Ph.d. forsvar på DTU Mekanik

Ph.d. forsvar 8. december: Numerical Evaluation of the Kalina Cycle for Concentrating Solar Power Plants

onsdag 02 dec 15

Anish Modi fra DTU Mekanik forsvarer sin ph.d. "Numerical Evaluation of the Kalina Cycle for Concentrating Solar Power Plants" tirsdag d. 8. december kl 14.00. Forsvaret finder sted i auditorium 71, bygning 421, DTU Lyngby. Vejleder er professor Fredrik Haglind.

 

For at mildne de uønskede miljøeffekter ved afbrænding af fossilt brændstof, har energisystemer baseret på vedvarende energi i den seneste tid tiltrukket en øget interesse, som en ren og bæredygtig måde til at tilfredsstille vores energibehov. I denne sammenhæng betragtes koncentrerede solkraftværker som en levedygtig metode til bæredygtig produktion af elektricitet i stor skala. Disse kraftværker benytter et antal reflekterende spejle til at fokusere og konvertere sollys til varme, og et kraftværk til at konvertere denne varme til elektricitet.

En nøgleudfordring for solkraft-industrien er de høje omkostninger ved produktion af elektricitet. Disse omkostninger kan nedbringes ved at udvikle mere omkostningseffektive kraftværkskomponenter og ved at forbedre systemets design. Denne afhandling fokuserer på kraftværksaspektet ved koncentrerede solkraftværker og analyserer brugen af en Kalina-cyklus med ammoniak-vand-blandinger som arbejdsmedium.

 

Ammoniak-vand-blandingerne fordamper og kondenserer med et temperaturglid, hvilket står i kontrast til den isotermiske fordampning og kondensering for en ren fluid. Irreversibiliteter ved varmeveksling kan reduceres ved at bruge en sådan blanding. Derudover giver brugen af en blanding fremfor en ren fluid yderligere en frihedsgrad i designet af kraftværket, da det er muligt at variere sammensætningen af blandingen og dermed forbedre kraftværkets ydelse. Denne reduktion af irreversibiliteterne ved varmeveksling kræver at der bruges større og dyrere varmevekslere og implementering af en mere kompleks kraftværks-cyklus. Disse kompromiser har økonomiske konsekvenser. En tilbundsgående analyse kræver derfor at kraftværkets termodynamiske ydelse vurderes med hensyn til det termodynamiske design, dellast-ydelse og økonomiske aspekter.

 

Resultaterne fra dette studie tyder på at Kalina-cyklussen har en højere specifik kapitalinvestering og højere udjævnede elektricitetsomkostninger i sammenligning med nuværende dampkraftværker, både for kraftværker med soltårn og parabolske trug. Når både termodynamiske og økonomiske perspektiver tages i betragtning, viser resultaterne dermed at det ikke er fordelagtigt at bruge Kalina-cyklussen til koncentrerede solkraftværker ved høje temperaturer.

Nyheder og filtrering

Få besked om fremtidige nyheder, der matcher din filtrering.