摘要

过去两百年中建立在化石燃料基础上的能源体系极大地推动了人类的发展，但也带来诸多环境及社会方面的问题。在当前能源危机的时代背景下，太阳能技术获得了世界的密切关注。相对于电驱动空调，溴化锂吸收式制冷利用低温热源制冷回收低温热量，减少了能量损失及电量消耗。应用太阳能技术的冷热电三联产系统可以减少化石能源消耗，增加电网可靠性。

本文在某30MW燃煤电站的基础上，根据子系统对温度的不同需求提出太阳能辅助加热及溴化锂吸收式制冷机相结合的冷热电联供方案。首先分析我国各地的太阳能分布及采暖制冷需求关系，发现我国南部地区太阳能辐射相对较小但是制冷需求很大，特别适合利用300～600 W/m2范围内的太阳能来辅助发电及制冷。其次，分析了太阳能集热场系统传递关系，并建立了太阳能场、煤燃烧模块、蒸汽循环模块及溴化锂吸收式制冷模块的数学模型。根据文献中提供的数据建立模型并进行验证及变工况分析。结果显示各模块模型误差较小，结果可靠。当太阳能辐照强度较低时，传热工质进口温度升高将导致集热场净效率降低。最后，基于集热场流量约束考虑，提出针对不同辐照强度应采用不同的运行工况：无光照工况、光照不足工况及光照充足工况。结果显示，在无光照工况下，随着吸收式制冷机组抽取的蒸汽量增加，系统发电量降低，但是一次能源利用效率及化石能源节约率升高；在光照不足工况下，集热场进出口参数设为110℃/200℃，随着光照的增强，系统的一次能源利用效率及化石能源节约率均上升；在光照充足工况下，集热场进出口参数设为293℃/391℃，随着光照的增强，系统的发电量增加，当DNI=0.9kW/m2时，系统的发电量可以增大8.2MW。

本文工作独特之处在于针对不同光照强度提出了不同的系统集成方式并讨论其技术可行性，可以对光照强度不高但是制冷需求较大的南方地区的冷热电系统发展提供参考。

关键词：太阳能；冷热电联产；吸收式制冷