在國家“十一五”863計劃，973計劃和中國科學院知識創(chuàng)新工程項目的支持下，中科院電工研究所太陽能熱發(fā)電實驗室歷時5年，于近日成功研制了世界首臺太陽能熱發(fā)電站仿真機。該仿真機可對太陽能熱發(fā)電站運行進行全過程仿真。

太陽能熱發(fā)電站仿真機由計算機和仿真軟件包組成，仿真軟件包括STAR-90仿真平臺、電站運行操作員界面和模型軟件構成，其中模型軟件包括聚光場模型、吸熱器系統(tǒng)模型、儲能系統(tǒng)模型和常規(guī)電站模型。各模型之間通過質量、能量和信息流進行連接，形成全電站系統(tǒng)模型。此仿真系統(tǒng)以中國科學院電工研究所八達嶺太陽能熱發(fā)電實驗電站為背景，對定日鏡場，過熱吸熱器，多相儲熱器，輔助鍋爐，給水系統(tǒng)和工廠電氣和熱控等進行建模和仿真研究，實現了全流程多工況運行。此外，該系統(tǒng)還可加載拋物面槽式集熱模塊，空氣吸熱器模塊和各種儲熱模塊等，以構成槽式電站仿真機和太陽能Brayton循環(huán)系統(tǒng)仿真機。

太陽能熱發(fā)電仿真機于2006年開始立項，歷經5年時間，先后完成了工質物性計算子程序庫，太陽能熱發(fā)電特有設備模型算法庫、專用軟件、設備模型圖元設計、以及系統(tǒng)模型搭建等方面的工作。在太陽能到電的非穩(wěn)態(tài)“光―熱―功”轉換過程研究中，如何建立數學物理模型和全場DCS是其中的難點和重點。國內外可借鑒的案例少，研究過程完全依靠我國科研人員的自主創(chuàng)新。該仿真系統(tǒng)的建立將有利于促進我國太陽能熱發(fā)電商業(yè)化進程，在太陽能電站方案制定、工藝流程優(yōu)化、施工圖設計以及電站操作員培訓等方面起到重要作用。