直接式S-CO2 塔式太阳能热发电系统光-热-功一体化热力学分析

摘要: 本文将简单回热，预压缩，再压缩，部分冷却和中间冷却超临界二氧化碳（S-CO2）布雷顿循环分别与塔式太阳能热发电（SPT）系统结合，建立了直接式S-CO2 塔式太阳能热发电系统的光-热-功一体化模型，对5 种S-CO2循环下整个SPT 系统在不同透平入口温度下的热力学性能进行了对比分析。结果表明：随着透平入口温度的增大，整个SPT 系统的效率在650 °C 附近具有最大值，表明直接式S-CO2 塔式太阳能热发电系统的运行温度并非越高越好；在本文研究的透平入口温度范围内（500~800 °C），中间冷却和部分冷却S-CO2 循环下的SPT 系统具有最高的效率，但系统也最为复杂；再压缩S-CO2 循环下的SPT 系统在高温范围（650~800 °C）具有较高的效率，且系统比较简单，具有巨大的应用潜力。