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太阳能热发电吸热和储热装备技术 课程编码：080701M06001H 英文名称：Receiver and Thermal Storage Theory and Technology in Solar Thermal Power Plant 课时：20 学分：1.00 课程属性：专业研讨课 主讲教师：李鑫 教学目的要求 本课程为电气工程学科、工程热物理学科、工程学科研究生的学科基础。太阳能热发电技术中的不同于常规电站的核心装备主要包括：聚光器、吸热器和储热器。本课程主要学习太阳能热发电技术中的核心装备：吸热器和储热器的基本原理、工程设计方法、性能评价方法和技术经济性分析，侧重于学科前沿等。 预修课程 高等数学、大学物理、传热学、流体力学、工程热力学、太阳能热发电技术 教材 没有现有的书籍作为教材，依据研究人员多年的研究成果和相关参考文献自编教材。 主要内容 第一章 太阳能热发电技术 （共4学时） 热发电技术简介，吸热器的分类、吸热器命名方法、水工质吸热器、熔融盐工质吸热器、空气吸热器发展现状与趋势等。 基于现有太阳能热发电技术，研讨新型太阳能热发电技术及其提高太阳能热发电站发电效率降低成本的方法。 第二章 塔式太阳能热发电吸热器的设计计算、校核计算和热性能测试方法（共8学时） 吸热器设计计算数学模型、强度校核计算方法、流量分配与流阻校核计算方法以及设计计算和校核计算算例。 吸热器许用热流、吸热器的热应力和热疲劳的计算方法及算例。传统聚光器测试方法和塔式电站吸热器稳态热性能测试方法。 基于吸热器设计计算基本理论，研讨快速准确进行吸热器设计的新技术。基于吸热器安全性理论和现有热性能测试方法，研讨吸热器长寿命低成本新技术及其非稳态测量方法。 第三章 槽式太阳能真空管技术及基本理论（共4学时） 介绍槽式太阳能热发电系统热力过程、槽式真空管基本结构与功能、工程案例及技术发展现状与趋势。 真空管热性能的计算方法和测试方法基本理论。在此基础上，研讨真空管降低热损失、延长真空寿命及其在线监测和离线检测方法。 基于槽式技术现状和趋势，研讨新型槽式太阳能热发电技术在哪些方向上可以进一步提升系统效率和降低成本。 第四章 太阳能热发电站储热技术（共4学时） 现有储热技术及储热基本理论介绍。在此基础上探讨，新型高密度储热技术及与太阳能热发电和工业应用的结合。 研讨聚光太阳能与热化学、材料学科交叉研究的新领域及其涉及的相关吸热/反应/储热新技术。 教学重点：1）吸热器设计计算数学模型和工程设计方法（第二章中）；2）吸热器许用能流计算方法（第二章中）；3）槽式真空管关键技术与原理（第三章）；4）槽式真空管光热性能测试方法（第三章）；5）储热技术基本原理（第四章） 教学手段与方法：课堂讲授结合课堂讨论，以讨论为主。 考核方式：课堂研讨、读书报告。 参考文献 1. 黄湘,王志峰等著,《太阳能热发电技术》,中国电力出版社,北京,2013. 2. 王志峰等著,《太阳能热发电站设计》,化学工业出版社,北京,2014. 3. Concentrating solar power technology - Principles, developments and applications, Edited by Keith Lovegrove and Wes Stein，Woodhead Publishing Series in Energy: Number 21，? Woodhead Publishing Limited, 2012. 4. John A. Duffie, William A. Beckman (auth.)-Solar Engineering of Thermal Processes, Fourth Edition (2013). 课程教师信息 李鑫 课程首席，工学博士 中国科学院电工研究所研究员，博士生导师 作为课题负责人及主要参加人员承担过国家863重点课题、北京市科委重点项目、中国科学院知识创新重要方向项目、国家自然科学基金项目等共15项，总经费2000多万。SCI，EI收录论文35篇、申请发明专利39项，授权28项。科技部入库专家、北京市科委入库专家、欧盟地平线2020项目评审专家。多个国内外重要学术期刊特约审稿人。 ? 雷东强 教师助教，工学博士 中国科学院电工研究所副研究员，硕士生导师 作为课题负责人承担过国家科技支撑计划课题、中科院院地合作战略新兴产业项目、国家自然科学基金项目等共4项，发表学术论文30篇、获得授权发明专利10余项。主要研究方向为槽式集热管传热特性研究、槽式集热管失效机理及其可靠性研究等。 |
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