塔式太阳能热发电与储能虚拟仿真实验

负责人:李晓庆 专业:电子信息工程 查看项目
常熟理工学院 塔式太阳能热发电与储能虚拟仿真实验

本实验拟对塔式太阳能热电站进行高度仿真。在塔式太阳能光热电厂基本组成认知环节中,将对聚光子系统、集热子系统和蓄热子系统进行全息建模,对核心设备(吸热器、熔盐罐、蒸汽发生器等)进行高度虚拟仿真建模,形成从外观到内部的全方位展现。同时模拟系统中介质的运行状态参数监测,使学生对设备、流程及基本工作原理形成清晰而完整的认知。

常熟理工学院 塔式太阳能热发电与储能虚拟仿真实验

常熟理工学院

实验简介:

本实验拟对塔式太阳能热电站进行高度仿真。在塔式太阳能光热电厂基本组成认知环节中,将对聚光子系统、集热子系统和蓄热子系统进行全息建模,对核心设备(吸热器、熔盐罐、蒸汽发生器等)进行高度虚拟仿真建模,形成从外观到内部的全方位展现。同时模拟系统中介质的运行状态参数监测,使学生对设备、流程及基本工作原理形成清晰而完整的认知。

实验背景:

太阳能热发电是新能源利用的一个重要方向。由于太阳能具有间歇性和不稳定性,因此单纯依靠太阳能很难形成连续稳定的电力输出,光热发电最大的优势在于结合了储能技术的应用,可以实现连续稳定的电力输出,可做基础电站,也可做调峰用电站。此外,太阳能热发电与光伏、风力发电互补并还可弥补后者的发电不稳定性。

本实验课程以立德树人为出发点,以太阳能热电站的光热利用与储存为背景,将先进科研成果及学科前沿转化为教学内容,并在实验全程融入思政元素,通过交互式的体验,让学生切实感受到太阳能作为清洁能源,在发电过程中的优势、技术要点和发展方向,在潜移默化中培养学生节能减排的环保意识,勤奋严谨的职业道德,创新发展的社会责任以及科技强国的家国情怀。

设计原则:

本实验设计了三个既独立又依次承接的实验环节:塔式太阳能光热电厂基本组成认知、太阳能热电站设计集成,换热系统性能检测与评价。实验包含14个知识点,可辐射3门课程,全程设计18个操作步骤,难度由浅入深,使学生获得从基础认知,到分析设计,再到应用探索的进阶式能力提升。

实验目标:

1、知识目标

掌握塔式太阳能热电站的基本组成及工作原理;了解提高太阳能光热转换效率的基本原则和主要途径。掌握核心设备的基本工作原理、设计原则、运行及评价指标等;

2、能力目标

通过完成实验能对塔式太阳能热电站中的主要实际热力过程进行合理地抽象、概括、简化,得到相应的理想过程和理论循环并对其计算分析,能利用热工基础知识对工程问题进行计算。能定性分析复杂工程问题,定量测量、分析与评价;

3、素质目标

希望通过课程学习,学生能成为眼里有热、心中有工的新能源学子。眼里有热:是指通过课程学习,学生可以看到看懂塔式太阳能热电站中的各种热现象、热力系统、热力设备、热功转换效率和热量传递规律。心中有工:是指学生能够具有工程思维,能利用所学知识分析、解释和计算复杂工程问题。兼具工程思维和文化素养,具有正确的人生观、世界观及价值观,具有敢闯会创、锐意进取的创新精神,能于、勇于并乐于为祖国的能源事业贡献力量。

实验要求:

1、做好预习。在实验前认真阅读实验指导书,明确实验目的,理解实验原理,并按照实验指导书的引导熟悉实验流程,明确各交互性操作步骤的要点;

2、按时出勤。在指定时间内提前登录平台,做好实验前的各项准备;

3、认真操作实验。根据实验指导书,逐一完成各交互性操作步骤;

4、做好总结。实验后认真做好总结,整理好实验报告。

电子信息工程虚拟仿真实验

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