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J-GLOBAL ID：201502203249655713   整理番号：15A0569536

複合サイクル発電プラントに対する太陽熱および太陽光ハイブリッド化オプションの熱的-経済的評価

Thermo-economic Evaluation of Solar Thermal and Photovoltaic Hybridization Options for Combined-Cycle Power Plants

著者 (2件)： SPELLING James (KTH Royal Inst. Technol., Stockholm, SWE) ,  LAUMERT Bjoern (KTH Royal Inst. Technol., Stockholm, SWE)
資料名： Journal of Engineering for Gas Turbines and Power  (Journal of Engineering for Gas Turbines and Power)
巻： 137  号： 3  ページ： 031801.1-031801.11  発行年： 2015年03月 
JST資料番号： E0270B  ISSN： 0742-4795  CODEN： JETPEZ  資料種別： 逐次刊行物 (A)
記事区分： 原著論文  発行国： アメリカ合衆国 (USA)  言語： 英語 (EN)

抄録/ポイント： 複合サイクル・ガスタービン(CCGT)発電システムに太陽エネルギーをハイブリッド化する手法について,発電効率と経済性の観点から比較,検討した。同手法は,1)太陽光発電の並列設置方式(SPVCC),2)加圧集熱器による太陽熱熱源のガスタービン・トッピングサイクル利用方式(HGTCC),3)同熱源の高圧蒸気タービン・ボトミングサイクル利用方式(ISCC)の3方式として,機器構成等を説明した。初めに,太陽エネルギー分担率の定義式を示し,熱サイクルのモデリング,太陽光または太陽熱発電機器のモデリング,およびコスト計算式と熱的性能および経済的性能の指標を示した。南スペインを設置地点として,発電出力150MW_e(ガスタービン103MW_e+蒸気タービン47MW_e)の基準仕様に対し,太陽光または太陽熱の機器サイズを設計パラメータとして同モデルを用いて解析した。平均CCGT効率や年間機器容量利用率等の技術的性能,年間太陽エネルギー分担率や平準化発電コスト等の経済性,およびCO₂の比エミッション量等の環境性能を比較した。更に,日中のシャットダウン等の運転制約,蒸気タービンのオーバーサイズやガスタービンの最小負荷等の技術的限界に関する感度解析を行い,太陽熱集熱器の温度他と太陽エネルギー分担率の最適な関係値を求めた。保守的な設計パラメータ値では,太陽エネルギー分担率が4.8~22.8%の範囲ではHGTCCが優位で,最小発電コストUS$105-/MW_e・時となる一方,それ以外ではSPVCCが若干,優位の結果を得た。太陽エネルギー分担率を限界まで増大して設計パラメータを最適化した条件では,同分担率1.2~53.5%の範囲でHGTCCが優位となる結果が得られた。

シソーラス用語： *複合サイクル発電 ,  *太陽熱発電 ,  *太陽光発電 ,  太陽熱集熱器 ,  熱力学サイクル ,  蒸気タービン ,  原価 ,  負荷配分 ,  *ハイブリッド方式 ,  二酸化炭素排出量
準シソーラス用語： CO2排出 ,  ガスタービン複合サイクル発電 ,  トッピングサイクル ,  ボトミングサイクル ,  発電コスト

分類 (3件)： 内燃機関発電  (NB03050O) ,  太陽光発電  (NB03090G) ,  太陽熱発電  (NB03100U)

タイトルに関連する用語 (7件)： 複合サイクル発電 ,  プラント ,  太陽熱 ,  太陽光 ,  ハイブリッド化 ,  オプション ,  経済的評価