用于多塔中心接收器太阳能发电站的定日镜阵列布局制造技术

太阳能发电站包括按规则图案布置的中心接收器模块。每个中心接收器模块包括塔架、安装在塔架上的中心接收器以及被多边形界定的定日镜阵列。该定日镜阵列包括带有用于将太阳光反射到中心接收器的反射镜的定日镜。定日镜被分组成线性行且各行之间相互平行。定日镜的位置在相邻两行间交错排布。该发电站也包括聚集来自中心接收器的能量的发电机组以及将能量从中心接收器传导到发电机组的能量管道。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术一般地涉及太阳能发电站/发电装置，更具体地涉及具有多个接收器的中 心接收器太阳能发电站中的定日镜/日光反射镜(heliostat)阵列。
技术介绍
当以日益增加的效率收集太阳光的能量并将其转化为可用形式时，太阳能发电站 的经济性能得到改善。当制造、安装、运行和维护发电站的元件的成本降低时，太阳能发电 站的经济性能也得到改善。中心接收器太阳能发电站(也被称为“发电塔(power tower)，，体系结构)具有 安装在塔架上的接收器，用于收集太阳光并将其转化为热能或电能。太阳光通过围绕塔架 间隔开并位于地面附近的定日镜反射汇聚到接收器上。每个定日镜具有反射镜，该反射镜 的朝向被连续调整以朝向接收器反射太阳光。定日镜的太阳光反射效率受到若干现象的影 响，这些现象包括定日镜相对于塔架的位置以及相邻定日镜间的阻挡效应和遮蔽效应。沿 以塔架为中心的弧的定日镜排布在研究和开发两方面以及在商业设置上是中心接收器发 电站的定日镜布局选择，这种排布包含逐渐增大的弧到弧距离以及从弧到弧的定日镜交错 设置，例如美国第4，365，618号专利中所描述的。在某些发电站中，定日镜阵列由圆扇区所 界定；在其他一些发电站中，该扇区围绕塔架横跨完整的360度。然而，太阳能发电站的经济性能进一步取决于安装、维护和运行该发电站的成分 以及发电站占地成本和单位输出功率。以多弧的方式设置中心接收器发电站的定日镜会导 致安装工序复杂、难以测量以及不规则和昂贵的安装。此外，土地的分块一般在矩形区域内 是可行的。因此，有着圆形(或圆扇形)定日镜排布区域的太阳能发电站不太适于“嵌套 (nest) ”在一块矩形的地块上，并因此降低整个发电站的土地利用率。相应地，期望建立能 够有效地收集太阳能并且安装成本更低的太阳能发电站。
技术实现思路
本专利技术的实施例针对太阳能发电站中定日镜的有效排布。本专利技术的示例性实施例提供一种用于太阳能发电站的模块，该模块包括塔架； 安装在塔架上的接收器；以及包含分组为线性行的多个定日镜的定日镜阵列，每一行与其 他行平行，沿每一行的定日镜的位置相对于相邻行中的定日镜的位置交错排布，且其中定 日镜阵列具有基本为多边形的周界，且每个定日镜包含用于将太阳光反射到接收器的反射^Mi ο—种太阳能发电站包括模块阵列以及用于将能量从接收器传导到发电机组 (power block)的能量管道，其中每个模块包含塔架，附连在塔架上的接收器，以及包含分 组成线性行的多个定日镜的定日镜阵列，每一行与其他行平行，沿每一行的定日镜的位置 相对于相邻行中的定日镜的位置交错排布，且其中定日镜阵列具有基本为多边形的周界， 并且每个定日镜包含用于将太阳光反射到接收器的反射镜。附图说明参照下面的说明、随附的权利要求以及附图，根据本专利技术的示例性实施例的这些 及其他特征和方面将变得更容易理解，其中图1是根据本专利技术的一个实施例的多塔太阳能发电站的平面图；图2是根据本专利技术的另一实施例的多塔太阳能发电站的平面图；图3是根据本专利技术的另一实施例的多塔太阳能发电站的平面图；图4是根据本专利技术的另一实施例的多塔太阳能发电站的平面图；图5是根据本专利技术的另一实施例的多塔太阳能发电站的平面图；图6是根据本专利技术的另一实施例的多塔太阳能发电站的平面图；图7是根据本专利技术各方面的线性分组定日镜的透视图；图8-16是根据本专利技术各方面的定日镜阵列的平面图；图17和图18是根据本专利技术各方面的相邻定日镜阵列的平面图；图19是根据本专利技术各方面的定日镜反射镜的平面示意图；图20A-20E是根据本专利技术各方面的定日镜反射镜的图解；以及图21和图22是根据本专利技术的实施例的定日镜阵列的平面图。具体实施例方式图1是根据本专利技术的一个实施例的多塔太阳能发电站的平面图。该发电站包括中 心接收器模块(CRM) 150的阵列。每个CRM 150包含安装在塔架上的接收器200，该接收器 接收太阳光以便直接生产蒸汽或电力。每个接收器200与一个定日镜阵列(或域)相关 联，该定日镜阵列在该实施例中被东西向的进出路径(access way)分成北定日镜阵列部 分100和南定日镜阵列部分101。北定日镜阵列部分100位于相应接收器200的北侧，而 南定日镜阵列101位于相应接收器200的南侧。每个定日镜阵列包含大量安装在地面上的 定日镜，用以将太阳光反射到接收器。每个定日镜包含一个反射镜，该反射镜的朝向被调 整以随着太阳的移动将太阳光连续地反射到固定的接收器。由接收器200收集的热量被能 量/动力管道(power conduit) 25传导到发电机组(power block)20。进入能量管道25 的热流可以在通往发电机组20的路径中或者在发电机组20处合并，亦或两种情况兼而有 之。然后来自接收器的组合输出可以被直接利用，或者通过涡轮发电机(例如，汽电涡轮机 (steam-to-electricity turbine))转化为电會邑。北定日镜阵列部分100和南定日镜阵列101具有矩形形状，而且所有阵列具有基 本相同的定日镜排布。与具有弧形布局的太阳能发电站不同，在本专利技术中，定日镜被分组成 线性行，且相邻各行之间相互平行。为了使阻挡最小化，定日镜相对于相邻行中的定日镜的 位置呈交错(或半阶(half-stepped))排布。尽管在下文中还会更详细地描述定日镜的具 体排布，但现在应该注意定日镜阵列的规则性及其多边形边界对制造、安装、运行以及维护 的成本是有积极影响的。图1所示的实施例中的发电站占据矩形地块10。土地的分块(parcel)通常使用 具有东西向的基线和南北向的经线的轴对齐矩形格子。在美国，约四分之一平方英里大的 土地(quarter section)(即名义上在每个方向均为二分之一英里)是发电站开发商可用6来购置或租赁的常用土地单位。由图1明显可知，具有大致矩形轮廓并被以侧对侧和顶对 底的方式定位的中心接收器模块150占据几乎整个矩形(或正方形)地块10，从而有效地 利用了实际可用的土地面积。图1所示实施例包括被布置成南北向的三列及东西向的三行的CRM 150。其他实 施例可以具有不同数量的列和行，例如，四列三行或四列四行。该发电站还包括塔架进出路径51。进出路径51是这样的通路，即通过该路径，人 和器材可以树立起塔架-接收器的结合体并可在操作过程中到达每个塔架200进行维护和 检查。进出路径51是定日镜阵列中具有足够宽度的隔断(例如，在其中起重机或卡车可通 行)，且进出路径51可以具有根据当地土地条件的需要加以改善的路面。发电机组20从所有接收器200接收聚集的能量输出并将其转化以便即时使用或 储存。就太阳能热电厂而言，某些接收器的输出借助单一涡轮机以更为经济地转换为电能。 输出能量从接收器200通过能量管道25被输送到发电机组。该能量管道25可以是传输导 热流体如油、熔盐或蒸汽的管子。在接收器为集中式光伏阵列的其他实施例中，能量可以通 过电缆被输送到发电机组。在图1所示实施例中，能量管道25在地表上且位于进出路径51 内。在其他的实施例中，能量管道25是埋于地下的，且其路径在接收器200与发电机组20 间可以是近似直线。在另一实施例中，能量管道的路径可以环绕(skirting)每个定日镜阵 列的外边界。一般来说，本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于太阳能发电站的模块，该模块包括：塔架；安装在所述塔架上的接收器；以及定日镜阵列，其包含分组成线性行的多个定日镜，每一行与其他行平行，沿每一行的定日镜的位置相对于相邻行中的定日镜的位置交错排布，且其中所述定日镜阵列具有基本为多边形的周界，并且每个定日镜包括用于将太阳光反射到所述接收器的反射镜。

【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：Q彭，C格雷戈里，M斯莱克，B格罗斯，D烈兹尼克，P阿伯加斯特，
申请(专利权)人：伊苏勒有限公司，
类型：发明
国别省市：US[美国]