Performance Analysis and Optimization of ZK2000 Solar Gas Turbine
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摘要: 以ZK2000型燃气轮机为研究对象，通过对其进行改造，引入太阳能光热转换模块、分体式回热器以及三通阀，提出一款克服传统光热发电缺点并降低燃料消耗的ZK2000太阳能燃气轮机。利用商业NPSS软件对比计算了ZK2000简单循环、ZK2000回热循环和ZK2000太阳能混合循环的性能，以青海省格尔木市作为实例分析ZK2000太阳能燃气轮机的可用性，并对影响系统性能的3个因素：太阳法向直接辐射强度、太阳能接收器压力损失和环境条件的影响规律进行分析，可为ZK2000太阳能燃气轮机的应用提供指导。并在ZK2000太阳能燃气轮机的基础上，以燃料消耗率为优化目标，分别对系统进行循环结构优化(增加ORC系统)和运行方式优化(变转速)，结果表明，优化后系统可获得更低的燃料消耗。Abstract: In this paper, a ZK2000 gas turbine was taken as the study object. The solar thermal conversion module, split-body type recuperator and three-way valve were introduced to ZK2000 through modification, and a ZK2000 solar gas turbine was proposed to overcome the shortcomings of traditional solar thermal power generation and reduce fuel consumption. The performance of ZK2000 simple cycle, ZK2000 recuperative cycle and ZK2000 solar hybrid cycle were compared and calculated by commercial software NPSS. The Golmud of Qinghai Province was taken as an example to analyze the availability of ZK2000 solar gas turbine, and the influence law of three factors affecting the system performance: solar direct normal irradiance, solar receiver pressure loss and ambient conditions were analyzed, which can provide guidance for the application of ZK2000 solar gas turbine. On the basis of ZK2000 solar gas turbine, the cycle structure (adding ORC system) and operation mode (variable speed) of the system were optimized respectively with the fuel consumption rate as the optimization objective. The results show that the optimized system can obtain lower fuel consumption.
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Keywords:
- ZK2000 engine /
- solar gas turbine /
- performance analysis /
- optimization
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0. 引言
近年来，由于传统化石能源的有限性和不可再生性以及国家对环境保护、节能减排和可持续发展的要求，选择可再生能源已经成为能源与电力工业的主流方向。其中，太阳能因其资源丰富，经济环保和无季节限制的特点，逐渐成为电力行业的新趋势，尤其适合应用于交通不便、人口分散、太阳辐照量大的沙漠、草原等不便接市电的偏远地区如青海、西藏、新疆和内蒙古等。
目前，太阳能的利用主要分为光伏发电和光热发电。光伏发电是根据光生伏特效应原理，利用太阳能电池将太阳辐射能直接转化为电能[1]。而光热发电是利用大规模阵列抛物或碟形镜面收集太阳能，通过换热装置提供蒸汽，结合传统汽轮机发电工艺，从而实现光-热-电的转化[2]。光伏发电技术在我国已相对成熟，但其受太阳辐射强度影响较大，无法在阴天、夜间应用[3-5]，太阳能电池生产过程的高污染和高能耗也是不可忽略的问题[6]。光热发电技术尽管消除了污染，但光热电站需要大量的水用于冷却[7]，且国内技术突破存在瓶颈，升级缓慢[8]。
为了解决太阳能发电间歇性、污染和水消耗等问题，专家学者们提出一种将燃气轮机引入太阳能发电系统中的新方法，两者的结合被称为“太阳能燃气轮机”，利用太阳能接收器预热进入燃烧室前的压气机排气，以太阳能代替化石燃料燃烧的全部或部分热量，一方面显著地降低了燃料消耗和水耗，提升了循环效率；另一方面也大大地减少了污染排放。同时，在夜晚及阴雨天气下可通过增加化石燃料量补偿太阳能的减少以实现系统持续稳定运行，也是太阳能燃气轮机相比于传统太阳能发电的显著优势。
各个国家针对太阳能燃气轮机展开了研究，陆续建立了太阳能燃气轮机电厂试验项目。2001年，欧盟的Solgate项目[9-10]在西班牙阿尔梅里亚太阳能试验基地启动，燃气轮机采用的是250kW的直升机发动机OST3，该燃气轮机具有外部管道输送压气机出口空气至燃烧室，因而在压气机出口和燃烧室入口之间引入外部加热更为容易。在2004年的测试中，高温接收器出口的空气温度达到了1000℃，系统发电效率为20%。2006-2010年，欧盟的Solhyco项目[11-12]建立了太阳能微型燃气轮机热电联产系统，采用100kW的TURBEC T100型微燃机，高压空气经接收器预热至800℃，系统发电效率为28%。2008-2014年，在欧盟的支持下，首个兆瓦级太阳能燃气轮机示范项目(Solugas)[13-14]由德国航空航天中心DLR、Turbomach公司、GEA公司、阿尔及利亚新能源公司NEAL和西班牙Abengoa Solar公司组成的国际团队完成，太阳能接收器预热空气至800℃，然后返回至4.6MW的Mercury 50燃气轮机的燃烧室。澳大利亚联邦科学与工业研究组织(CSIRO)在纽卡斯尔国家太阳能中心的布雷顿空气循环光热示范电站[15]，于2011年建设完成，热功率为1MW，项目还对试点2.5MW和商用10MW太阳-空气涡轮系统进行了设计和性能预测。我国首座太阳能燃气轮机发电系统于2005年10月在南京江宁建成并成功发电，采用Honeywell的Parallon 75。实际运行结果显示，燃机经“太阳能化”改造后，燃料消耗率减低了50%[16]。
本文提出一款基于ZK2000型燃气轮机改造的ZK2000太阳能燃气轮机，通过增加分体式回热器结构和三通阀，实现在有无太阳能的运行模式下均可获得较低的燃料消耗，并通过系统优化进一步降低燃料消耗。
1. ZK2000太阳能燃气轮机
1.1 ZK2000型燃气轮机
ZK2000型燃气轮机是由上海和兰透平动力技术有限公司自主研发和设计的2MW级全径流单级小型燃气轮机(如图 1所示)，可应用于工业分布式、商业分布式、固定和移动应急电源、工业动力拖动及可再生能源等场合。ZK2000型燃气轮机具有压力比为7.5的高效跨音速离心压气机和无冷却向心涡轮，采用干式低污染环形燃烧室技术，NOx排放不超过30mg/Nm3。表 1给出了ZK2000型燃气轮机在ISO条件下的额定参数及其与同功率级别的国内外燃气轮机的性能对比，可见ZK2000型燃气轮机达到甚至超过同功率级别世界先进水平。
燃机厂商 上海和兰透平 IHI Dresser-RAND 株洲南方 Kawasaki OPRA Motor Sich ZORYA-MASHPROEKT 燃机型号 ZK2000 IM270 KG2-3G QDR20A MIA-17D OP16 PAEs-2500 UGT-2500 燃机类型 工业燃机 工业燃机 工业燃机 航改机 工业燃机 工业燃机 航改机 航改机 发电功率/MW 2 2 2 2 1.68 1.88 2.5 2.5 发电效率/% 25.7 25.4 25.5 23.0 26.5 25.0 24.0 27.5 压比 7.5 - 7 7.45 10.5 6.7 - 12 排气流量/(kg/s) 10.1 - 9.5 20.3 8.03 8.7 - 15 排气温度/℃ 530 - 583 450 521 556 - 435 NOx/(mg/Nm3) 30 41 49 80 50 50 91 - ZK2000型燃气轮机在ISO条件下的涡轮前温为950℃，而目前市场上所应用的太阳能接收器按结构形式可分为管式和容积式2种[17]。其中管式接收器是将太阳辐射能通过管壁，经对流换热传递给管内工质的一种换热器，因其结构简单、成本低、且换热性能良好，而备受关注，但其受材料所限，工质出口温度一般低于800℃。容积式接收器通过金属或陶瓷等传热性能好且耐久性强的多孔介质吸收太阳辐射能并将热量传递给工质，对于金属，工质出口温度最高可达1000℃；而对于陶瓷，可达到1200℃甚至更高的出口温度[18]。可见，ZK2000型燃气轮机非常适合与太阳能接收器结合成为太阳能燃气轮机。
1.2 ZK2000“太阳能化”改造方案
图 2给出ZK2000太阳能燃气轮机系统循环流程图。系统主要部件包括：光热转换模块中的定日镜场和太阳能接收器，ZK2000型燃气轮机机组、分体式回热器以及2个三通阀。系统运行分为2种模式：太阳能模式和非太阳能模式。其中太阳能模式用于白天太阳辐射充足的时段，而非太阳能模式则用于夜晚及阴雨天气等无太阳辐射的时段。
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图 2 ZK2000太阳能燃气轮机系统循环流程图Figure 2. Cycle flow chart of ZK2000 solar gas turbine system太阳能模式：经过进气过滤的空气经压气机压缩，阀1出口a方向开启，b方向关闭；阀2出口c方向开启，d方向关闭。太阳能接收器收集由定日镜采集的太阳能，并加热压气机出口的高压空气。经太阳能接收器加热的高温空气进入燃烧室与燃料混合燃烧，最后高温、高压烟气在涡轮中膨胀做功，驱动压气机和发电机。
非太阳能模式：阀1出口b方向开启，a方向关闭；阀2出口d方向开启，c方向关闭。压气机后的高压空气经回热器与涡轮排气换热，进一步利用涡轮排气余热，提升了系统热效率。
针对ZK2000型燃气轮机的主要改造包括：
1）增加部件：引入三通阀和与ZK2000型燃气轮机匹配的分体式回热器。
2）增加管路：
a）压气机出口和燃烧室空气进口之间。压气机出口管路分别通向太阳能接收器进口和分体式回热器冷媒进口，用三通阀控制流向，太阳能接收器出口和分体式回热器出口管路交汇后通向燃烧室空气进口。
b）涡轮出口和分体式回热器之间，涡轮出口管路通向分体式回热器热媒进口。
3）燃烧室：由于变化的太阳能对高压空气的加热使得太阳能接收器出口温度可高可低，因此需要保证燃烧室能够接受不同的空气进口温度。
4）控制系统：由于光热转换模块、三通阀和分体式回热器的加入，需要建立新的控制系统，包括太阳能模式/非太阳能模式的切换控制等。
ZK2000太阳能燃气轮机结构示意图如图 3所示，与相同功率级别的OPRA提出的OP16太阳能燃气轮机[22]相比(见图 4，采用4个筒的筒环型燃烧室)，ZK2000的环形燃烧室结构避免了复杂的管路进出，减少了燃机本体结构的改造。
ZK2000太阳能燃气轮机系统不仅因为太阳能直接转换成高压空气的内能而提高了光热转换效率，而且由于燃气轮机的加入提高了系统运行可靠性，克服了太阳能光热发电不连续运行的缺点，同时借助三通阀实现运行模式的自由切换，分体式回热器的引入进一步提升了非太阳能模式的系统效率。
2. ZK2000太阳能燃气轮机的性能分析
2.1 系统模型
本文选用商用软件推进系统数值仿真(numerical propulsion system simulation，NPSS)作为建模工具，该软件由美国NASA Glenn研究中心联合国防部、研究机构等组织实施并发展而来。NPSS基于组件，提供用于系统模型的开发、合作及无缝集成的模拟环境，可进行模型生成和修改，稳态性能分析(设计工况/非设计工况)以及数据处理等等。下面将对系统主要部件计算模型进行介绍。
2.1.1 压气机
压气机作为燃气轮机的主要部件之一，描述其运行特性的参数主要包括流量、转速、压比和效率。图 5给出了ZK2000燃机的压气机特性曲线，其中无量纲参数均为实际工作参数与设计点参数的比值。燃机变工况运行受环境条件的影响，因此引入折合参数的概念。压气机特性线即可由折合流量mair√T1/p1、折合转速N/√T1、压比π和效率ηC 4个参数的函数形式表示，即：
mair√T1/p1=f1(π,N/√T1) (1) ηC=f2(π,N/√T1) (2) 那么只要确定其中任意2个参数，即可确定压气机的工作状态，最终计算耗功量，见式(3)-(4)。图 5为离散点连接而成，计算时还需通过线性插值获得中间点。
T2=T1[1+1/ηC(π1−1/k−1)] (3) WC=CpamairT1(π1−1/k−1)/ηC (4) 式中：mair为燃机进气流量，kg/s；T1和T2分别为压气机进、出口温度，K；p1为压气机进口压力，kPa；N为转速，rpm；k为空气绝热指数；Cpa为空气平均比定压热容，kJ/(kg·K)；WC为压气机耗功，kW。
2.1.2 燃烧室
燃烧室主要涉及的是热平衡方程，可求得燃烧室出口温度，见式(5)。空气和燃气的物性参数由NPSS自带的标准气体热力学性质包提供。
T4=CpamairTin+mfuel(LHVηB+hfuel)Cpgmgas (5) 变工况运行时，燃烧室效率受燃烧室进口温度、压力等因素的影响，故非设计工况下燃烧室效率按式(6)[23]计算。
ηB=−5.46974×10−11×L5B+3.97923×10−8×L4B−8.73718×10−6×L3B+0.000300007×L2B−0.004568246×LB+99.7 (6) 其中LB为燃烧室负荷，按式(7)[23]计算。
LB=mairVBp1.8in×100.00145(Tin−400) (7) 式中：mfuel为燃料消耗量，kg/s；mgas为燃机排气流量，kg/s；ηB为燃烧室效率；LHV为燃料低热值，kJ/kg；CPg为燃气平均比定压热容，kJ/(kg·K)；hfuel为燃料焓值，kJ/kg；VB为燃烧室容积，m3；pin为燃烧室进口压力，kPa；Tin为燃烧室进口温度，K；T4为燃烧室出口温度，K。
2.1.3 涡轮
图 6给出了ZK2000燃机的涡轮特性线，其中无量纲参数均为实际工作参数与设计点参数的比值。与压气机建模类似，涡轮特性线可由折合流量mgas√T4/p4、折合转速N/√T4、膨胀比λ和效率ηT的函数来表示，即：
mgas√T4/p4=f3(λ,N/√T4) (8) ηT=f4(λ,N/√T4) (9) 涡轮做功可由式(10)、式(11)计算。
T5=T4[1−(1−λ1/γ−1)×ηT] (10) WT=CpgmgasT4(1−λ1/γ−1)×ηT (11) 式中：T5为涡轮出口温度，K；p4为涡轮进口压力，kPa；γ为燃气绝热指数；WT为涡轮做功，kW。
2.1.4 回热器
冷热侧流体换热过程的热平衡方程见下式：
mair(h3−h2)=mgas(h5−h6) (12) 对于回热器的变工况计算，采用文献[23]中的计算方法。
ηr=1−mair/mair,ds×(1−ηr,ds) (13) 冷侧压降：
p2−p3p2=(p2−p3p2)ds×(mairp2)2×T1.553T0.552(mairp2)2ds×T1.553,dsT0.552,ds (14) 热侧压降：
p5−p6p5=(p5−p6p5)ds×m2gas×T5(m2gas×T5)ds (15) 式中：h2和h3分别为回热器冷侧流体进、出口焓值，kJ/kg；h5和h6分别为回热器热侧流体进、出口焓值，kJ/kg；ηr为回热器效率，%；p2和p3分别为回热器冷侧流体进、出口压力，kPa；p5和p6分别为回热器热侧流体进、出口压力，kPa；T3为回热器冷侧流体出口温度，K；下标ds表示设计点数值。
2.1.5 光热转换模块
Qmirr=A×DNI×ηcos×ηsb×α (16) Qsolar=Qmirr×ρ×ηso×ηatt×ηin×ηrec (17) 式中：A为定日镜场有效反射总面积，m2；DNI为太阳法向直接辐射量(也称法向直射强度)，W/m2；ηcos为定日镜余弦效率，%；ηsb为阴影遮挡效率，%；α为定日镜镜面清洁度，%；ρ为镜面反射率，%；ηso为接收器吸收率，%；ηatt为太阳能传输效率，%；ηin为接收器入口溢出效率，%；ηrec为接收器热效率，%；Qmirr为定日镜接收的总太阳辐射量，kW；Qsolar为太阳能接收器中实际利用的热量(也即空气的吸热量)，kW。
相关参数选取见表 2[26]所示，其中各项效率取自文献[26]的项目数据。
表 2 参数取值表Table 2. Parameter values参数 数值 A/m2 12000 DNI/(W/m2) 604 定日镜场 ηcos 77% α 95% ηsb 92% 太阳能接收器 ρ 93% ηatt 97% ηin 97% ηso 94% ηrec 89% 2.1.6 系统评价指标
1）发电功率。
PGT=(WT×ηm−WC)ηgen (18) 式中：PGT为燃机发电功率，kW；ηm为机械效率，%；ηgen为发电机效率，%。
2）燃料消耗率。
SFC=mfuelPGT×3600 (19) 式中：SFC为燃料消耗率，g/kW·h。(第4.1节计算时分母的发电功率取复合系统总发电功率)
3）太阳能份额。
太阳能份额[27-28]定义为太阳能输入热量与总输入热量之比，见式(20)。
f=QsolarQin=QsolarQsolar+Qfuel=QsolarQsolar+mfuelLHV (20) 式中：Qfuel为燃料输入热量，kW；Qin为总输入热量，kW；f为太阳能份额，%。
2.2 实例分析
青海省格尔木市，全年太阳能辐射总量大于6600MJ/m3，年均日照小时数为3083.5h[29]。依据《太阳能资源评估方法》划分，属于太阳能资源丰富带[30]，故本文以格尔木市作为实例对ZK2000太阳能燃气轮机进行适用性分析。
2.2.1 气象条件
格尔木市的月平均大气温度、大气压力和大气相对湿度数据取自RETScreen软件。格尔木白天和夜晚的平均温度分别为12℃和0℃，该数据经网络查询获得，符合表 3中年平均温度5.9℃的情况。对于光热转换模块，集热过程要求聚集太阳辐射且集热温度较高，因此只有直射太阳光具有利用价值。全年各月太阳法向直接辐射总量取自文献[25]中项目数据，见表 3所示。
表 3 格尔木市全年各月气象条件Table 3. Meteorological conditions of each month in Golmud月份 大气温度T0/℃ 大气压力p0/kPa 大气相对湿度ω0/% 法向直接辐射总量/(MJ/m2) 1 -8.2 65.6 34.6 523 2 -4.1 65.5 24.1 413 3 1.3 65.7 21.6 583 4 7.1 65.9 19.0 546 5 12.1 66.0 24.8 502 6 16.0 66.0 31.7 667 7 18.3 66.1 36.2 517 8 17.5 66.2 33.2 680 9 12.9 66.3 29.1 510 10 5.8 66.3 23.6 679 11 -1.6 66.2 25.4 553 12 -7.0 65.9 33.0 536 年平均值 5.9 66.0 28.1 全年总量为6709 2.2.2 计算条件
1）太阳能模式下压气机和燃烧室之间的压损设为12kPa，其中太阳能接收器的压损为8kPa，管路压损为4kPa。参考Amsbeck等在文献[11]中的论述，他认为太阳能接收器压损应尽可能小，最大为100mbar。
2）太阳法向直接辐射量的选择：实际运行中由于气象条件、太阳辐照和太阳位置等的变化，太阳法向直射量时刻在变化。为了确保系统设计值具有足够的代表性，本文选择年平均太阳法向直射量作为计算条件[24, 31]，数值见表 2。
2.2.3 结果分析
利用NPSS软件，对ZK2000简单循环、回热循环和太阳能混合循环进行计算，结果如表 4所示。由表 4可以发现，系统在太阳能模式下运行时，相比于相同气象条件下(T0=12℃，p0=66kPa，ω0=28.1%)的简单循环，太阳能的加入使高压空气的温度从568K增加至1069K，燃料消耗率从286.1g/kW·h降低至79.2g/kW·h，下降约72.3%；而当系统运行在非太阳能模式时，相比于相同气象条件下(T0=0℃，p0=66kPa，ω0=28.1%)的简单循环，引入回热器可使燃料消耗率从281.7g/(kW·h)降低至209.9g/(kW·h)，下降约25.5%。可见，ZK2000太阳能燃气轮机适合在格尔木市应用，且结合太阳能可获得比回热循环更低的燃料消耗。系统循环的能量流通过可视化的桑基图来表示，见图 7，图中Qloss和Ploss分别代表燃烧室热量损失和发电机功率损失，Qw代表排气余热量。
表 4 基于格尔木市气象条件的3种循环的性能对比Table 4. Performance comparison of three cycles based on meteorological conditions in Golmud参数 ZK2000简单循环 ZK2000回热循环(非太阳能模式) ZK2000太阳能混合循环(太阳能模式) T0=0℃
p0=66kPa
ω0=28.1%T0=12℃
p0=66kPa
ω0=28.1%T0=0℃
p0=66kPa
ω0=28.1%T0=12℃
p0=66kPa
ω0=28.1%太阳能份额/% 0 0 0 74.0 发电功率/kW 1397 1311 1307 1159 燃料消耗率/(g/kW·h) 281.7 286.1 209.9 79.2 空气进气流量/(kg/s) 6.8116 6.5792 6.8033 6.5573 燃料流量/(kg/s) 0.1093 0.1042 0.0762 0.0255 排气流量/(kg/s) 6.8725 6.6367 6.8312 6.5363 燃烧室进口温度/K 557 568 768 1069 排气温度/K 797 803 602 805 2.3 影响系统性能的因素分析
第2.2节以格尔木市作为实例分析了ZK2000太阳能燃气轮机的适用性。我国的地域广泛，不同的地区对应不同的环境条件和太阳辐照，为了更好确定ZK2000太阳能燃气轮机的适用区域并掌握影响其性能的因素以及影响规律，为其应用作出指导，下面主要针对以下3个影响因素进行分析。
2.3.1 太阳法向直接辐射强度对系统性能的影响
系统在白天以太阳能模式运行时，太阳法向直接辐射强度时刻随着时间变化，如图 8给出了发电功率和太阳能份额随太阳法向直接辐射强度的变化曲线。图 9给出了燃料消耗率和接收器出口温度随太阳法向直接辐射强度的变化曲线。可以发现，法向直射强度越大，接收器出口空气温度越高，系统的燃料消耗率大幅下降。发电功率随着法向直射强度的增大而减小，太阳能份额持续增长。当法向直射强度为0时，发电功率为1276kW，低于简单循环的发电功率1311kW，这是由于压气机和燃烧室之间的管路压损导致的。当法向直射强度为796W/m2时，太阳能份额达到最大值100%，此时太阳能接收器出口温度为950℃，与ZK2000的涡轮前温一致，燃烧室不再需要额外的燃料，故燃料消耗率降为0，此时太阳能接收器可以完全取代燃烧室，但由于这时的燃烧室进口温度已达950℃，远超过原燃烧室进口段管道材料的温度上限，因此需要将燃烧室进口段材料更改为高温合金，且温度的提高导致燃烧室压降增大，使得发电功率降低。综上，尽管太阳法向直接辐射强度增大会导致发电功率降低(0到796W/m2，发电功率从1276kW下降至1120kW，降低了12%)，但燃料消耗率的大幅下降显然更具优势，因此，ZK2000太阳能燃气轮机适用于法向直射强度更大的地区。
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图 8 太阳法向直射强度对系统发电功率和太阳能份额的影响Figure 8. Effect of direct normal irradiance on system power generation and solar energy share![]()
图 9 太阳法向直射强度对燃料消耗率和接收器出口温度的影响Figure 9. Effect of direct normal irradiance on fuel consumption rate and receiver outlet temperature2.3.2 太阳能接收器压力损失对系统性能的影响
Amsbeck等在文献[11]中认为接收器压损应尽可能小，最大为100mbar。接收器压损对系统发电功率的影响如图 10所示。压力损失增大至10kPa时，发电功率下降了约32kW，因此，应尽可能降低太阳能接收器的压力损失，同理，压气机和燃烧室之间的管道压损也应尽可能降低。
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图 10 接收器压力损失对系统发电功率的影响Figure 10. Effect of receiver pressure loss on system power generation2.3.3 环境条件对系统性能的影响
大气温度和大气压力对系统发电功率、太阳能份额、燃料消耗率和接收器出口温度的影响曲线分别如图 11和图 12所示。可以发现，随着大气压力的降低，燃料消耗率降低，发电功率降低，这是由于大气压力的降低使得燃机的空气进口质量流量减小，相同的太阳法向直射强度可将更少的空气加热到更高的温度，因此，燃料消耗的降低使得太阳能份额增大。
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图 11 环境条件对系统发电功率和太阳能份额的影响Figure 11. Effect of ambient conditions on system power generation and solar energy share![]()
图 12 环境条件对燃料消耗率和接收器出口温度的影响Figure 12. Effect of ambient conditions on fuel consumption rate and receiver outlet temperature分析图 11和图 12还可以看出，大气温度越高，燃料消耗率越低，发电功率越低，原因同大气压力影响类似，大气温度升高导致燃机进口空气质量流量减小，接收器出口温度升高。因此，大气温度高且海拔高(大气压力低)的地区可获得更低的燃料消耗，但不可避免的是发电功率的大幅降低。
3. 系统优化方案
3.1 系统循环结构优化
分析表 4可以发现，ZK2000太阳能燃气轮机系统无论是在太阳能模式还是在非太阳能模式下运行的排气温度都较高(太阳能模式：800K；非太阳能模式：602K)，排气中仍有大量热量可以利用，因此在原循环的基础上加入ORC循环，实现系统的余热回收并提高系统发电功率，优化后的复合系统循环结构见图 13。
考虑余热尾气的温度，选择标准沸点为110.6℃、临界温度为318.6℃、临界压力为4.11MPa的甲苯作为ORC系统工质，为简化系统设计计算，假设：1）系统稳定运行；2）忽略ORC系统管路及换热器摩擦等造成的压力损失；3）各换热器的传热系数与换热面积均为定值。参考文献[32]，设定ORC循环的主要参数如表 5所示。
表 5 ORC循环设计参数Table 5. Design parameters of ORC cycle参数 数值 冷凝压力/MPa 0.05 ORC膨胀机入口压力/MPa 3 ORC膨胀机等熵效率/% 80 工质泵等熵效率/% 80 换热器排气温度/℃ 120 ORC膨胀机入口温度/℃ 293 发电机效率/% 96 根据能量守恒定律，ORC循环的控制方程见式(21)-(23)，ZK2000太阳能燃气轮机+ORC系统总发电功率见式(24)。
换热器：
mgas(h7−h8)=mto(h9−h12) (21) 工质泵：
WP=mto(h12s−h11)ηP (22) 膨胀机：
WE=mto(h9−h10s)ηE (23) 总发电功率：
P=PGT+(WT−WP)ηgen (24) 式中：h7和h8分别为燃机排气在换热器进、出口的焓值，kJ/kg；h9和h10s分别为膨胀机实际膨胀过程甲苯进口和膨胀机等熵绝热过程甲苯出口的焓值，kJ/kg；h11和h12s分别为工质泵实际过程甲苯进口和工质泵等熵绝热过程甲苯出口的焓值，kJ/kg；h12为甲苯在换热器进口的焓值，kJ/kg；mto为有机工质甲苯流量，kg/s；ηP和ηE分别为工质泵和膨胀机的等熵效率，%；WP为工质泵耗功，kW；WE为膨胀机做功，kW；P为复合系统总发电功率，kW。
基于以上设计参数和控制方程，得到系统运行参数如表 6所示。
表 6 ZK2000太阳能燃气轮机+ORC复合系统运行参数Table 6. Operation parameters of ZK2000 solar gas turbine +ORC compound system参数 ZK2000回热循环+ORC(非太阳能模式) ZK2000太阳能混合循环+ORC(太阳能模式) 气象条件 T0=0℃
p0=66kPa
ω0=28.1%T0=12℃
p0=66kPa
ω0=28.1%燃机发电功率/kW 1307 1159 燃机排气流量/(kg/s) 6.8312 6.5363 燃机排气温度/K 602 805 ORC工质流量/(kg/s) 3.2332 6.0065 工质泵耗功/kW 15 28 ORC膨胀机做功/kW 290 540 ORC系统发电功率/kW 264 492 复合系统总发电功率/kW 1571 1651 复合系统燃料消耗率/(g/kW·h) 174.6 55.6 对比表 4和表 6可见，增加了ORC循环的复合系统在太阳能模式和非太阳能模式下运行分别可增加42.4%和20.2%的发电功率，同时太阳能模式和非太阳能模式下的系统燃料消耗率可分别降低29.8%和16.8%。优化后系统的能量通量桑基图见图 14，图中P′loss代表ORC系统发电机功率损失，PORC和Q′w分别代表ORC系统发电功率和排气余热量。
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图 14 优化后系统能量通量桑基图Figure 14. Sankey's diagram of the energy fluxes of the optimized system3.2 系统运行方式优化
燃气轮机发电机组并网后，其转速受电网频率的钳制，因此传统的燃机发电机组是在燃气轮机和普通低速发电机之间配置减速齿轮箱，利用其减速后带动低速发电机达到相应的电网频率。近年来，随着永磁同步电机和变电设备的发展，转子速度不再是电力频率稳定的决定性因素，由燃气轮机驱动高速发电机的发电机组成为研究热点。高速发电机转速高，功率密度高，体积远小于同功率普通低速发电机，可与燃气轮机直接同轴相连，省去了沉重复杂的减速装置，提高了传动系统效率。同时由于整流逆变过程(交流-直流-交流)，通过变频装置稳定电力频率的输出，燃机可以采用不受负载特性影响的变转速方式，按照效率最高的最佳转速线运行，从而改善部分工况效率[33]。为了研究这一方法对于ZK2000太阳能燃气轮机的适用性。图 15给出了ZK2000太阳能燃气轮机在ISO工况下最优变转速控制与定转速控制下的性能对比。相比于定转速控制，变转速控制使得ZK2000太阳能燃气轮机在部分工况下获得更低的燃料消耗率。这是由于变转速运行时，压气机质量流量随燃机负荷降低而降低，在太阳法向直射强度不变的情况下，太阳能接收器的热效率明显提升，出口温度升高，燃料消耗随之降低。
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图 15 ZK2000太阳能燃气轮机变转速和定转速性能比较Figure 15. Performance comparison between variable speed and constant speed of ZK2000 solar gas turbine当负荷率为0.6时，燃机变转速运行(燃料消耗率为109.7g/kW·h)相比于定转速运行(燃料消耗率为135.0g/kW·h)的燃料消耗率下降了18.7%，且燃料消耗率的下降随着负荷的降低而增加，系统性能得到改善。为了研究燃机在变转速运行时太阳法向直接辐射强度的影响，保持燃机发电功率为1600kW不变，在不同转速下，燃料消耗率随法向直射强度变化的曲线如图 16所示，可见太阳法向直射强度越大，燃机变转速运行时燃料消耗率下降越快。
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图 16 法向直射强度对ZK2000太阳能燃机变转速运行的影响(发电功率为1600kW)Figure 16. Effect of direct normal irradiance on variable speed operation of ZK2000 solar gas turbine (power generation is 1600kW)4. 结论
本文通过对ZK2000型燃气轮机进行“太阳能化”改造得到ZK2000太阳能燃气轮机，并对其进行了性能分析和系统优化，得到结论如下：
1）格尔木市的实例结果表明：引入太阳能大幅降低了燃料消耗率，在太阳能模式下相比于简单循环，燃料消耗率下降约72.3%。同时，由于回热器的引入，在非太阳能模式下可使燃料消耗率下降约25.5%，验证了ZK2000太阳能燃气轮机的可用性。
2）考虑更低的燃料消耗，ZK2000太阳能燃气轮机适用于太阳法向直射强度更大的地区。应尽可能降低太阳能接收器和压气机、燃烧室之间的管道压力损失以避免发电功率的下降。ZK2000太阳能燃气轮机在大气温度高且海拔高(大气压力低)的地区可获得更低的燃料消耗，但不可避免的是发电功率的大幅降低。
3）通过在ZK2000太阳能燃气轮机的基础上增加ORC系统回收排气余热，可大幅提升系统发电功率并降低系统燃料消耗率。
4）ZK2000太阳能燃气轮机在变转速运行时，太阳能接收器的效率升高使得出口温度保持在较高水平，从而极大地降低系统的燃料消耗。同时，太阳法向直射强度越大，燃机变转速运行时燃料消耗下降的速度越快。
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图 2 ZK2000太阳能燃气轮机系统循环流程图
Figure 2. Cycle flow chart of ZK2000 solar gas turbine system
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图 8 太阳法向直射强度对系统发电功率和太阳能份额的影响
Figure 8. Effect of direct normal irradiance on system power generation and solar energy share
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图 9 太阳法向直射强度对燃料消耗率和接收器出口温度的影响
Figure 9. Effect of direct normal irradiance on fuel consumption rate and receiver outlet temperature
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图 10 接收器压力损失对系统发电功率的影响
Figure 10. Effect of receiver pressure loss on system power generation
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图 11 环境条件对系统发电功率和太阳能份额的影响
Figure 11. Effect of ambient conditions on system power generation and solar energy share
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图 12 环境条件对燃料消耗率和接收器出口温度的影响
Figure 12. Effect of ambient conditions on fuel consumption rate and receiver outlet temperature
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图 14 优化后系统能量通量桑基图
Figure 14. Sankey's diagram of the energy fluxes of the optimized system
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图 15 ZK2000太阳能燃气轮机变转速和定转速性能比较
Figure 15. Performance comparison between variable speed and constant speed of ZK2000 solar gas turbine
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图 16 法向直射强度对ZK2000太阳能燃机变转速运行的影响(发电功率为1600kW)
Figure 16. Effect of direct normal irradiance on variable speed operation of ZK2000 solar gas turbine (power generation is 1600kW)
燃机厂商 上海和兰透平 IHI Dresser-RAND 株洲南方 Kawasaki OPRA Motor Sich ZORYA-MASHPROEKT 燃机型号 ZK2000 IM270 KG2-3G QDR20A MIA-17D OP16 PAEs-2500 UGT-2500 燃机类型 工业燃机 工业燃机 工业燃机 航改机 工业燃机 工业燃机 航改机 航改机 发电功率/MW 2 2 2 2 1.68 1.88 2.5 2.5 发电效率/% 25.7 25.4 25.5 23.0 26.5 25.0 24.0 27.5 压比 7.5 - 7 7.45 10.5 6.7 - 12 排气流量/(kg/s) 10.1 - 9.5 20.3 8.03 8.7 - 15 排气温度/℃ 530 - 583 450 521 556 - 435 NOx/(mg/Nm3) 30 41 49 80 50 50 91 - 
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表 2 参数取值表
Table 2 Parameter values
参数 数值 A/m2 12000 DNI/(W/m2) 604 定日镜场 ηcos 77% α 95% ηsb 92% 太阳能接收器 ρ 93% ηatt 97% ηin 97% ηso 94% ηrec 89%
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表 3 格尔木市全年各月气象条件
Table 3 Meteorological conditions of each month in Golmud
月份 大气温度T0/℃ 大气压力p0/kPa 大气相对湿度ω0/% 法向直接辐射总量/(MJ/m2) 1 -8.2 65.6 34.6 523 2 -4.1 65.5 24.1 413 3 1.3 65.7 21.6 583 4 7.1 65.9 19.0 546 5 12.1 66.0 24.8 502 6 16.0 66.0 31.7 667 7 18.3 66.1 36.2 517 8 17.5 66.2 33.2 680 9 12.9 66.3 29.1 510 10 5.8 66.3 23.6 679 11 -1.6 66.2 25.4 553 12 -7.0 65.9 33.0 536 年平均值 5.9 66.0 28.1 全年总量为6709
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表 4 基于格尔木市气象条件的3种循环的性能对比
Table 4 Performance comparison of three cycles based on meteorological conditions in Golmud
参数 ZK2000简单循环 ZK2000回热循环(非太阳能模式) ZK2000太阳能混合循环(太阳能模式) T0=0℃
p0=66kPa
ω0=28.1%T0=12℃
p0=66kPa
ω0=28.1%T0=0℃
p0=66kPa
ω0=28.1%T0=12℃
p0=66kPa
ω0=28.1%太阳能份额/% 0 0 0 74.0 发电功率/kW 1397 1311 1307 1159 燃料消耗率/(g/kW·h) 281.7 286.1 209.9 79.2 空气进气流量/(kg/s) 6.8116 6.5792 6.8033 6.5573 燃料流量/(kg/s) 0.1093 0.1042 0.0762 0.0255 排气流量/(kg/s) 6.8725 6.6367 6.8312 6.5363 燃烧室进口温度/K 557 568 768 1069 排气温度/K 797 803 602 805
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表 5 ORC循环设计参数
Table 5 Design parameters of ORC cycle
参数 数值 冷凝压力/MPa 0.05 ORC膨胀机入口压力/MPa 3 ORC膨胀机等熵效率/% 80 工质泵等熵效率/% 80 换热器排气温度/℃ 120 ORC膨胀机入口温度/℃ 293 发电机效率/% 96
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表 6 ZK2000太阳能燃气轮机+ORC复合系统运行参数
Table 6 Operation parameters of ZK2000 solar gas turbine +ORC compound system
参数 ZK2000回热循环+ORC(非太阳能模式) ZK2000太阳能混合循环+ORC(太阳能模式) 气象条件 T0=0℃
p0=66kPa
ω0=28.1%T0=12℃
p0=66kPa
ω0=28.1%燃机发电功率/kW 1307 1159 燃机排气流量/(kg/s) 6.8312 6.5363 燃机排气温度/K 602 805 ORC工质流量/(kg/s) 3.2332 6.0065 工质泵耗功/kW 15 28 ORC膨胀机做功/kW 290 540 ORC系统发电功率/kW 264 492 复合系统总发电功率/kW 1571 1651 复合系统燃料消耗率/(g/kW·h) 174.6 55.6
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[1] 袁凌, 桑鹏飞, 员一泽, 等. 基于风力发电机组的离岸岛屿能量循环系统[J]. 中国电机工程学报, 2019, 39(9): 2569-2574. http://www.cnki.com.cn/Article/CJFDTotal-ZGDC201909008.htm YUAN Ling, SANG Pengfei, YUAN Yize, et al. Offshore island energy cycle system based on wind turbine[J]. Proceedings of the CSEE, 2019, 39(9): 2569-2574(in Chinese). http://www.cnki.com.cn/Article/CJFDTotal-ZGDC201909008.htm
[2] 孙士茼, 汪致洵, 林湘宁, 等. 含热电联供型光热电站与建筑相变储能的离网型综合能源系统[J]. 中国电机工程学报, 2019, 39(20): 5926-5937. http://www.cnki.com.cn/Article/CJFDTotal-ZGDC201920005.htm SUN Shitong, WANG Zhixun, LIN Xiangning, et al. Off-grid integrated energy system with combined heat and power CSP plants and phase change storage building[J]. Proceedings of the CSEE, 2019, 39(20): 5926-5937(in Chinese). http://www.cnki.com.cn/Article/CJFDTotal-ZGDC201920005.htm
[3] 高博, 卢卫青, 罗亚桥, 等. 光伏与光热发电发展前景对比分析[J]. 电源技术, 2017, 41(7): 1104-1106. DOI: 10.3969/j.issn.1002-087X.2017.07.047 GAO Bo, LU Weiqing, LUO Yaqiao, et al. Comparative analysis of development prospect of photovoltaic generation and photo-thermal generation[J]. Chinese Journal of Power Sources, 2017, 41(7): 1104-1106(in Chinese). DOI: 10.3969/j.issn.1002-087X.2017.07.047
[4] 胡玉, 白玉忠. 太阳能光伏与光热发电技术发展概述[J]. 环球市场信息导报, 2017(38): 139. DOI: 10.3969/j.issn.1005-4901.2017.38.118 HU Yu, BAI Yuzhong. The development of solar photovoltaic and photo-thermal power generation technology[J]. Global Marhet Information Guide, 2017(38): 139(in Chinese). DOI: 10.3969/j.issn.1005-4901.2017.38.118
[5] 李焕伟. 太阳能光热发电技术现状极其关键设备存在问题探究[J]. 电子测试, 2020(2): 131-132, 120. https://www.cnki.com.cn/Article/CJFDTOTAL-WDZC202002051.htm LI Huanwei. Research on the current situation of solar thermal power generation technology and the existing problems of key equipment[J]. Electronic Test, 2020(2): 131-132, 120(in Chinese). https://www.cnki.com.cn/Article/CJFDTOTAL-WDZC202002051.htm
[6] 史冬云, 刘劲松, 白晓威. 光伏发电技术现状、存在问题及对策[J]. 吉林电力, 2011, 39(6): 24-26. DOI: 10.3969/j.issn.1009-5306.2011.06.008 SHI Dongyun, LIU Jinsong, BAI Xiaowei. Photov-oltaic power generation technology and its current status, problems and counter-measurements[J]. Jilin Electric Power, 2011, 39(6): 24-26(in Chinese). DOI: 10.3969/j.issn.1009-5306.2011.06.008
[7] 滕飞, 钟福春, 崔贤基, 等. 槽式光热发电与光伏发电对比分析[J]. 科技尚品, 2017(7): 209. https://www.cnki.com.cn/Article/CJFDTOTAL-DYJS201707054.htm TENG Fei, ZHONG Fuchun, CUI Xianji, et al. Comparative analysis of trough photothermal power generation and photovoltaic power generation[J]. Premiere, 2017(7): 209(in Chinese). https://www.cnki.com.cn/Article/CJFDTOTAL-DYJS201707054.htm
[8] 彭兴波. 浅析国内太阳能光热发电项目发展前景及存在的问题[J]. 中小企业管理与科技, 2018(6): 181-182. DOI: 10.3969/j.issn.1673-1069.2018.06.084 PENG Xingbo. Discussion on the development prospect and existing problems of domestic solar thermal power generation project[J]. Management & Technology of SME, 2018(6): 181-182(in Chinese). DOI: 10.3969/j.issn.1673-1069.2018.06.084
[9] HELLER P, PFÄNDER M, DENK T, et al. Test and evaluation of a solar powered gas turbine system J]. Solar Energy, 2006, 80(10): 1225-1230. DOI: 10.1016/j.solener.2005.04.020
[10] SINAI J, SUGARMEN C, FISHER U. Adaptation and modification of gas turbines for solar energy applications[C]//ASME Turbo Expo 2005: Power for Land, Sea, and Air. Reno, Nevada, USA: ASME, 2005: 87-94.
[11] AMSBECK L, BUCK R, HELLER P, et al. Develop-ment of a tube receiver for a solar-hybrid microturbine system[C]//14th Biennial CSP Solarpaces Symposium. Stuttgart, Germany: German Aerospace Center, 2008.
[12] 刘焕磊. 基于太阳能湿空气布雷顿循环的回热特性与系统优化[D]. 杭州: 浙江大学, 2018. LIU Huanlei. Heat recovery of solar humid air Brayton cycle and system optimization[D]. Hangzhou: Zhejiang University, 2018(in Chinese).
[13] QUERO M, KORZYNIETZ R, EBERT M, et al. Solugas-operation experience of the first solar hybrid gas turbine system at MW scale[J]. Energy Procedia, 2014, 49: 1820-1830. DOI: 10.1016/j.egypro.2014.03.193
[14] KORZYNIETZ R, BRIOSO J A, DEL RÍO A, et al. Solugas-comprehensive analysis of the solar hybrid Brayton plant[J]. Solar Energy, 2016, 135: 578-589. DOI: 10.1016/j.solener.2016.06.020
[15] KIM J S. Solar air turbine project-final report: project results[R]. Canberra, Australia: Commonwealth Scientific and Industrial Research Organisation(CSIRO), 2014: 1-7.
[16] 张耀明, 张文进, 刘德有, 等. 太阳能热发电系列文章(17)70kW塔式太阳能热发电系统研究与开发(下)[J]. 太阳能, 2007(11): 17-20. DOI: 10.3969/j.issn.1003-0417.2007.11.008 ZHANG Yaoming, ZHANG Wenjin, LIU Deyou, et al. Solar thermal power series 17 research and develo-pment of 70kW tower solar thermal power generation system[J]. Solar Energy, 2007(11): 17-20(in Chinese). DOI: 10.3969/j.issn.1003-0417.2007.11.008
[17] 刘焕磊, 陈冬, 杨天锋, 等. 太阳能燃气轮机发电技术综述[J]. 热力发电, 2018, 47(2): 6-15, 62. https://www.cnki.com.cn/Article/CJFDTOTAL-RLFD201802002.htm LIU Huanlei, CHEN Dong, YANG Tianfeng, et al. Solar gas turbine power generation technology: a review[J]. Thermal Power Generation, 2018, 47(2): 6-15, 62. https://www.cnki.com.cn/Article/CJFDTOTAL-RLFD201802002.htm
[18] ÁVILA-MARÍN A L. Volumetric receivers in solar thermal power plants with central receiver system technology: a review[J]. Solar Energy, 2011, 85(5): 891-910. DOI: 10.1016/j.solener.2011.02.002
[19] 贾克琴, 曾宝森. QDR-20型燃气轮机热电联产机组[C]//分布式能源电冷联产研讨会论文集. 上海: 中国电机工程学会, 2003: 132-136. JIA Keqin, ZENG Baosen. QDR-20 gas turbine cogeneration unit[C]//CSEE 2003 Seminar on Cogeneration of Distributed Energy. Shanghai: CSEE, 2003: 132-136(in Chinese).
[20] 吉桂明. KHI的MIA-17D燃气轮机[J]. 热能动力工程, 2016, 31(3): 91. https://www.cnki.com.cn/Article/CJFDTOTAL-RNWS201603026.htm JI Guiming. MIA-17D gas turbine of KHI[J]. Journal of Engineering for Thermal Energy and Power, 2016, 31(3): 91(in Chinese). https://www.cnki.com.cn/Article/CJFDTOTAL-RNWS201603026.htm
[21] TRAVERSO A, MASSARDO A F, CAZZOLA W, et al. WIDGET-TEMP: a novel web-based approach for thermoeconomic analysis and optimization of conventional and innovative cycles[C]//Proceedings of ASME Turbo Expo 2004: Power for Land, Sea, and Air. Vienna, Austria: ASME, 2004: 623-631.
[22] AXELSSON L U, KATHIRGAMANATHAN D. Deve-lopment and performance analysis of a hybrid solar gas turbine[EB/OL]. [2020-11-10]. https://www.opraturbines.com/wp-content/uploads/2018/10/Development-and-performance-analysis-of-a-hybrid-solar-gas-turbine-OPRA-Turbines.pdf.
[23] WALSH P P, FLETCHER P. Gas turbine performance[M]. 2nd ed. Oxford: Blackwell, 2004: 259-260.
[24] 蔡小刚. 100MW熔融盐塔式太阳能光热电站设计优化研究[D]. 保定: 华北电力大学(保定), 2019. CAI Xiaogang. Design optimization of 100MW molten salt solar thermal power tower plant[D]. Baoding: North China Electric Power University(Baoding), 2019(in Chinese).
[25] 中华人民共和国住房和城乡建设部, 国家市场监督管理总局. GB/T 51307-2018塔式太阳能光热发电站设计标准[S]. 北京: 中国计划出版社, 2018. Ministry of Housing and Urban-Rural Development of the People's Republic of China, State Administration for Market Regulation. GB/T 51307-2018 Standard for design of solar power tower plant[S]. Beijing: China Planning Press, 2018(in Chinese).
[26] 姚利森. 塔式光热电站发电量估算[J]. 上海节能, 2019(12): 974-979. https://www.cnki.com.cn/Article/CJFDTOTAL-SHJL201912009.htm YAO Lisen. Estimation of power generation of solar power tower plants[J]. Shanghai Energy Conservation, 2019(12): 974-979(in Chinese). https://www.cnki.com.cn/Article/CJFDTOTAL-SHJL201912009.htm
[27] SPELLING J, LAUMERT B, FRANSSON T. A comparative thermoeconomic study of hybrid solar gas-turbine power plants[C]//Proceedings of ASME Turbo Expo 2013: Turbine Technical Conference and Exposition. San Antonio, Texas, USA: ASME, 2013.
[28] MERCHÁN R P, SANTOS M J, MEDINA A, et al. Thermodynamic model of a hybrid Brayton thermosolar plant[J]. Renewable Energy, 2017, 128: 473-483. http://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0960148117304755
[29] 张亚珍, 何生录, 韩忠全. 1990-2019年格尔木市区日照时数变化特征分析[J]. 农家致富顾问, 2020(8): 251. ZHANG Yazhen, HE Shenglu, HAN Zhongquan. Analysis on the variation characteristics of sunshine hours in Golmud City from 1990 to 2019[J]. Nongjia Zhifu Guwen, 2020(8): 251(in Chinese).
[30] 庞颖. BK格尔木20MW光伏电站项目综合效益分析[D]. 北京: 北京建筑大学, 2014. PANG Ying. Comprehensive benefit analysis on BK 20MW photovoltaics station project[D]. Beijing: Beijing University of Civil Engineering and Architecture, 2014(in Chinese).
[31] 冯云岗, 崔云, 蒋浩. 槽式太阳能光热系统发电量计算研究[J]. 电力与能源, 2016, 37(1): 93-97. https://www.cnki.com.cn/Article/CJFDTOTAL-LYJI201601028.htm FENG Yungang, CUI Yun, JIANG Hao. Research on calculation of solar thermal power generation[J]. Power & Energy, 2016, 37(1): 93-97(in Chinese). https://www.cnki.com.cn/Article/CJFDTOTAL-LYJI201601028.htm
[32] JAVIDMEHR M, JODA F, MOHAMMADI A. Thermodynamic and economic analyses and optimization of a multi-generation system composed by a compressed air storage, solar dish collector, micro gas turbine, organic Rankine cycle, and desalination system[J]. Energy Conversion and Management, 2018, 168: 467-481. DOI: 10.1016/j.enconman.2018.05.019
[33] WANG Wei, CAI Ruixian, ZHANG Na. General characteristics of single shaft microturbine set at variable speed operation and its optimization[J]. Applied Thermal Engineering, 2004, 24(13): 1851-1863. DOI: 10.1016/j.applthermaleng.2003.12.012
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