太阳能发电系统技术方案

本发明专利技术提供一种太阳能发电系统。该系统能够简化太阳能发电装置中的系统来降低建设成本和发电成本。该太阳能发电系统具备：太阳能集热装置，其对太阳能进行集热来加热一次热媒即熔盐；太阳能蓄热/散热装置，其具有积蓄向所述太阳能集热装置供给的熔盐的低温罐、积蓄被所述太阳能集热装置加热后的高温的熔盐的高温罐以及将从所述高温罐供给的高温的熔盐作为加热介质对二次热媒进行加热的二次热媒加热器；以及压缩机/高温涡轮机发电装置，其具有将从大气吸入的空气升压至预定压力来生成作为所述二次热媒的压缩空气的压缩机以及导入被所述二次热媒加热器加热后的压缩空气来驱动发电机的高温空气涡轮机。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种太阳能发电系统。
技术介绍
作为能够有效地蓄热太阳能的太阳能发电装置，有具备如下装置的太阳能发电装置：将水/水蒸气用作一次热媒来生成过热蒸汽的太阳能集热装置、作为太阳能蓄热散热热媒而使用熔盐或油的太阳能蓄热散热装置以及将水蒸气用作二次热媒的汽轮机发电设备(例如，参照专利文献1)。此外，有这样的太阳能发电装置：作为一次热媒和蓄热散热热媒使用熔盐，作为二次热媒使用水蒸气，具备积蓄来自集热器的高温的熔盐的高温熔盐罐和对驱动汽轮机的二次热媒进行加热后的熔盐的低温熔盐罐(例如，参照专利文献1)。该太阳能发电装置如表示现有的太阳能发电装置的结构的概念图的图7所示那样具备：为了将太阳放射的直射日光收集到集热器以根据太阳的方向变更位置的方式构成的太阳追踪镜即定日镜200、作为一次热媒的熔盐循环的太阳能集热/蓄热系统即一次系统A以及通过作为二次热媒的水蒸气驱动汽轮机来进行发电的二次系统B。一次系统A具备：积蓄低温熔盐的低温熔盐罐201、从低温熔盐罐201取出低温熔盐并输送的第1熔盐泵202、对来自定日镜200的直射日光进行集热并对第1熔盐泵202输送的熔盐进行加热的集热器203、积蓄通过集热器203加热后的高温熔盐的高温熔盐罐204、从高温熔盐罐204取出高温熔盐并输送的第2熔盐泵205、被供给由第2熔盐泵205输送的高温熔盐来对二次热媒即水蒸气或供水进行加热的过热器206、再热器207、蒸发器208、供水预热器209。通过供水预热器209对供水进行加热，由此将被冷却的熔盐积蓄在低温熔盐罐201中。二次系统B具备由从过热器206供给的过热蒸汽驱动的高压涡轮机301、由从再热器207供给的再热蒸汽驱动的中低压涡轮机302、通过中低压涡轮机302对完工后的二次热媒进行冷凝的风冷式冷凝器303、积蓄冷凝水的冷凝罐304、从冷凝罐304向供水预热器209输送供水的供水泵305、由高压涡轮机301和中低压涡轮机302驱动来发电的发电机306。在该太阳能发电装置中，在夜间不进行从低温熔盐罐201向集热器203和高温熔盐罐204的熔盐的供给，将积蓄在高温熔盐罐204中的高温熔盐供给到过热器206、再热器207、蒸发器208、供水预热器209，回收到低温熔盐罐201中，由此能够对二次热媒进行加热，因此能够通过所生成的蒸汽驱动高压涡轮机301和中低压涡轮机302来进行发电。在上述的专利文献1的太阳能发电装置中具备主蒸汽切换阀6、蓄热运转时蒸汽热交换器入口阀41以及散热运转时高压汽轮机入口配管合流阀107，根据运转模式(太阳能蓄热运转模式或太阳能散热运转模式)控制这3个阀的切换控制。因此，存在使用了3个阀的切换系统的结构的复杂化或切换控制等运用的复杂化问题。此外，向蓄热材料传递热的一次热媒即水蒸气根据温度的变化发生从过热蒸汽和饱和蒸汽变化为饱和水和从气体变化为液体的相变化现象。因此，需要设置4种热交换器(蒸汽热交换器33、饱和蒸汽冷凝器34、饱和水热交换器35、饱和水蒸发器38)，并且蓄热散热系统变得复杂化，成为太阳能发电装置的建设成本增加的原因。此外，非专利文献1的太阳能发电装置也是对二次热媒使用水蒸气来驱动汽轮机而进行发电的系统，因此需要设置与相变化现象对应的多个热交换器(供水预热器、蒸发器、过热器、再热器)，系统变得复杂化，存在建设成本增加的问题。专利文献1：日本特开2014-92086号公报非专利文献1：‘CrescentDunesSolarEnergyProject’[online].SolarReserve,LLC.[retrived29.September2011].RetrivedfromtheInternet:<URL:http://www.solarreserve.com/what-we-do/csp-technology/>.
技术实现思路
本专利技术是根据上述的问题点提出的，其目的是提供一种简化太阳能发电装置中的系统来降低建设成本和发电成本的太阳能发电系统。为了解决上述课题，例如采用要求专利保护的范围所记载的结构。本申请包括多个解决上述课题的手段，举其一例，提供一种太阳能发电系统，其具备：太阳能集热装置，其对太阳能进行集热来加热作为一次热媒的熔盐；太阳能蓄热/散热装置，其具有积蓄向所述太阳能集热装置供给的熔盐的低温罐、积蓄由所述太阳能集热装置加热后的高温的熔盐的高温罐以及将从所述高温罐供给的高温的熔盐作为加热介质对二次热媒进行加热的二次热媒加热器；以及压缩机/高温涡轮机发电装置，其具有将从大气吸入的空气升压至预定压力来生成作为所述二次热媒的压缩空气的压缩机以及导入由所述二次热媒加热器加热后的压缩空气来驱动发电机的高温空气涡轮机。根据本专利技术，能够提供一种简化太阳能发电装置中的系统来降低建设成本和发电成本的太阳能发电系统。附图说明图1是表示本专利技术的太阳能发电系统的第1实施方式的结构的概念图。图2是表示本专利技术的太阳能发电系统的第1实施方式中的与压缩机的启动时间对应的高温空气涡轮机入口压力的特性的特性概念图。图3是表示本专利技术的太阳能发电系统的第1实施方式中的与一天的直达日射强度的变化对应的高温空气涡轮机入口温度、高温空气涡轮机入口流量以及高温空气涡轮机发电机输出的特性的特性概念图。图4是表示本专利技术的太阳能发电系统的第1实施方式的一天的太阳热能的运用结构的特性概念图。图5是表示本专利技术的太阳能发电系统的第2实施方式的结构的概念图。图6是表示本专利技术的太阳能发电系统的第2实施方式中的与压缩机的启动时间对应的高温空气涡轮机入口压力的特性的特性概念图。图7是表示现有的太阳能发电装置的结构的概念图。符号说明1：太阳、2：定日镜(太阳光反射镜)、3：塔、4：太阳能集热量控制装置、5：一次低温热媒罐(低温罐)、18：温度传感器(一次低温热媒罐温度)、19：液位传感器(一次低温热媒罐液位)、20：温度传感器(集热器出口一次高温热媒温度)、25：一次高温热媒罐(高温罐)、42：直达日射光、43：液位传感器(一次高温热媒罐)、45：温度传感器(二次热媒加热器出口一次热媒温度)、46：温度传感器(二次热媒加热器入口一次热媒温度)、47：二次热媒加热器、48：集热器、55：高温空气涡轮机入口蝶阀、56：高温空气涡轮机、57：温度传感器(高温空气涡轮机出口空气温度)、58：高温空气涡轮机废气...

【技术保护点】
一种太阳能发电系统，其特征在于，具备：太阳能集热装置，其对太阳能进行集热来加热作为一次热媒的熔盐；太阳能蓄热/散热装置，其具有积蓄向所述太阳能集热装置供给的熔盐的低温罐、积蓄由所述太阳能集热装置加热后的高温的熔盐的高温罐以及将从所述高温罐供给的高温的熔盐作为加热介质对二次热媒进行加热的二次热媒加热器；以及压缩机/高温涡轮机发电装置，其具有将从大气吸入的空气升压至预定压力来生成作为所述二次热媒的压缩空气的压缩机以及导入由所述二次热媒加热器加热后的压缩空气来驱动发电机的高温空气涡轮机。

【技术特征摘要】
2014.12.11 JP 2014-2511571.一种太阳能发电系统，其特征在于，具备：
太阳能集热装置，其对太阳能进行集热来加热作为一次热媒的熔盐；
太阳能蓄热/散热装置，其具有积蓄向所述太阳能集热装置供给的熔盐的
低温罐、积蓄由所述太阳能集热装置加热后的高温的熔盐的高温罐以及将从所
述高温罐供给的高温的熔盐作为加热介质对二次热媒进行加热的二次热媒加
热器；以及
压缩机/高温涡轮机发电装置，其具有将从大气吸入的空气升压至预定压
力来生成作为所述二次热媒的压缩空气的压缩机以及导入由所述二次热媒加
热器加热后的压缩空气来驱动发电机的高温空气涡轮机。
2.根据权利要求1所述的太阳能发电系统，其特征在于，
所述压缩机/高温涡轮机发电装置具备对从大气吸入的空气进行升压的第
1压缩机、对所述第1压缩机排出的压缩空气进行冷却的中间冷却器以及吸入
由所述中间冷却器冷却后的压缩空气并升压至预定压力的第2压缩机。
3.根据权利要求1或2所述的太阳能发电系统，其特征在于，
该太阳能发电系统还具备：再生器，其被设在所述二次热媒加热器的二次
热媒侧的流路的上游侧，将来自所述高温空气涡轮机的废气作为加热介质对所
述压缩空气进行加热。
4.根据权利要求1所述的太阳能发电系统，其特征在于，
在对从大气吸入的空气进行升压的所述压缩机空气吸入侧设有用于去除
吸入空气中的水蒸气来进行干...

【专利技术属性】
技术研发人员：三岛信义，永渕尚之，
申请(专利权)人：三菱日立电力系统株式会社，
类型：发明
国别省市：日本;JP