当今,发电厂工程师主要关注如何最大限度地提取燃料能量。这一目标涉及根据热力学第一定律和第二定律提高不同热力学要素和整个循环的效率。为实现这一目标,工程师们采用了各种旨在提高这些效率的技术。在目前的研究中,所使用的一种技术是用不同的工作流体替代水/蒸汽。通过改变工作流体,工程师们旨在优化发电厂的热力学性能。在本研究中,分析重点是氨水混合物与跨临界二氧化碳在热回收蒸汽发生器中的应用。研究结果表明,实现的最高功输出和第二定律效率分别为 1192 kJ/秒和 81.68%。当顶部循环压力设置为 50 bar,并且涡轮机入口温度分别为 500°C 和 300°C(氨水混合物和跨临界二氧化碳)时,可获得这些最佳值。此外,当顶循环压力设置为 50 bar、底循环压力设置为 160 bar 且涡轮机入口温度为 300°C 时,可观察到 43.57% 的最大第一定律效率。分析还表明,热源是造成大部分能量破坏的原因,在 500°C 的温度下,最多有 1970 kJ/秒的可用能量被破坏。为了实现热力学性能参数的最高值,建议在吸收器和冷凝器中保持低压。此外,分析表明,当冷凝器压力设置为 70 bar 时,发电成本达到峰值,达到 0.050 美元/千瓦时。
本研究考察了由太阳能光伏 (PV)、稻壳生物质和铅酸电池组成的离网混合系统的最佳规模,以满足农村社区的电力需求。以孟加拉国的一个偏远村庄为例,主要从技术经济和环境角度比较了所提出的优化系统与柴油发电机和基于微型燃气轮机 (MGT) 的方案。本研究调查了潜在的社会效益,例如创造就业机会和提高当地人类发展指数。此外,还研究了运营温室气体排放对人类健康损害和周围生态系统的影响。此外,还对混合系统及其组件进行了火用分析。结果表明,除了是环境上更有利的选择之外,与基于 MGT 的系统 (0.377 美元/千瓦时) 相比,所提出的 PV/生物质/电池系统提供的能源成本较低,为 0.314 美元/千瓦时。尽管柴油系统的经济性略好一些(能源成本降低 9.55%),但它可能对人类健康和生态系统造成损害,分别为 15,211 美元和 6,608 美元,而生物质则是没有此类损害的最佳选择。能量分析显示,光伏的损失高于生物质,系统能量效率为 13.09%。社会指标评估表明,通过在社区安装混合系统,人类发展指数有可能从目前的水平提高,并创造 1.41 个工作岗位,最多可创造 15.15 个全职永久性工作岗位。
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在目前的研究中,我们开发了一种球床热能存储 (PBTES) 系统来利用发动机废气产生的废能。开发的 PBTES 与电力测功机耦合的固定式柴油发动机集成在一起,用于实验研究。比较了集成和未集成 PBTES 系统的发动机性能。在各种负载条件下,在充电过程中,60-75% 的能量可以存储在制造的系统中。研究发现,考虑到充电过程,使用该存储系统可以节省近 11-15% 的发动机燃料能量。PBTES 的热回收/排放表明可以节省 6-8.5% 的燃料一次能源。系统组合(发动机 + PBTES)效率在不同负载条件下变化范围为 11-38%。当施加 3 kW 负载时,可获得最高的能量节省,为 3.32%。开发的系统可轻松用于家庭或工业用途的空间加热或热流体需求。关键词:热能储存系统,球床,废热回收,
建筑供暖项目导致大量的能源消耗和碳排放。尽管太阳能清洁且资源丰富,可用于建筑供暖,但它存在时间错配问题,即供暖季节和非供暖季节的能源需求和供应量相反。本文提出了一种能源管理策略,旨在通过供暖季节产热、非供暖季节利用太阳能余能发电,从而高效利用全年太阳能。结果证明,它能够满足目标区域的大部分空间供暖需求,并在非供暖季节提供额外的电力。全年太阳能有效利用时长提高到传统太阳能供暖项目的2.48倍,年热能储存效率为91.22%,表明太阳能可以在全年得到比季节性储存系统(<60%)更高的利用效率。此外,生命周期成本分析表明,该系统的单位能源成本(0.102 V / kWh)低于太阳能季节性储能系统。因此,通过这种能源管理策略可以解决太阳能供需不匹配问题,并有望在未来在全球范围内推广。© 2022 Elsevier Ltd. 保留所有权利。