一种太阳能并网发电系统技术方案

本实用新型专利技术提供了一种太阳能并网发电系统，所述太阳能并网发电系统包括反射镜阵列、集热器、蒸汽炉、热力发动机、热力发电机、压缩机、储气设备、气动发电机、变压器、电力输送线路。本实用新型专利技术的太阳能并网发电系统通过采用热力发电机和利用压缩空气的气动发电机结合使用，能够在能量富余之时将多余能量用于压缩空气储能，在光能不足时，通过释放压缩空气来提供稳定的电力供应，更有利于并网发电，对电网的冲击小，电能利用效率高。

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及太阳能发电领域，具体涉及一种太阳能并网发电系统。
技术介绍
随着社会生产的日益发展，随着能源消耗的不断增长和生态环境的日益恶化，全球范围内的能源危机也日益突出。全球的化石能源消耗量在2011年的消耗总量大约为106.5亿吨油当量，如果按照美国能源情报署的预测估算，全球的化石能源消耗量在2025年的消耗总量将接近162亿吨油当量。这是一个巨大的数字，反应了人类对能源的严重依赖性。化石能源是全球能源消费的重要组成部分，但它是不可再生的，如果将其储能消耗完全，那么化石能源将从这个世界上消失。目前，化石能源的储量已经开始走向枯竭，但是年消耗总量却还在增长，导致能源供应也开始出现紧缺，这点通过商品价格的不断上升就可以体现出来。化石能源的大量使用还带来温室效应、环境污染等问题，这也严重影响了人类的生活和发展。能源是人类活动的物质基础和保障。太阳能作为当前世界上最清洁、最现实、最富有、最有大规模开发利用前景的可再生能源之一，得到了社会各界的广泛关注。在太阳能的利用中，光伏发电是其主要发展方向之一。光伏发电主要利用了太阳光辐射能量，通过光伏电池阵列收集辐射能量，进而将辐射能量转换为电能，这些电能通过电能储能系统储存起来供给负载或者直接通过逆变器转换为工频电能馈送到电网。但是，光伏发电主要利用半导体器件，这些设备成本高昂而且使用寿命有限。而集热式发电则能够克服光伏发电的上述缺点。不管是光伏发电也好，集热式发电也好，太阳能发电目前主要遇到的一个问题是并网困难。其并网发电系统所遇到的一个主要一个难题就是光伏发电设备其发电效率并不稳定，随时间会有较大的波动，这对电网的运行是存在很大安全隐患的。
技术实现思路
针对上述问题，本技术希望提供一种能够提供稳定太阳能发电输出的并网发电系统。具体而言，本技术提供一种太阳能并网发电系统，其特征在于，所述太阳能并网发电系统包括反射镜阵列、集热器、蒸汽炉、热力发动机、热力发电机、压缩机、储气设备、气动发电机、变压器、电力输送线路，所述反射镜阵列围绕所述集热器设置在其周围，以将太阳光反射向所述集热器；所述集热器具有吸热管，所述吸热管内填充有流体热质，所述吸热管的一部分位于所述集热器内，另一部分从所述集热器延伸出来，伸入蒸汽炉中；所述蒸汽炉内填充有纯净水，所述蒸汽炉的顶端设置所述热力发动机，所述热力发动机具有动力输出轴，所述热力发动机利用所述蒸汽炉产生的蒸汽驱动所述动力输出轴旋转；所述热力发动机的输出轴通过离合器与所述压缩机和所述热力发电机传动连接；所述压缩机与所述储气设备相连，将压缩空气压入所述储气设备；所述气动发电机与所述储气设备的输出口相连，所述储气设备能够将压缩空气释放给所述气动发电机用以发电；所述变压器的输入端分别与所述气动发电机和所述热力发电机相连接，所述变压器的输出端与所述电力输送线路相连接。在一种优选实现方式中，所述集热器呈圆顶柱状。在另一种优选实现方式中，所述反射镜阵列包括多个反射镜，每个反射镜为抛物面形反射镜。在另一种优选实现方式中，所述反射镜阵列中的每个反射镜的焦点汇聚至所述集热器。在另一种优选实现方式中，所述反射镜阵列包括多个反射镜，每个反射镜为平面式反射镜。有益效果：本技术的太阳能并网发电系统通过采用热力发电机和利用压缩空气的气动发电机结合使用，能够在能量富余之时将多余能量用于压缩空气储能，在光能不足时，通过释放压缩空气来提供稳定的电力供应，更有利于并网发电，对电网的冲击小，电能利用效率高。附图说明图1是根据本技术的一个实施例的太阳能并网发电系统中所用到的反射镜阵列和集热器的示意图；图2是根据本技术一个实施例的太阳能并网发电系统的结构示意图。具体实施方式在本技术的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本技术和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本技术的限制。此外，术语“第一”、“第二”等仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”等的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本技术的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。在本技术的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以通过具体情况理解上述术语在本技术中的具体含义。如图1所示，反射镜阵列1围绕集热器2设置在其周围，以将太阳光反射向集热器2。反射镜阵列1包括大量平面反射镜或者大量具有一定汇聚功能的反射镜，比如，稍微具有一定曲率的反射。如图1-2所示，本实施例中的太阳能并网发电系统包括反射镜阵列1、集热器2、蒸汽炉3、热力发动机4、发电机5、压缩机6、储气设备7、气动发电机8、变压器9、电力输送线路10、离合器11。集热器2呈圆顶柱状，内部具有大量吸热管，吸热管内填充有流体热质，吸热管的一端位于集热器2内，另一端伸入蒸汽炉3中。流体热质通常采用合成油，油温可达400度。集热器要架设在高塔上，蒸汽炉3则不便架设在高塔上，因此，通过热管填充合成油的方式将热量传递出来，对于设备的使用和维护都更加方便。蒸汽炉3内填充有纯净水，蒸汽炉3的顶端设置热力发动机4，热力发动机4具有动力输出轴，热力发动机4利用蒸汽炉3产生的蒸汽驱动动力输出轴旋转。热力发动机4的输出轴通过离合器11与压缩机6或者热力发电机5传动连接。这里需要说明的是，这里可以选择性地将动力输出给压缩机6或者热力发电机5，也可以同时按比例地将动力输出给二者，通过传动齿轮就可以实现。压缩机6与储气设备7相连。压缩机6在热力发动机4的带动下可以工作进而将压缩空气压入储气设备7。这样，太阳的热能通过转化存储在了压缩空气中。当太阳能的能量较高时，比如夏季的白天，就可以将热力发动机4的输出轴与压缩机6传动连接，进而进入到储能模式中。当然，在此时，发电机5可以同时工作(即热力发动机的动力输出同时提供给压缩机和发电机)，这样，在持续输出电力的情况下进行储能，维持电力的稳定。气动发电机8与储气设备7的输出口相连，储气设备7能够将压缩空气释放给气动发电机8用以发电。当太阳能的能量较低时，比如，冬季或者夜里时，则释放储气设备7中的压缩空气，带动气动发电机8工作，利用气动发电机8提供稳定的电力供应。变压器9的输入端分别与气动发电机8和发电机5相连接，变压器的输出端与电力输送线路相连接。这样，发电机5和气动发电机8二者任何一个工作时，都可以进行电力的输出，可以选择输出电压和其他参数相同的气动发电机8和发电机5，二者可以共用变压器9。附图中的各个部件的形状均是示意性的，不排除与其真实形状存在一定差异，附图仅用于对本技术的原理进行说明，并非意在对本本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种太阳能并网发电系统，其特征在于，所述太阳能并网发电系统包括反射镜阵列、集热器、蒸汽炉、热力发动机、热力发电机、压缩机、储气设备、气动发电机、变压器、电力输送线路，所述反射镜阵列围绕所述集热器设置在其周围，以将太阳光反射向所述集热器；所述集热器具有吸热管，所述吸热管内填充有流体热质，所述吸热管的一部分位于所述集热器内，另一部分从所述集热器延伸出来，伸入蒸汽炉中；所述蒸汽炉内填充有纯净水，所述蒸汽炉的顶端设置所述热力发动机，所述热力发动机具有动力输出轴，所述热力发动机利用所述蒸汽炉产生的蒸汽驱动所述动力输出轴旋转；所述热力发动机的输出轴通过离合器与所述压缩机和所述热力发电机传动连接；所述压缩机与所述储气设备相连，将压缩空气压入所述储气设备；所述气动发电机与所述储气设备的输出口相连，所述储气设备能够将压缩空气释放给所述气动发电机用以发电；所述变压器的输入端分别与所述气动发电机和所述热力发电机相连接，所述变压器的输出端与所述电力输送线路相连接。

【技术特征摘要】
1.一种太阳能并网发电系统，其特征在于，所述太阳能并网发电系统包括反射镜阵列、集热器、蒸汽炉、热力发动机、热力发电机、压缩机、储气设备、气动发电机、变压器、电力输送线路，所述反射镜阵列围绕所述集热器设置在其周围，以将太阳光反射向所述集热器；所述集热器具有吸热管，所述吸热管内填充有流体热质，所述吸热管的一部分位于所述集热器内，另一部分从所述集热器延伸出来，伸入蒸汽炉中；所述蒸汽炉内填充有纯净水，所述蒸汽炉的顶端设置所述热力发动机，所述热力发动机具有动力输出轴，所述热力发动机利用所述蒸汽炉产生的蒸汽驱动所述动力输出轴旋转；所述热力发动机的输出轴通过离合器与所述压缩机和所述热力发电机传动连接；所述压缩机与所述储气设备相连，将压缩空气...

【专利技术属性】
技术研发人员：闫君，武文军，候建华，
申请(专利权)人：国网山西省电力公司大同供电公司，
类型：新型
国别省市：山西;14