序
前言
第1章 绪论
1.1 能源、环境与气候变化问题
1.1.1 世界能源形势
1.1.2 中国的能源形势和挑战
1.2 我国可再生能源的现状与发展
1.2.1 我国可再生能源资源和特点
1.2.2 非水能可再生能源发电现状
1.2.3 我国可再生能源发展预期
1.3 现有可再生能源发电技术
1.3.1 风力发电
1.3.2 太阳能光伏发电
1.3.3 太阳能高温热发电
1.4 太阳能热气流发电系统简介
1.4.1 系统原理
1.4.2 系统的特点
1.5 太阳能热气流发电系统实验系统及商业电站建设进展
1.6 太阳能热气流发电系统的理论研究进展
1.6.1 太阳能热气流发电系统的热力学理论
1.6.2 太阳能热气流发电系统的抽力机制
1.6.3 太阳能热气流发电系统的流动与传热理论
1.6.4 热气流透平的设计及其优化技术
1.6.5 太阳能热气流发电系统储能特性研究
1.6.6 太阳能热气流发电系统的经济性与可行性研究
1.7 中国关于太阳能热气流发电技术的研究
1.8 尚待进一步解决的问题
参考文献
第2章 太阳能热气流发电系统的热力学性能
2.1 概述
2.2 太阳能热气流发电系统热力学分析
2.2.1 热力过程描述
2.2.2 系统透平轴功
2.3 太阳能热气流发电系统实际效率
2.3.1 传热数学模型
2.3.2 流动阻力数学模型
2.4 程序可靠性验证
2.4.1 模型验证程序编制思想
2.4.2 西班牙实验电站数据的计算验证
2.4.3 对现有文献的预测模型进行计算验证
2.5 系统效率理论分析
2.5.1 西班牙实验电站模型计算结果
2.5.2 商业电站模型计算结果
2.6 本章小结
参考文献
第3章 太阳能热气流发电系统的效率优化
3.1 概述
3.2 理想循环效率和系统运行效率
3.2.1 理想循环效率
3.2.2 系统运行效率
3.3 提高系统效率的方法
3.3.1 透平效率的影响
3.3.2 烟囱高度和直径的影响
3.3.3 集热棚直径的影响
3.3.4 太阳辐射的影响
3.3.5 环境温度的影响
3.4 系统效率的影响因素定量分析
3.4.1 影响因素分析
3.4.2 发电功率影响因素分析
3.4.3 用于计算的参数选择方法
3.4.4 六条因素的大致影响范围
3.5 本章小结
参考文献
第4章 太阳能热气流发电系统的流动与传热特性
4.1 概述
4.2 流动与传热特性数学模型
4.2.1 数学模型
4.2.2 边界条件
4.3 计算结果与分析
4.3.1 模型验证
4.3.2 系统流场
4.3.3 系统运行特征
4.4 烟囱结构的优化设计
4.4.1 基于相同底部直径的不同烟囱形状的影响
4.4.2 基于相同表面积的不同烟囱形状的影响
4.4.3 烟囱高径比的影响
4.5 10MW模型设计方案
4.5.1 设计方案
4.5.2 设计方案
4.6 本章小结
参考文献
第5章 环境风对太阳能热气流发电系统的影响
5.1 概述
5.2 数学模型
5.3 环境风对西班牙实验电站的影响
5.3.1 物理模型
5.3.2 边界条件
5.3.3 数值模拟结果分析
5.4 环境风对大型太阳能热气流发电系统的整体影响分析
5.4.1 物理模型
5.4.2 边界条件
5.4.3 数值模拟结果分析
5.5 环境风对大型太阳能热气流发电系统烟囱出口的影响
5.5.1 物理模型
5.5.2 边界条件
5.5.3 结果分析
5.6 本章小结
参考文献
第6章 太阳能热气流发电系统的储能性能
6.1 概述
6.2 不同蓄热层的动态储热性能
6.2.1 物理数学模型
6.2.2 蓄热层的物性对系统的影响
6.2.3 空气流速对蓄热层性能的影响
6.3 太阳能热气流发电系统的储热性能及其发电特性
6.3.1 物理模型
6.3.2 数学模型
6.4 计算方法
6.5 验证
6.6 计算结果与分析
6.6.1 蓄热材料对系统发电性能的影响
6.6.2 水层厚度对系统发电性能的影响
6.6.3 水层面积对系统发电性能的影响
6.6.4 水层位置对系统发电性能的影响
6.7 本章小结
参考文献
第7章 风能-太阳能热气流综合集成发电系统
7.1 我国风电特点
7.2 我国大规模风力发电面临的问题
7.2.1 电网稳定性问题
7.2.2 风电场可调度性
7.3 解决大规模风电并网的技术途径
7.3.1 互补发电技术
7.3.2 大规模储能技术
7.4 风能-太阳能热气流集成储能发电技术
7.4.1 方案的提出
7.4.2 基本结构组合
7.4.3 系统特点
7.5 数学物理模型
7.5.1 物理模型
7.5.2 集热棚和烟囱内流动与传热数学模型
7.5.3 蓄热系统流动与传热数学模型
7.5.4 定解条件与求解
7.6 计算结果与分析
7.6.1 系统出力控制方法
7.6.2 10MW级综合发电系统计算结果
7.6.3 100MW级大规模综合发电系统计算结果
7

本书围绕太阳能热气流发电系统开展基础理论和技术应用研究，太阳能热气流发电系统主要由集热棚、蓄热层、风力透平和烟囱四个部件组成。本书着重分析系统的热力学性能及其影响因素、提高效率的方法及特定条件下系统效率的极限，依次对系统的流动与传热特性、环境风对系统性能的影响、储能特性展开数值模拟分析，提出一种将风能发电和太阳能热气流发电相结合的综合集成系统，提出一种在中国干旱、半干旱地区利用太阳能热气流系统的空气取水技术及实现全球温室气体大规模移除的新方法，对太阳能热气流发电系统的经济性展开分析比较，并对其未来发展进行分析。
本书可供从事太阳能热利用、可再生能源利用、空气取水、温室气体和污染气体移除的研究人员与技术人员使用，也可供能源、建筑、环境、大气科学等相关专业的高校和科研院所的科技工作者参考。