网站后台html编辑器,岳阳网,绍兴网站建设,个人做淘宝客网站有哪些# 1 赛题 A 题 定日镜场的优化设计
构建以新能源为主体的新型电力系统#xff0c; 是我国实现“碳达峰”“碳中和”目标的一项重要 措施。塔式太阳能光热发电是一种低碳环保的新型清洁能源技术[1]。 定日镜是塔式太阳能光热发电站(以下简称塔式电站)收集太阳能的基本组件 是我国实现“碳达峰”“碳中和”目标的一项重要 措施。塔式太阳能光热发电是一种低碳环保的新型清洁能源技术[1]。 定日镜是塔式太阳能光热发电站(以下简称塔式电站)收集太阳能的基本组件其底座由 纵向转轴和水平转轴组成平面反射镜安装在水平转轴上。纵向转轴的轴线与地面垂直 可以 控制反射镜的方位角。水平转轴的轴线与地面平行可以控制反射镜的俯仰角定日镜及底座 示意图见图 1。两转轴的交点(也是定日镜中心) 离地面的高度称为定日镜的安装高度。塔式 电站利用大量的定日镜组成阵列称为定日镜场。定日镜将太阳光反射汇聚到安装在镜场中吸 收塔顶端上的集热器 加热其中的导热介质并将太阳能以热能形式储存起来再经过热交换 实现由热能向电能的转化。太阳光并非平行光线 而是具有一定锥形角的一束锥形光线因此 太阳入射光线经定日镜任意一点的反射光线也是一束锥形光线[2]。定日镜在工作时控制系统 根据太阳的位置实时控制定日镜的法向使得太阳中心点发出的光线经定日镜中心反射后指向 集热器中心。集热器中心的离地高度称为吸收塔高度。 现计划在中心位于东经 98.5∘ 北纬 39.4 ∘ 海拔 3000 m 半径 350 m 的圆形区域内建设 一个圆形定日镜场 (图 2) 。以圆形区域中心为原点正东方向为 X 轴正向正北方向为 y 轴 正向 垂直于地面向上方向为 z 轴正向建立坐标系称为镜场坐标系。 规划的吸收塔高度为 80 m集热器采用高 8 m、直径 7 m 的圆柱形外表受光式集热器。吸 收塔周围 100 m 范围内不安装定日镜留出空地建造厂房用于安装发电、储能、控制等设备。 定日镜的形状为平面矩形其上下两条边始终平行于地面这两条边之间的距离称为镜面高度 镜面左右两条边之间的距离称为镜面宽度通常镜面宽度不小于镜面高度。镜面边长在 2 m 至 8 m 之间安装高度在 2 m 至 6 m 之间安装高度必须保证镜面在绕水平转轴旋转时不会触及 地面。由于维护及清洗车辆行驶的需要要求相邻定日镜底座中心之间的距离比镜面宽度多 5 m 以上。 为简化计算本问题中所有“年均”指标的计算时点均为当地时间每月 21 日 9:00、10:30、 12:00 、13:30 、15:00。 请建立模型解决以下问题 问题 1 若将吸收塔建于该圆形定日镜场中心 定日镜尺寸均为 6 m×6 m安装高度均为 4 m且给定所有定日镜中心的位置 (以下简称为定日镜位置 相关数据见附件) 请计算该定 日镜场的年平均光学效率、年平均输出热功率 以及单位镜面面积年平均输出热功率(光学效 率及输出热功率的定义见附录) 。请将结果分别按表 1 和表 2 的格式填入表格。 问题 2 按设计要求定日镜场的额定年平均输出热功率(以下简称额定功率)为 60 MW 。 若所有定日镜尺寸及安装高度相同请设计定日镜场的以下参数 吸收塔的位置坐标、 定日镜 尺寸、安装高度、定日镜数目、定日镜位置 使得定日镜场在达到额定功率的条件下 单位镜 面面积年平均输出热功率尽量大。请将结果分别按表 1 、2 、3 的格式填入表格并将吸收塔 的位置坐标、定日镜尺寸、安装高度、位置坐标按模板规定的格式保存到 result2.xlsx 文件中。 问题 3 如果定日镜尺寸可以不同 安装高度也可以不同额定功率设置同问题 2请重新 设计定日镜场的各个参数使得定日镜场在达到额定功率的条件下 单位镜面面积年平均输 出热功率尽量大。请将结果分别按表 1 、表 2 和表 3 的格式填入表格 并将吸收塔的位置坐 标、各定日镜尺寸、安装高度、位置坐标按模板规定的格式保存到 result3.xlsx 文件中。
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