太阳能的储存制造技术

运行太阳能设施的方法包括：通过以下将太阳能储存在该太阳能设施的压缩空气系统中：(a)将太阳能转变为电能，该电能使压缩空气系统的压缩机运行并产生压缩空气；和/或(b)将太阳能用作热能，该热能对太阳能设施的压缩空气系统中的压缩空气进行加热。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及对太阳能进行储存。
技术介绍
太阳能的间歇特性是广泛使用太阳能的主要障碍。在储存太阳能领域已经开展了大量的研发工作。进行太阳能储存可以考虑的方案包括化学蓄电池、水力蓄能系统、以及采用传热介质(如熔盐)的热储存。化学蓄电池尽管从技术角度看是能够用于储存的，但是对于大型应用而言则过于昂贵，原因如下。1.每KWh容量的初始资本成本较高。2.寿命较短，要求在20年内进行若干次更换。3.放电深度通常在60-90%的范围内，要求过大尺寸的电池组。4.循环效率损失严重。5.化学蓄能所需特殊材料可能有限且昂贵。6.在使用寿命末期对重金属/有毒材料进行回收导致额外的成本。7.对大量单个电池进行精心管理和/或维护增加了额外的成本。8.对过度放电和过度充电敏感。在许多领域仍需要进行大量研发工作，以生产出可解决上述所有问题的化学蓄电池。其他公知的太阳能储存方案也存在问题。需要一种储存太阳能的有效方案，能够满足与太阳入射的时间和照射量并不吻合的顾客需求。对于大型太阳能发电设施而言，尤其需要有效的太阳能储存方案，这种大型太阳能发电设施产生电力以向当地的、地区的或者国家的电网供电。不应将以上描述以及在本说明书后面部分中对本申请人的第W02012/009764号国际公布中所述的专利技术所进行的描述认为是对澳大利亚或者其他地方的公知常识的承认。
技术实现思路
本专利技术基于申请人对以下的实现:可以通过有效地使用来自太阳能发电系统的(废的或者额外的)热量，以提高压缩空气能量储存系统中的电能储存效率。总体而言，本专利技术提供了一种运行太阳能设施的方法，该方法包括:将太阳能储存在太阳能设施的压缩空气系统中。可将从来自压缩空气系统的压缩空气产生的电力的效率提高到匹配或者超过通常电化学蓄电池的水平，而成本却相当低。更具体地，本专利技术(并非仅仅)提供了一种运行太阳能设施的方法，该方法包括:通过以下将太阳能储存在太阳能设施的压缩空气系统中:(a)将太阳能转变为电能，并使用该电能的至少一部分以使压缩空气系统的压缩机运行并产生压缩空气;和/或(b)将太阳能用作热能，该热能对太阳能设施的压缩空气系统中的压缩空气进行加热。太阳能设施可以是用于从太阳能产生电能的任何适合的设施。太阳能设施可以是大型太阳能设施，其用于从太阳能产生电能以在当地的、地区的或者国家的电网中使用。用语“大型太阳能设施”在本文中应被理解成意指接收至少600kW且通常至少700kW太阳能的设施。压缩空气系统可包括:压缩机，用于对空气进行压缩;容器，用于在加压条件下储存空气；以及由压缩空气驱动的发电机，用于从压缩空气的能量产生电力。通过该设置，容器可储存通过太阳能产生的压缩空气，并且容器可向发电机供应压缩空气以按需产生电力，例如在满足与太阳能的输入时间和输入量不吻合的顾客需求的时期内产生电力。运行太阳能设施的方法可包括:按需从压缩空气系统将储存的太阳能作为电能重获。运行太阳能设施的方法可包括:通过由压缩机产生的高压空气使由压缩空气系统的发电机运行并产生电力，从压缩空气系统将储存的太阳能作为电能重获。运行太阳能设施的方法可包括:用通过运行压缩机所产生和储存的热量对压缩空气系统中的空气进行加热。运行太阳能设施的方法可包括:用从太阳能产生的热能对热能传输介质进行加热，以及借助与热能传输介质的间接热交换关系对压缩空气系统中的空气进行加热。运行太阳能设施的方法可包括:将热能传输介质储存在储存单元中，以及对热能传输介质通过直接暴露于太阳能进行加热。通常，储存单元中的热能传输介质是液体。例如，热能传输介质可包括水、传热油或者熔盐。储存单元可以是任何适合的容纳器具以容置热能传输介质。储存单元可在单元内包括固体部件如多孔陶瓷块，以提高单元内的储热能力以及向热能传输介质的传热能力。热能传输介质可以是形成例如封闭系统的系统的一部分的冷却剂，以对太阳能设施的太阳能电池进行冷却。冷却剂的温度可以在40至250 °C的范围内。运行太阳能设施的方法可包括:借助间接热交换关系从冷却剂向储存单元中的热能传输介质传输热量。运行太阳能设施的方法可包括:借助间接热交换关系从冷却剂向压缩空气系统中的空气传输热量。在接收至少600kW太阳能的大型太阳能设施的场合下，传输至用于对太阳能电池进行冷却的冷却剂的热量是相当大的，且在许多情况下大于由太阳能电池所产生的电量;从冷却剂重获热能且对其进行有效使用具有显著益处。在本专利技术中可以以其他方式间接和直接使用太阳能，以在压缩空气系统中提供热會K。将太阳能用作传输至压缩空气系统的热能提高了压缩空气系统的电能效率。常见的压缩空气系统通常具有较低的电能效率，常常为50-70%。通常通过燃烧化石燃料以向压缩空气系统添加热量，从而提高输出功率以与输入功率匹配。这样增加了运行成本并引起污染。通过本专利技术，可以完全避免在压缩空气系统中将化石燃料作为热量源使用。通过将太阳能作为热量源使用，可以提高太阳能发电系统中太阳能的重获，该太阳能发电系统例如是将太阳能转变为电能的基于中央接收光伏电池的系统。例如，通过本专利技术，可以使用在太阳能发电系统中产生的、无法在该发电系统中有效地用于发电或者其他用途的低品味太阳能。本专利技术提供了机会以在压缩空气系统中将低品位热量、未使用热量、或者低成本热量用作热源，从而提高压缩空气储存系统的电能效率。本专利技术提供了一种用于从太阳能产生电力的太阳能设施，其包括用于对由该设施捕获及转变的太阳能进行储存的压缩空气系统。太阳能设施可以是任何适合的用于从太阳能产生电力的设施。太阳能设施可以是大型太阳能设施，其用于从太阳能产生电力以在当地的、地区的或者国家的电网中使用。发电方法可包括向高效光伏接收装置聚光，该高效光伏接收装置直接产生电力和废热，该废热在用于光伏电池的冷却剂中获取。太阳能设施的部件可以是成熟的技术、可靠耐用的、经济实惠的、大型的、技术上充分理解的、寿命长久的、以及由常用良性材料制成的。压缩空气系统可包括:压缩机，用于对空气进行压缩;容器，用于在加压条件下储存空气；以及由压缩空气驱动的发电机，用于从压缩空气的能量产生电力。太阳能设施可适于将太阳能转变为电能，压缩空气系统的压缩机可适于由该太阳能设施的电能产出的至少一部分提供动力。太阳能设施可适于将至少部分太阳能转变为热能以及使用该热能对压缩空气系统中的空气进行加热。太阳能设施可包括热能传输介质，该热能传输介质用于接收太阳能并被该太阳能加热以及用于借助与压缩空气的间接热交换关系对压缩空气进行加热。太阳能设施可包括用于热能传输介质的储存单元，该热能传输介质可与压缩空气系统中的空气成间接热交换关系。储存单元和储存单元中的热能传输介质可适于由太阳能直接加热。储存单元可以是任何适合的容纳器具以容置热能传输介质。储存单元可在单元内包括固体部件如多孔陶瓷块，以提高单元内的储热能力以及向热能传输介质的传热能力。太阳能设施可包括用于对太阳能电池组件进行冷却的冷却系统，该太阳能组件用于将太阳能转变为电能。实际上，在使用中，冷却系统获取由作用于太阳能电池组件上的太阳能所产生的热能并因此使太阳能电池组件维持在最佳运行温度。冷却系统的冷却剂可以是热能传输介质。冷却系统可与压缩空气当前第1页1 2 3 4 本文档来自技高网...

【技术保护点】
运行太阳能设施的方法，包括：通过以下将太阳能储存在所述太阳能设施的压缩空气系统中：(a)将太阳能转变为电能，所述电能使所述压缩空气系统的压缩机运行并产生压缩空气；和/或(b)将太阳能用作热能，所述热能对所述太阳能设施的压缩空气系统中的压缩空气进行加热。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员：约翰·比维斯·拉西克，
申请(专利权)人：瑞吉恩资源有限公司，
类型：发明
国别省市：澳大利亚;AU