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一种可持续太阳能发电工艺制造技术

技术编号:13891874 阅读:143 留言:0更新日期:2016-10-24 12:59
本发明专利技术公开了一种新型太阳能发电的工艺。日间通过太阳能集热发电,并将多余热能进行存储以提供夜间或阴雨天气持续发电的能量。本发明专利技术属于对清洁能源的利用,无污染。用储热代替储电,通过蓄能解决了夜间和阴雨天气时发电的持续性问题。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种太阳能发电工艺,提供了一种可持续的太阳能发电技术。
技术介绍
太阳能是一种取之不尽用之不竭的清洁能源。在化石能源日益减少,环境污染的严峻形势下,开发和利用太阳能具有重要的意义。目前对于太阳能利用效率都不高,光电转换率最高26%,且存在夜间设备不能持续发电时间的问题。风力发电同样属于利用清洁能源发电,但是由于风速具有随机波动性,因此风力发电并网功率波动很大,这对电网运行的稳定性和经济型有很大的影响。所以寻求一种新型清洁可持续发电工艺是当前急需的。
技术实现思路
本专利技术提供一种太阳能发电工艺,以解决现有的发电技术对环境的污染,风力发电不稳定和利用太阳能夜间持续发电的问题。本专利技术由两套系统组成,一套白天集热发电,另一套白天集热、储热,夜间发电。可持续太阳能发电工艺,其包括至少一个太阳能系统,该太阳能系统包括流经太阳能系统的导热流体,和太阳能接收器,其通过太阳能对流经太阳能接收器的导热流体进行加热,并对日间多余的热能进入储能装置存储,导热流体和低沸点工作流体通过热交换器交换,使低沸点介质沸腾产生压力推动汽轮机发电。太阳能系统和储热系统之间,储热系统和发电系统之间热量的传递由换热装置实现。太阳能导热流体可以是水、硅油、甲醇、丙二醇、乙二醇等有机物中的一种或者几种物质的混合物。储能流体是水、无机盐、有机物等物质中的一种或几种物质的混合物。发电工艺低沸点工作流体是氨、氟氯化物、低沸点烷烃等物质中的一种或几种物质的混合物。太阳能系统中导热流体的流量可以由导热流体的储罐来调节。低沸点的工作流体的流量可以由低沸点的工作流体的储罐进行调节。本专利技术具有环保、无污染的特性,并且解决了太阳能发电的不连续性,维护了电网运行的稳定性。附图说明:附图是本专利技术的流程示意图,附图中各化工单元标记为1、2、3、4、5、6、7、8。太阳能接收器1、换热器2、蒸发器5、汽轮机机组6、冷凝器7构成白天工作系统。太阳能接收器1加热导热流体,导热流体在换热器1和储能流体换热,储能流体循环到蒸发器5和低沸点的工作流体换热,工作流体吸热成为饱和蒸汽,饱和蒸汽推动汽轮机带动发电机6发电,做功后的气体的余热在冷凝器7被水吸收,循环到蒸发器再次吸热做功。太阳能接收器3、换热器4、蒸发器5、汽轮机机组6、冷凝器7、储能罐8构成夜间工作工艺。白天太阳能接收器3加热导热流体,导热流体在换热器3和储能流体换热,储能流体储存在储能罐8。夜间储能流体和低沸点工作流体在蒸发器5换热,蒸汽推动汽轮机带动发电机6发电,做功后的气体的余热被冷凝器7的水吸收,循环到蒸发器5再次吸热做功。夜间对储能罐8辅助加热以保证发电机持续发电。具体实施例:假设所用的制冷剂为氟氯烷烃CF3CHCl2(R123)。其热力学参数如下表所示:工质标准沸点/℃临界温度/℃临界压力/MPa蒸发潜热/(J·g-1)比热容/(J·g-1·K-1)相对分子质量ODPGWPR12327.7183.83.67170.191.022152.90.0293在一个例子中,太阳能辐射强度为5040MJ/m2,太阳能收集器1为真空管热管式集热器,集热面积为74m2,集热器加热导热油,导热油和水在换热器2中换热,换热器面积135m2,热水经管路运输到蒸发器5中,蒸发器换热面积78m2,加热低沸点工质R123,25℃的R123吸热汽化,成为65℃的饱和蒸汽,蒸汽对汽轮机做功,汽轮机的内效率为70%。输出的电能功率为1KW,一小时发一度电。夜间发电18个小时需要的集热器3面积为22m2,换热器4的换热面积为55m2,蒸发器5的面积不变,储能罐的体积为4.8m3。在另一个例子中,太阳能辐射强度为5040MJ/m2,太阳能收集器1为真空管热管式集热器,集热面积为8696142.86m2,集热器加热导热油,导热油和水在换热器2中换热,换热器面积1428407.17m2,热水经管路运输到蒸发器5中,蒸发器换热面积407695.399m2,加热低沸点工质R123,25℃的R123吸热汽化,成为65℃的饱和蒸汽,蒸汽对汽轮机做功,汽轮机的内效率为70%。输出的电能功率为100万KW。夜间发电18个小时需要的集热器3面积为26088428.6m2,换热器4的换热面积为4285221.51m2,蒸发器5的面积不变,储能罐的体积为4.8×106m3。。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种利用太阳能发电工艺的原理,其特征在于是一种昼夜连续的持续发电工艺。

【技术特征摘要】
1.一种利用太阳能发电工艺的原理,其特征在于是一种昼夜连续的持续发电工艺。2.本发明中所采用的储热物质可以为水或含无机盐类的水溶液。3.本发明中对汽轮机做功的工质是中高温制冷剂,其可以为R11、R21、R114、R717、R12、R22等制冷剂中的一种或多种制冷剂的混合物。4.本发明中集热器中直接加热的导热流体可以为水、硅油、丙二醇、乙二醇等有机物中的一种或多种物质的混合物。5.本发明中采用了日间和夜间两套循环系统。6.根据权利要求5所述的日间循环系统其特征在于是由导热油型热管集热器1...

【专利技术属性】
技术研发人员:王晓岚
申请(专利权)人:王晓岚
类型:发明
国别省市:河北;13

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