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一种对色散聚光型太阳能发电系统的仿真建模方法
本发明公开了一种对色散聚光型太阳能发电系统的仿真建模方 法，包括：（1）利用简单太阳大气辐射传输模式，得到入射的太阳光 谱和辐射强度数据；（2）进行膜系设计，得到输入光谱的输出光谱范 围和输出透射/反射率；（3）对系统建模创建实际系统模型，得到各 个子太阳能电池上的投射光谱数据和辐射强度数据；（4）创建系统所 使用的单结/多结太阳能子电池模型，得到各个子电池的输出响应；（5） 根据各个子电池的输出响应和投射光谱数据分
华中科技大学
2021-04-14
用于机械能热能协同收集的动态型压电热电发电器
随着物联网技术的不断发展，其能耗管理与供能问题日益突出。收集广泛存在于环境中的低频振动与低品位余热为物联网分布式供能提供了新的可行方案。低频机械能与热能的并向收集是近年来能源领域的研究热点之一。传统的基于压电（piezoelectric）/热释电（pyroelectric）收集振动热源的机械能与余热等静态型换能技术得到了一定关注，其通过耦合高电压输出的摩擦电（triboelectric）换能单元可实现高功率密度输出。
南方科技大学
2021-04-14
屋顶风力发电装置
本发明涉及一种屋顶风力发电装置,风力机直径≤3m;1.5～2.5m高矮塔安装生根在楼房屋面梁上或楼板上;固定在矮塔顶部发电机与发电机舱间以两套调向轴承相连,在两套调向轴承间为发电机散热片;发电机舱与机罩连成一体;机罩设计为关于发电机不对称结构,外表面装有定向翼,使进风口总朝向来风方向;避雷针设在出风口上边缘位置;利用辐条将风力机圆筒形齿轮箱固定在机罩内,使风力机定位在机罩内;发电机轴与风力机齿轮箱通过连接轴承相连;发电机轴端二扇齿轮与风力机二扇齿轮啮合,处于齿轮箱内风力机二扇齿轮通过轴分别与两组风轮轴承连接,两组风轮轴承固定在轴承支撑盘上;发电机与楼房电源电连接,配有并网调节器,实现并网发电.
东北电力大学
2021-04-30
太阳能光伏发电并网逆变器
并网逆变器作为太阳能光伏并网发电系统的核心组成部分，对提高太阳能转换效率、输出高品质电能起着关键作用。光伏并网逆变器核心技术主要包括最大功率跟踪、直流变换电路、逆变控制技术和孤岛检测等。光伏组件将太阳能转化为直流电，经直流变换电路提升并稳定直流电压输出，再通过并网逆变电路将直流电转化为交流电，利用数字锁相技术和逆变控制技术，将与电网同频同相的高品质电能馈入电网，为保证并网发电系统不危及电网输电线路安全，孤岛检测技术能实时检测系统是否处于孤岛状态并能停止并网运行。本项目主要利用先进数字控制技术实现最大功率跟踪、逆变闭环控制、孤岛检测及系统保护等，特别在大功率三相并网发电逆变系统高品质输出的控制技术及太阳能直流电到输出电能的高转换率技术方面有技术积累。采用自主研发的控制技术，使得并网输出电流总畸变率低，输出功率因素高且可调，系统发电效率高。光伏并网发电监控软件可实时远程监控多台并网逆变器工作状态，具有记录、存储、图形化显示系统各项输出如电压、电流、馈入电网电能数量等功能。
华东理工大学
2021-04-11
太阳能光伏发电并网逆变器
并网逆变器作为太阳能光伏并网发电系统的核心组成部分，对提高太阳能转换效率、输出 高品质电能起着关键作用。光伏并网逆变器核心技术主要包括最大功率跟踪、直流变换电路、 逆变控制技术和孤岛检测等。光伏组件将太阳能转化为直流电，经直流变换电路提升并稳定直 流电压输出，再通过并网逆变电路将直流电转化为交流电，利用数字锁相技术和逆变控制技 术，将与电网同频同相的高品质电能馈入电网，保证并网发电系统不危及电网输电线路安全， 孤岛检测技术能实时检测系统是否处于孤岛状态并能停止并网运行。 本项目主要利用先进数字控制技术实现最大功率跟踪、逆变闭环控制、孤岛检测及系统保 护等，特别在大功率三相并网发电逆变系统高品质输出的控制技术及太阳能直流电到输出电能 的高转换率技术方面有技术积累。采用自主研发的控制技术，使得并网输出电流总畸变率低， 输出功率因素高且可调，系统发电效率高。光伏并网发电监控软件可实时远程监控多台并网逆 变器工作状态，具有记录、存储、图形化显示系统各项输出如电压、电流、馈入电网电能数量 等功能。
华东理工大学
2021-04-11
盐差能分级发电系统及方法
本发明公开了一种盐差能分级发电系统，包括：多个渗透装置串联形成的多级渗透装置，其中，每个渗透装置包括由多个渗透膜元件并联而成用以将不同浓度的溶液分成高浓度侧和低浓度侧的渗透级；多个水轮机，其中每个渗透装置的高浓度侧对应一个水轮机，且各水轮机同轴连接，用以驱动发电机工作；在渗透级的高浓度侧和低浓度侧分别通入高浓度溶液和低浓度溶液后，渗透级可将渗透压差转变成高浓度侧流体静压，并利用在各渗透级施加的相应大小的背压，
华中科技大学
2021-04-14
小型垂直轴风力发电装置及发电技术
小型风力发电是风能利用的重要途径，分为垂直轴风力发电和水平轴风力发电两种形式，其中小型垂直轴风力发电装置的发电功率从几百瓦到几十千瓦之间，具有结构简单、造价低；组装维护简单方便；启动风速低，抗风能力强、安全性好；适用场所广；噪音低、美观等优点。因此，美国、欧洲等发达国家出台了许多激励政策，大力扶持小型垂直轴风电技术的发展和应用。在这些国家，小型垂直轴风力发电已是家庭和公共设施用电的重要形式之一。 大型风力发电机组在较大风速下才能正常工作，存在易损坏、运输、安装难度大、上网困难、投资大等问题，鉴于大型风电场建设的弊端，国家能源局正在调整风电的发展策略，在继续推进大型风电基地的基础上，将着重进行中小型风电项目的建设。小型风力发电技术市场前景广阔，既可用于家庭和公共设施，又可用于农村、偏远地区、海上等连接电网困难、用电不便的地区，从而缓解国家电力集团节能降耗压力，促进我国不发达地区的经济建设，具有巨大的市场和潜在的经济效益。 北航在风力发电技术方面有着长期的研究基础，承担了传统大型叶片、垂直轴发电装置、集风式发电装置等多项国家863、国家973项目，形成了集设计、材料、制造、电控等为一体的专业齐全、技术融合的研发团队。已针对小型垂直轴风力发电技术进行了深入研究，设计出百瓦至千瓦级系列小型垂直轴风力发电装置，拥有从气动设计、结构设计到材料工艺、发电机、控制系统的全套技术。针对不同风况和应用场合开发出了多台样机，能够在2m/s的风速下启动，实现了照明工程与城市景观相结合，风力发电与光伏发电相结合，单机发电与多机成网相结合，同时还具有发电效率高、噪声小、外形美观、安全性好、运输安装方便、适用场所广等特点。
北京航空航天大学
2021-04-13
一种简易型太阳能综合利用装置
简介：本发明公开了一种简易型太阳能综合利用装置，属于太阳能利用领域。本发明包括支撑架、聚光装置、集热发电组件和热水收集装置，所述的聚光装置和集热发电组件安装在支撑架上，聚光装置中装有平面反光镜，所汇聚光线照射在集热发电组件外表面，集热发电组件中设有集热水箱，该集热水箱通过输水管与热水收集装置连通，在水箱两侧分别设置有发电用光伏组件和光伏热电组件。本发明简化了集热发电组件的内部构造和系统组成，通过各个装置有机组合，实现了光伏发电、温差发电和光能制热的功能，增加了太阳能利用率，提高了集热发电效率，降低了成本。
安徽工业大学
2021-04-11
一种机电液一体化全密封波浪能发电装置
本实用新型公开了一种机电液一体化全密封波浪能发电装置。第一浮体与第二浮体固定设置在密封流管的两端，使得第一浮体与第二浮体托举整个波浪能发电装置漂浮在海上；密封流管内设有能量提取单元、导流机构和流体介质，波浪作用下装置往复摆动，流体介质在密封流管中经过能量提取单元地往复来回流动，使流体介质吸收波浪能并传递给能量提取单元生成电能，通过导流机构的设置使能量提取单元中的发电机始终朝一个方向旋转，完成波浪能发电过程。采用流体、机械、电气一体化设计，内部与海水完全隔绝，结构简单，活动件少，无动密封，通过优化所述浮体的内外形状设计、质量分布设计和涵管流道设计，可实现可靠、高效、稳定的波浪发电。
浙江大学
2021-04-13
一种温控加热型太阳能燃气联合循环发电系统及其方法
能源与环境密切相关，是社会经济发展的重要战略保障。我国是世界上最大的能源生产消费国，环境污染、温室效应和化石能源短缺三大问题亟待解决。发展先进的供能系统是缓解能源与环境问题、落实我国节能减排战略的重大需求，与能源结构清洁化转型息息相关。太阳能燃气联合循环（ISCC）基于“温度对口，梯度利用”原则，是一种先进可靠的供能系统。ISCC系统中太阳能作为辅助热源加热给水，实现了能源互补，克服了单独太阳能热发电系统负荷变动大、需要大规模蓄热装置的缺陷，大大提升了太阳能的利用效率，减少了污染物排放。
创新点
为了增加变负荷下太阳能集热器出口蒸汽产量，提出从过热蒸汽管道或汽轮机中抽汽加热太阳能集热器进口水的方法，以达到最佳的蒸汽产量，提升联合循环的能量利用率且成本低。根据太阳辐射的强弱和排烟温度自动调整进入太阳能集热器的进水比例和过热蒸汽管道或汽轮机的抽汽量，保证太阳能集热器进口水温度达到其设计接近点温差对应的温度值，实现对能量的梯级互补和综合利用，提高太阳能联合循环系统的运行效率。
市场前景
中国“二氧化碳排放力争于2030年前达到峰值，努力争取2060年前实现碳中和”。根据国家能源局统计，截至2021年底，全国风电装机容量约3.3亿千瓦，太阳能发电装机容量约3.1亿千瓦。到2030年，风电和太阳能发电的总装机容量将达到12亿千瓦以上，且风电与太阳能发电的装机容量占比还要提高。但风电和太阳能发电严重受限于天气、季节、风力等自然气象条件。
太阳能与化石能源互补利用有利于加快构建清洁低碳、安全高效的能源体系。然而燃煤电站灵活调峰能力尚且不足，现阶段燃气蒸汽联合循环系统以燃气轮机实现化石能向热能的转换，响应速度远快于燃煤锅炉。且集成太阳能集热器构建ISCC系统实现能源互补的技术比较成熟，作为太阳能利用的可靠方式受到了广泛关注。
本团队成果适用于槽式太阳能集热器与燃气蒸汽联合循环集成，可优化机组变负荷与太阳能辐射波动过程中的能量匹配规律，低成本实现多热源梯级利用，允许系统集成更大太阳能面积促进可再生能源利用，逐步推进双碳目标。
获奖情况
2021年12月大学生创新创业训练计划项目：基于温控的复杂热力系统优化北京市优秀。
华北电力大学
2023-07-19