Étude d'un nouveau système parallèle réalisable de batterie de Carnot et thermique tour solaire et son optimisation collaborative

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摘要

【Objectif】Dans le contexte de l'objectif « double carbone » et de la forte intégration des nouvelles énergies, les problèmes d'abandon de l'électricité photovoltaïque et d'investissement élevé ainsi que de faible efficacité des champs de miroirs héliostatiques des systèmes thermiques solaires traditionnels deviennent de plus en plus importants. Afin de réaliser une utilisation efficace de l'électricité photovoltaïque abandonnée et d'améliorer l'efficacité globale et la rentabilité des systèmes thermiques solaires, cet article propose un nouveau système parallèle photovoltaïque-tour solaire thermique basé sur la batterie de Carnot, avec une conception de l'architecture système et une recherche d'optimisation collaborative. 【Méthode】Face à la limitation technique de la température de sortie du compresseur de la batterie de Carnot, un schéma d'élévation de température en plusieurs étapes « régénération du compresseur + chauffage électrique en série » a été conçu ; un modèle thermodynamique couplé du système a été établi avec le logiciel professionnel EBSILON, utilisant un système thermique solaire unique et un système thermique solaire couplé à un chauffage électrique comme références, et une analyse comparative a été menée en termes d'efficacité énergétique, d'efficacité exergétique et d'économique en remplaçant une partie du champ de héliostats par la batterie de Carnot. 【Résultats】Les résultats montrent que le nouveau système parallèle atteint une efficacité énergétique globale de 39,28 %, soit une augmentation de 6,00 % et 10,84 % par rapport aux deux systèmes de référence ; l'efficacité exergétique globale atteint 41,80 %, avec une augmentation respective de 5,29 % et 11,35 % ; par rapport au système thermique solaire unique, la nouvelle solution peut réduire les coûts d'équipement et de terrain d'environ 0,11 milliard de yuans, augmenter les revenus de vente d'électricité sur le cycle de vie de 8,11 milliards de yuans, et réduire la période de récupération dynamique de l'investissement de 7,11 ans. 【Conclusion】Ce nouveau système parallèle batterie de Carnot-thermal peut efficacement absorber l'électricité photovoltaïque abandonnée, combinant une amélioration de l'efficacité énergétique et une optimisation des coûts, fournissant une voie technique et un soutien théorique réalisables pour l'application ingénierique des systèmes photovoltaïques et thermiques complémentaires.

关键词

Batterie de Carnot;absorption de l'électricité photovoltaïque abandonnée;système thermique solaire;modèle thermodynamique;analyse de performance

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