【الهدف】في ظل هدف "الحياد الكربوني" وارتفاع نسبة دمج الطاقة الجديدة، تبرز مشاكل استيعاب الكهرباء المهدرة للطاقة الشمسية الكهروضوئية ومشاكل استثمار معدات المرآة العاكسة للنظام الحراري الشمسي التقليدي مع كفاءتها المنخفضة. لتحقيق استخدام فعال للكهرباء المهدرة من الطاقة الشمسية الكهروضوئية وتحسين كفاءة وفعالية النظام الحراري الشمسي، يقترح هذا البحث نظامًا جديدًا متزامنًا مع خلايا كارنو الشمسية وأنظمة برج حراري شمسي، ويجري تصميم نظام وتحسين تعاوني. 【الطريقة】بالنظر إلى قيد درجة حرارة مخرج ضاغط خلية كارنو، تم تصميم خطة رفع درجة الحرارة المجزأة "إعادة تسخين الضاغط + السخان الكهربائي المتسلسل"؛ تم إنشاء نموذج تآزر حراري باستخدام برنامج EBSILON، وتم تعيين النظام الحراري الشمسي الفردي والنظام الحراري الشمسي المتصل بالسخان الكهربائي كمخططات مرجعية، وباستخدام خلايا كارنو لتحل محل جزء من حقل المرايا العاكسة، تم إجراء تحليل مقارن من حيث كفاءة الطاقة، وكفاءة التوليد، والاقتصادية. 【النتائج】أظهرت الدراسة أن النظام المتزامن الجديد يحقق كفاءة طاقة كلية تبلغ 39.28%، بزيادة 6.00% و10.84% مقارنة بالنظامين المرجعيين؛ تبلغ كفاءة التوليد الكلية 41.80% بزيادة 5.29% و11.35% على التوالي؛ مقارنة بالنظام الحراري الشمسي الفردي، يمكن للخطة الجديدة تقليل تكلفة المعدات والأرض بحوالي 0.11 مليار يوان، وزيادة عائدات بيع الكهرباء عبر دورة الحياة بمقدار 8.11 مليار يوان، وتقليل فترة استرداد الاستثمار الديناميكي بمقدار 7.11 سنة. 【الاستنتاج】يستطيع نظام خلية كارنو والبرج الحراري الشمسي المتزامن الجديد استيعاب الكهرباء المهدرة بكفاءة عالية، مع مزايا مزدوجة من تحسين الكفاءة وتقليل التكاليف، ويوفر مساراً تقنياً ونظرياً قابلاً للتطبيق لأنظمة الطاقة الشمسية الكهروضوئية والحرارية التكميلية.

خلايا كارنو;استيعاب الكهرباء المهدرة من الطاقة الشمسية الكهروضوئية;وحدات الطاقة الحرارية الشمسية;النموذج الحراري الديناميكي;تحليل الأداء