基于光伏光热耦合驱动的海水淡化系统性能分析

摘要

利用太阳能进行海水淡化可以节约能源、缓解水资源的短缺,设计了一种光伏光热耦合驱动的海水淡化系统,利用海水冷却光伏系统以提高其光电转化效率,通过光热系统提高海水温度以增加淡水产量.研究了光伏光热耦合驱动的海水淡化系统的性能,分析了扩容蒸发压力和太阳辐照强度等关键因素对淡水产量及发电量的影响,得到了海水淡化系统的运行特性及主要热经济性指标.结果 表明:设计工况时,系统电功率为510.33 W/m2,比相同参数的纯光伏系统提高了408.87 W/m2;淡水产量为7.3 kg/h,相比于常规多级闪蒸系统(Multiplestage Flashing System,FSF)系统有一定的提升.变工况时,随着辐照强度从200 W/m2增大到1 200 W/m2,电功率从118.49W/m2升高到588.12W/m2;淡水产量则从9.17 kg/h降低到6.81 kg/h.随着海水入口温度从10℃升高到30℃,电功率从484.57W/m2降低到436.72W/m2,淡水产量则从7.3 kg/h降低到6.5 kg/h.结果 表明,该系统在任何辐照条件下均有较高的综合收益.