Feasibility Study of the Development of a Solar Micro Thermal Power Plant Operating with Organic Coolants
DOI:
https://doi.org/10.24160/1993-6982-2019-3-46-53Keywords:
distributed energy, solar energy, micro thermal power plants, organic coolants, efficiencyAbstract
Development of distributed generation is one of the modern trends in power supply, and the use of renewable energy sources (RES) has finally got real prospects in this trend. Despite the obvious progress in the development of photovoltaic solar energy conversion methods, the thermoelectric method still remains a less expensive and more accessible one for individual consumers (such as individual garden plots and peasant farms) with a sufficiently small power demands (4...6 kW).
The article discusses the technical and economic matters concerned with designing thermoelectric installations using the low-temperature thermal component of solar radiation in the Rankin cycle with the use of organic coolants (OCs). These include the choice of working fluid optimal for the given thermal converter temperature level, the specific features and methods for design analysis of the thermal circuits and turbo machines operating with an OC, and assessment of the results. It is shown that micro thermal power plants of this capacity level can find their place in the distributed energy systems of Russia and around the world.
References
2. Стоянов Н.И., Воронин А.И., Стоянов А.Г., Шагров А.В. Оценка потенциала комплексного энергоснабжения обособленных объектов от солнечного коллектора // Альтернативная энергетика и экология. 2014. № 13 (153). С. 12—16.
3. Гафуров А.М., Осипов Б.М., Гафуров Н.М., Гатина Р.З. Способ утилизации тепловых вторичных энергоресурсов промышленных предприятий для выработки электроэнергии // Проблемы энергетики. 2016. № 11—12. С. 36—42.
4. Гусаров В.А., Гусарова О.Ф., Кулагин Я.В. Преимущества использования микротурбинных энергетических установок в сельском хозяйстве // Альтернативная энергетика и экология. 2013. № 02 (119). С. 72—75.
5. Бродов О.В., Комаров В.А., Седунин В.А., Блинов В.Л., Елагин И.С. Анализ современных технических решений при разработке ORC установок с органическими рабочими жидкостями // Проблемы энергетики. 2016. № 7—8. С. 24—33.
6. Bjork R., Nielsen K.K. The Performance of a Combined Solar Photovoltaic (PV) and Thermoelectric Generator (TEG) System // Sol. Energy. 2015. V. 120. Pp. 187—194.
7. Цветков О.Б., Лаптев Ю.А. Теплофизические аспекты экологических проблем современной холодильной техники // Химия и компьютерное моделирование. Бутлеровские сообщения. 2002. № 10. С. 54—57.
8. Томаров Г.В., Шипков А.А. Современная геотермальная энергетика: геотермальные электростанции с бинарным циклом // Теплоэнергетика. 2017. № 4. С. 9—12.
9. Гринман М.И., Фомин В.А. Перспективы применения энергетических установок с низкокипящими рабочими телами // Компрессорная техника и пневматика. 2009. № 7. С. 35—39.
---
Для цитирования: Лазарев Л.Я., Фадеев В.А. Технико-экономическое обоснование разработки микро-ТЭС на органических теплоносителях с использованием солнечной энергии // Вестник МЭИ. 2019. № 3. С. 46—53. DOI: 10.24160/1993-6982-2019-3-46-53.
#
1. Batenin V.M., Zaychenko V.M., Leont'ev A.I., Chernyavskiy A.A. Kontseptsiya Razvitiya Raspredelennoy Energetiki v Rossii. Izvestiya AN. Seriya «Energetika». 2017;1:1—18. (in Russian).
2. Stoyanov N.I., Voronin A.I., Stoyanov A.G., Shagrov A.V. Otsenka Potentsiala Kompleksnogo Energosnabzheniya Obosoblennykh Ob′ektov ot Solnechnogo Kollektora. Al'ternativnaya Energetika i Ekologiya. 2014; 13 (153):12—16. (in Russian).
3. Gafurov A.M., Osipov B.M., Gafurov N.M., Gatina R.Z. Sposob Utilizatsii Teplovykh Vtorichnykh Energoresursov Promyshlennykh Predpriyatiy dlya Vyrabotki Elektroenergii. Problemy Energetiki. 2016;11—12: 36—42. (in Russian).
4. Gusarov V.A., Gusarova O.F., Kulagin Ya.V. Preimushchestva Ispol'zovaniya Mikroturbinnykh Energeticheskikh Ustanovok v Sel'skom Khozyaystve. Al'ternativnaya Energetika i Ekologiya. 2013;02 (119):72—75. (in Russian).
5. Brodov O.V., Komarov V.A., Sedunin V.A., Blinov V.L., Elagin I.S. Analiz Sovremennykh Tekhnicheskikh Resheniy pri Razrabotke ORC Ustanovok s Organi cheskimi Rabochimi Zhidkostyami. Problemy Energetiki 2016;7—8:24—33. (in Russian).
6. Bjork R., Nielsen K.K. The Performance of a Combined Solar Photovoltaic (PV) and Thermoelectric Generator (TEG) System. Sol. Energy. 2015;120: 187—194.
7. Tsvetkov O.B., Laptev Yu.A. Teplofizicheskie Aspekty Ekologicheskikh Problem Sovremennoy Kholodil'noy Tekhniki. Khimiya i Komp'yuternoe Modelirovanie. Butlerovskie Soobshcheniya. 2002;10:54—57. (in Russian).
8. Tomarov G.V., Shipkov A.A. Sovremennaya Geotermal'naya Energetika: Geotermal'nye Elektrostantsii s Binarnym Tsiklom. Teploenergetika. 2017;4:9—12. (in Russian).
9. Grinman M.I., Fomin V.A. Perspektivy Primeneniya Energeticheskikh Ustanovok s Nizkokipyashchimi Rabochimi Telami. Kompressornaya Tekhnika i Pnevmatika. 2009;7:35—39. (in Russian).
---
For citation: Lazarev L.Ya., Fadeev V.A. Feasibility Study of the Development of a Solar Micro Thermal Power Plant Operating with Organic Coolants. Bulletin of MPEI. 2019;3:46—53. (in Russian). DOI: 10.24160/1993-6982-2019-3-46-53.
