助槽式太阳能发电以太阳能和生物质资源为主要能源，本身不额外排放 CO2，项目各项环保指标好，能够达到绿色环保电厂的要求。无论哪种联合形式，电站的综合热发电效率都比独立的太阳能热发电系统有大幅度的提高。该系统，采用了国内目前比较成熟的生物质发电技术和国外已成熟运用的、技术壁垒较低的太阳能集热转换技术，剔除了价格昂贵、技术较不成熟的蓄热系统，降低了整个电站的初投资以及风险系数，有利于较快较好的应用于工程中。 28 华北电力大学科技学院本科毕业设计(论文) 参考文献 [ 1] 赵争鸣, 刘建政, 孙晓英, 等.太阳能光伏发电及其应用[ M] .北京:科学出版 社, 2005:20-26. [ 2] 倪萌, M K Leung, K Sumathy.太阳能电池研究的新进展[ J] .可再生能源, 2004, 114(2):9-11. [ 3] 狄丹 .太阳能光伏发电是理想的可再生能源[ J] .华中电力, 2006, 21(5):59-62. [ 4] 陈诺夫, 白一鸣.聚光光伏系统[ J] .物理, 2007, 36(11):862-868. [ 5] John, Z .Ye, A.Kolwalkar.Investigation of anti -is-landing protection of power converter based distributed generators using frequency domain analysis[ J] .IEEE Trans.Power Electron., 2004, 19(5):1177-1183. [ 6] 苑进社, 余世杰, 何慧若.CVT 光伏泵水系统瞬态工作点特性分析[ J] .太阳能 学报, 2002, 23(5):554-556. [ 7] Yang C, Smedley K, Vacher F.A new maximum power point tracking controller for photovoltaic power generation[ J] .IEEE APEC Conf.Rec.cpp.2003:8-62. [ 8] King R, Law D, Edmondson K.40% efficient metamorphic GaInP GaInAs Ge 516. multijunctionsolar cells[ J] .Applied Physics Letters, 2007, 90(18):183- [ 9] 杨海柱, 金新民.基于正反馈频率漂移的光伏并网逆变器反孤岛控制[ J] .太阳 能学报, 2005, 2(3):409-412 [10] 袁振宏, 吴创之, 马隆龙. 生物质能利用原理与技术[M]. 北京: 化学工业出 版社, 2005. [11] 李美华, 俞国盛. 生物质燃料成型技术现状[J]. 木材加工机械, 2005, 5(2): 35-40. [12] 袁振宏, 吴创之, 马隆龙. 生物质能利用原理与技术[M]. 北京: 化学工业出 版社, 2005. [13] Edward s. Cassedy. 可在生能源前景[M]. 北京: 清华大学出版社, 2002. [14] 刘首元, 余 英, 赵碧光, 等. 我国秸秆发电产业化发展前景[J]. 水利电力机 械, 2007, 29(12): 207-210. [15] 黄英超, 李文哲, 张 波. 生物质能发电技术现状与展望[J]. 东北农业大学学 报, 2007, 38(2): 270-274. [16] 宋鸿伟, 郭民臣. 生物质气化发电技术发展状况的综述[J]. 现代电力, 2003, 20(5): 10-16. [17] CASSEDY Edwards. 可在生能源前景[M]. 北京: 清华大学出版社, 2002. 29 华北电力大学科技学院本科毕业设计(论文) [18] PAISLEY MA, FARRIS G. Development and Commercialization of Gasification Power Generation System[A]. Second Biomass Conference of the Americans[C], 1995. [19] WALDHEIM L. Atmospheric CFB Gasification of Biomass[J]. Finland, Espoo: Bioenergy, 1993, 10(3): 17-18. [20] 魏 波, 吕 喆, 黄喜强, 等. 单气室固体氧化物燃料电池的研究及进展[J]. 电源技术, 2006, 30(3): 243-246. [21] 王莉莉, 吴崇珍. 直接醇类燃料电池工作原理及研究进展[J]. 河南化工, 2004, 4(5): 7-9. [22] 能源局. 能源发展中长期规划[M]. 国家发展改革委员会, 2007. 30 华北电力大学科技学院本科毕业设计(论文) 致 谢 衷心对帮助过我的老师、同学和朋友们表示深深的感谢。 首先，向我指导老师致以最崇高的敬意与最诚挚的谢意。感谢李大中老师在论文初期设计阶段时对我的无私帮助。本论文是在李老师的悉心指导和亲切关怀下完成的，从设计课题的确定，设计方案的制定，设计内容的学习，实验的指导以及论文的撰写，都饱含着老师的认真负责的态度与学习指导的心血。所以再次感谢老师对我的殷切关怀和谆谆教诲。 在此谨向评审本论文的老师们致以深深的谢意。 1