تحلیل ترمودینامیکی یک سیکل ترکیبی مبتنی بر سیکل بسته برایتون و نیروگاه دریافت کننده مرکزی خورشیدی

تکنولوژی متمرکز کننده توان خورشیدی (CSP) توانایی و امکانات جالب توجهی برای تولید برق در آینده و تحقیقات در مورد انواع مختلف سیستم های CSP به ویژه آن دسته از این سیستم ها که با سیستم دریافت کننده مرکزی (CRS) عمل می کنند و اخیرا توجهات خیلی زیادی را جلب کرده اند، ارایه می دهد. امروزه این نیروگاه ها از لحاظ هزینه های هم تراز شده برق (LCOE) نمی توانند با سیستم های تولید برق مرسوم که ا سوخت فسیلی استفاده می کنند و اگر بتوانند از لحاظ LCOE با سیستم های تولید برق مرسوم رقابت کنند، یک سیکل توان ترمودینامیکی کارآمد ضروری است. در این مقاله، یک سیکل ترکیبی جدید برای تولید انرژی الکتریکی از برج های خورشیدی پیشنهاد شده است. سیستم پیشنهادی شامل یک سیکل برایتون بسته است که از هلیوم به عنوان سیال عامل در این سیکل استفاده می شود و همچنین شامل دو سیکل رانکین ارگانیک (آلی) است که برای بازایبی گرمای تلف شده سیکل برایتون به کار می رود. سیستم از لحاظ ترمودینامیکی از دو دیدگاه قانون اول و دوم ترمودینامیک بررسی می شود. یک مطالعه پارامتری برای بررسی اثرات پارامترهای عامل کلیدی ( از جمله زیرمجموعه های سیستم خورشیدی و پارامترهای سیکل توانی ) بر روی عملکرد و کارایی کل نیروگاه انجام شده است. نتایج نشان می دهد که بازده های اگزرژی بالای 30% برای کل مجموعه نیروگاه بدست آمده است. همچنین طبق نتایج بدست آمده، سیکل توانی پیشنهاد شده در این مقاله از سایر سیستم های تحقیقاتی رانکین و دی اکسید کربن بحرانی که تحت شرایط مشابه عمل می کنند و برای این نوع از نیروگاه های خورشیدی می باشند کارایی و عملکرد بهتری دارد.

کلیدواژه ها:

سیکل ترکیبی ، تجزیه و تحلیل اگزرژی ، سیکل رانکین آلی ، انرژی خورشیدی ، برج خورشیدی ، گیرنده مرکزی