CN102562501A - 槽式太阳能热发电聚光阵列集群管理控制装置 - Google Patents

槽式太阳能热发电聚光阵列集群管理控制装置 Download PDF

Info

Publication number
CN102562501A
CN102562501A CN2010105760099A CN201010576009A CN102562501A CN 102562501 A CN102562501 A CN 102562501A CN 2010105760099 A CN2010105760099 A CN 2010105760099A CN 201010576009 A CN201010576009 A CN 201010576009A CN 102562501 A CN102562501 A CN 102562501A
Authority
CN
China
Prior art keywords
cluster management
optically focused
management control
focused array
module
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
CN2010105760099A
Other languages
English (en)
Other versions
CN102562501B (zh
Inventor
张建城
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Individual
Original Assignee
Individual
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Individual filed Critical Individual
Priority to CN201010576009.9A priority Critical patent/CN102562501B/zh
Publication of CN102562501A publication Critical patent/CN102562501A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN102562501B publication Critical patent/CN102562501B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E10/00—Energy generation through renewable energy sources
    • Y02E10/40—Solar thermal energy, e.g. solar towers
    • Y02E10/46—Conversion of thermal power into mechanical power, e.g. Rankine, Stirling or solar thermal engines
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E10/00—Energy generation through renewable energy sources
    • Y02E10/40—Solar thermal energy, e.g. solar towers
    • Y02E10/47—Mountings or tracking

Abstract

槽式太阳能热发电聚光阵列集群管理控制装置由抛物槽电驱动聚光阵列、集群管理控制平台、聚光阵列跟踪驱动平台、传输线缆组成，其特征在于：每个抛物槽电驱动聚光阵列中设置聚光阵列跟踪驱动平台，聚光阵列跟踪驱动平台连接驱动电机、电磁制动器、光电跟踪器、温度传感器；每个聚光阵列跟踪驱动平台通过有线或无线连接集群管理控制平台，提供运行数据和传输控制指令；集群管理控制平台设置在槽式太阳能热发电站总控制室，负责电站镜场集群管理。该技术属太阳能热发电领域。

Description

槽式太阳能热发电聚光阵列集群管理控制装置
技术领域
本发明涉及一种采用有线或无线数据通信方式对槽式太阳能热发电聚光阵列实施集群管理控制的装置，该装置是在跟踪驱动装置将液压驱动改为电驱动后，也即采用电机驱动涡轮蜗杆进行精确跟踪的基础上实施的集群管理控制技术和装置。该技术属太阳能热发电领域。
背景技术
太阳能热发电(CSP)相比光伏发电(PV)具有规模大、集中度高、效率高等突出特点，但是面临的共同课题是如何降低制造成本以及如何提高发电效率进而降低发电成本，尤其是降低制造成本和提高发电效率就成为两种太阳能发电技术同传统化石能源竞争的焦点。槽式太阳能热发电虽然已经实现商业化，但目前的制造和运行成本很高，还无法作为基础能源与化石能源竞争。在槽式太阳能热发电装置中，有可能采用新技术降低成本的途径包括工质替代、跟踪控制、储能、高效补热发电等技术。其中可以影响制造成本的就是聚光阵列的跟踪驱动技术。由于传统聚光阵列跟踪驱动控制一直沿用液压控制和光电精确跟踪互补方式，需要建立两套管线，不仅存在跟踪时延效应，同时由于液压油、液压管线等配套零部件需要定期更换，因此很难降低运行成本。一个50兆瓦的槽式太阳能热发电站至少需要600到1000个聚光阵列，每个阵列长为150米左右，其总长度可达70至150公里，液压管线和数据传输线缆为其配套的长度也要有数十公里长，其中还包括很多电器开关和控制阀门，而这些材料的价格都很高，包括施工费也是一笔不小的开支，仅此一项的投资成本就占聚光镜场投资总成本的5-10％左右，因此，降低槽式太阳能热发电站制造成本的最有效途径就是采用新技术。中国第一个可工程化的槽式太阳能热发电试验装置采用了全新的由电机驱动涡轮蜗杆实施聚光跟踪的电驱动聚光阵列，这一新技术的出现为降低制造成本创造了有利条件。首先，电驱动聚光阵列省去了液压装置以及液压油、液压管线的投资，降低了制造成本；其次减少了各种阀门等控制零部件，提高了运行可靠性；再次，可以采用无线远程控制，降低运行管理费用。因此采用电驱动聚光阵列将成为新一代槽式太阳能热发电站的主要发展方向，而跟踪控制技术也将随着电驱动聚光阵列的产生而改变。
发明内容
本发明就是为槽式太阳能热发电站的聚光阵列跟踪驱动装置由液压驱动改为电驱动后，采用有线或无线数据通信方式对聚光阵列进行集群管理控制的装置。
本发明由抛物槽电驱动聚光阵列、集群管理控制平台、聚光阵列跟踪驱动平台、传输线缆组成，其特征在于：每个抛物槽电驱动聚光阵列中设置聚光阵列跟踪驱动平台，聚光阵列跟踪驱动平台连接驱动电机、电磁制动器、光电跟踪器、温度传感器；每个聚光阵列跟踪驱动平台通过有线或无线连接集群管理控制平台，提供运行数据和传输控制指令；集群管理控制平台设置在槽式太阳能热发电站总控制室，负责电站镜场集群管理。
所述抛物槽电驱动聚光阵列由线聚焦集热管、聚光镜片、金属桁架、涡轮蜗杆驱动、驱动电机、电磁制动器、连接轴、金属支架、光电跟踪器、温度传感器、或光伏电池板、蓄电池组成。
所述聚光阵列跟踪驱动平台由机箱、有线载波或射频双工调制解调模块、编译码调制解调模块、数据存储处理模块(CPU)、伺服驱动模块、手动控制模块、电源管理模块、防雷击电路模块、数据传输接口模块、传感器组成；每个聚光阵列跟踪驱动平台均设有专用地址数据码。
所述集群管理控制平台由有线载波或射频双工调制解调模块、卫星授时模块、编译码调制解调模块、数据存储处理模块(CPU)、控制指令模块、电源管理模块、防雷击电路模块、数据传输接口模块、数据显示模块组成。
所述集群管理控制平台和聚光阵列跟踪驱动平台在有线或无线连接时采用调幅或调频调制解调器。
所述集群管理控制平台和聚光阵列跟踪驱动平台在有线或无线连接时采用码分多址(CDMA)、或频分多址(FDMA)、或时分多址(TDMA)编译码调制解调器。
该发明主要有以下创新点：
1、采用全新的电驱动聚光阵列，投资成本可以大幅度降低。
2、电驱动聚光阵列可以自主跟踪运行，并保证跟踪精确度。如果配之以光伏电池板和蓄电池可以在突发断电时自主独立运行。
3、采用现代无线数据通信技术可以对聚光镜场实施远程无线集群管理控制，提高槽式太阳能热发电站管理效率。
附图说明
图1是本发明抛物槽电驱动聚光阵列示意图
图2是本发明聚光阵列跟踪驱动平台示意图
图3是本发明集群管理控制平台示意图
其中1、抛物槽电驱动聚光阵列，1.1线聚焦集热管、1.2聚光镜片、1.3金属桁架、1.4涡轮蜗杆驱动、1.5电磁制动器、1.6连接轴、1.7金属支架，2、聚光阵列跟踪驱动平台
具体实施方式
新型抛物槽电驱动聚光阵列由线聚焦集热管、聚光镜片、金属桁架、涡轮蜗杆驱动、驱动电机、电磁制动器、连接轴、金属支架、光电跟踪器、温度传感器组成。新型聚光阵列既可以独立运行，也可以集群管理控制，如果在聚光阵列中增加光伏电池板和蓄电池，则使聚光阵列有了独立电源，在突发无电的情况下可以继续独立运行。
为实现对新型抛物槽电驱动聚光阵列的集群管理控制，在每个聚光阵列设置跟踪驱动平台，该平台由机箱、有线载波或射频双工模块、调制解调模块、编译码调制解调模块、数据存储处理模块(CPU)、伺服驱动模块、手动控制模块、电源管理模块、防雷击电路模块、数据传输接口模块组成；每个聚光阵列跟踪驱动平台均设有专用地址数据码。聚光阵列跟踪驱动平台连接驱动电机、电磁制动器、光电跟踪器、温度传感器。
集群管理控制平台设置在槽式太阳能热发电站总控制室，负责电站镜场集群管理。集群管理控制平台由有线载波或射频双工模块、卫星授时模块、调制解调模块、编译码调制解调模块、数据存储处理模块(CPU)、控制指令模块、电源管理模块、防雷击电路模块、数据传输接口模块、数据显示模块组成。
集群管理控制平台和聚光阵列跟踪驱动平台在有线载波或无线连接时采用调幅或调频调制解调器。其编译码方式可选择成本最低，其可靠性最高的器件和编解码方式，如采用码分多址(CDMA)、频分多址(FDMA)、时分多址(TDMA)等其中一种编译码调制解调。这些技术非常成熟，完全可以应用在槽式太阳能热发电站聚光阵列集群管理上。
槽式太阳能热发电聚光阵列集群管理控制也可以沿用有线控制的方法，只是需要增加电源线缆，而载波传输技术则相对简单。究竟采用何种技术需要经技术经济分析后确定。总之，采用新技术的目的是既要保证控制的可靠性，又要保证跟踪精确，重要的是要降低投资成本，为替代传统能源做好技术铺垫。

Claims (6)

1.槽式太阳能热发电聚光阵列集群管理控制装置由抛物槽电驱动聚光阵列、集群管理控制平台、聚光阵列跟踪驱动平台、传输线缆组成，其特征在于：每个抛物槽电驱动聚光阵列中设置聚光阵列跟踪驱动平台，聚光阵列跟踪驱动平台连接驱动电机、电磁制动器、光电跟踪器、温度传感器；每个聚光阵列跟踪驱动平台通过有线或无线连接集群管理控制平台，提供运行数据和传输控制指令；集群管理控制平台设置在槽式太阳能热发电站总控制室，负责电站镜场集群管理。
2.根据权利要求1所述的槽式太阳能热发电聚光阵列集群管理控制装置，其特征在于：所述抛物槽电驱动聚光阵列由线聚焦集热管、聚光镜片、金属桁架、涡轮蜗杆驱动、驱动电机、电磁制动器、连接轴、金属支架、光电跟踪器、温度传感器、或光伏电池板、蓄电池组成。
3.根据权利要求1所述的槽式太阳能热发电聚光阵列集群管理控制装置，其特征在于：所述聚光阵列跟踪驱动平台由机箱、有线载波或射频双工调制解调模块、编译码调制解调模块、数据存储处理模块(CPU)、伺服驱动模块、手动控制模块、电源管理模块、防雷击电路模块、数据传输接口模块组成；每个聚光阵列跟踪驱动平台均设有专用地址数据码。
4.根据权利要求1所述的槽式太阳能热发电聚光阵列集群管理控制装置，其特征在于：所述集群管理控制平台由有线载波或射频双工调制解调模块、卫星授时模块、编译码调制解调模块、数据存储处理模块(CPU)、控制指令模块、电源管理模块、防雷击电路模块、数据传输接口模块、数据显示模块组成。
5.根据权利要求1所述的槽式太阳能热发电聚光阵列集群管理控制装置，其特征在于：所述集群管理控制平台和聚光阵列跟踪驱动平台在有线或无线连接时采用调幅或调频调制解调器。
6.根据权利要求1所述的槽式太阳能热发电聚光阵列集群管理控制装置，其特征在于：所述集群管理控制平台和聚光阵列跟踪驱动平台在有线或无线连接时采用码分多址(CDMA)、或频分多址(FDMA)、或时分多址(TDMA)编译码调制解调器。
CN201010576009.9A 2010-12-07 2010-12-07 槽式太阳能热发电聚光阵列集群管理控制装置 Active CN102562501B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201010576009.9A CN102562501B (zh) 2010-12-07 2010-12-07 槽式太阳能热发电聚光阵列集群管理控制装置

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201010576009.9A CN102562501B (zh) 2010-12-07 2010-12-07 槽式太阳能热发电聚光阵列集群管理控制装置

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN102562501A true CN102562501A (zh) 2012-07-11
CN102562501B CN102562501B (zh) 2014-07-02

Family

ID=46408828

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201010576009.9A Active CN102562501B (zh) 2010-12-07 2010-12-07 槽式太阳能热发电聚光阵列集群管理控制装置

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN102562501B (zh)

Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN103032973A (zh) * 2012-11-22 2013-04-10 宁夏光合能源科技有限公司 一种兼有定日镜底层控制功能的定日镜群控制装置
CN103075822A (zh) * 2012-12-26 2013-05-01 首航节能光热技术股份有限公司 用于槽式光热电站的槽式聚光器控制系统及其控制方法
CN105157255A (zh) * 2015-09-25 2015-12-16 常州龙腾太阳能热电设备有限公司 菲涅尔式反光镜组装置的逐日跟踪控制系统及其控制方法
CN106843290A (zh) * 2017-03-01 2017-06-13 江苏国电铁塔有限公司 光伏跟踪支架阵列远程执行与集群控制系统
CN107302258A (zh) * 2017-06-09 2017-10-27 天津滨海光热跟踪技术有限公司 一种具有紧急散焦功能的槽式熔盐柜内ups系统
CN114353873A (zh) * 2021-12-30 2022-04-15 中广核太阳能德令哈有限公司 槽式光热电站集热器运行状况的监测方法和装置

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP1514060B1 (de) * 2002-05-28 2007-01-24 Fengler, Giselher Selbsttätig wirkende sonnenstandsnachführeinrichtung
CN101476787A (zh) * 2009-01-13 2009-07-08 东莞市康达机电工程有限公司 一种太阳能集热器自动追日的方法和系统
CN101900425A (zh) * 2009-05-31 2010-12-01 北京智慧剑科技发展有限责任公司 一种太阳能分布式点聚焦光学镜跟踪太阳灶及应用
CN201874766U (zh) * 2010-12-07 2011-06-22 张建城 槽式太阳能热发电聚光阵列集群管理控制装置

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP1514060B1 (de) * 2002-05-28 2007-01-24 Fengler, Giselher Selbsttätig wirkende sonnenstandsnachführeinrichtung
CN101476787A (zh) * 2009-01-13 2009-07-08 东莞市康达机电工程有限公司 一种太阳能集热器自动追日的方法和系统
CN101900425A (zh) * 2009-05-31 2010-12-01 北京智慧剑科技发展有限责任公司 一种太阳能分布式点聚焦光学镜跟踪太阳灶及应用
CN201874766U (zh) * 2010-12-07 2011-06-22 张建城 槽式太阳能热发电聚光阵列集群管理控制装置

Cited By (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN103032973A (zh) * 2012-11-22 2013-04-10 宁夏光合能源科技有限公司 一种兼有定日镜底层控制功能的定日镜群控制装置
CN103075822A (zh) * 2012-12-26 2013-05-01 首航节能光热技术股份有限公司 用于槽式光热电站的槽式聚光器控制系统及其控制方法
CN103075822B (zh) * 2012-12-26 2015-01-28 首航节能光热技术股份有限公司 用于槽式光热电站的槽式聚光器控制系统及其控制方法
CN105157255A (zh) * 2015-09-25 2015-12-16 常州龙腾太阳能热电设备有限公司 菲涅尔式反光镜组装置的逐日跟踪控制系统及其控制方法
CN106843290A (zh) * 2017-03-01 2017-06-13 江苏国电铁塔有限公司 光伏跟踪支架阵列远程执行与集群控制系统
CN107302258A (zh) * 2017-06-09 2017-10-27 天津滨海光热跟踪技术有限公司 一种具有紧急散焦功能的槽式熔盐柜内ups系统
CN114353873A (zh) * 2021-12-30 2022-04-15 中广核太阳能德令哈有限公司 槽式光热电站集热器运行状况的监测方法和装置

Also Published As

Publication number Publication date
CN102562501B (zh) 2014-07-02

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN102562501B (zh) 槽式太阳能热发电聚光阵列集群管理控制装置
CN102648379B (zh) 太阳能发电系统
CN101526275A (zh) 可调反射镜太阳能跟踪集热装置
CN201191090Y (zh) 可调反射镜太阳能跟踪集热装置
CN102867878B (zh) 一种热电联产光伏光热组件、热电联产系统和光伏电站
CN101852193A (zh) 聚光太阳能发电系统
CN108431519B (zh) 太阳能风能发电装置及系统
CN201874766U (zh) 槽式太阳能热发电聚光阵列集群管理控制装置
CN103580595A (zh) 能够调整角度的太阳能电池安装支架
CN102032689B (zh) 一种新型碟式太阳能集热装置及系统
CN204553131U (zh) 一种光煤互补太阳能热发电系统
CN201166475Y (zh) 平面透射式线聚焦太阳能聚光集热器
CN201513305U (zh) 集群式太阳能发电装置
CN102803862A (zh) 太阳能场和组装太阳能场的方法
Kelly et al. Summary of the final design for the 10 MWe solar two central receiver project
CN202254380U (zh) 一种太阳能集热器
CN102254981B (zh) 低倍聚光光热一体化单轴跟踪系统
CN202004006U (zh) 低倍聚光光热一体化单轴跟踪系统
CN204630099U (zh) 低成本中温槽式太阳能集热器
CN103092157A (zh) 一种定日镜控制系统
CN102053351B (zh) 一种新型极轴式太阳能聚光装置
Mills et al. Solar preheating of the Liddell coal-fired powerplant
CN102011715A (zh) 集群式太阳能发电装置
CN202228286U (zh) 一种太阳能热能发电系统
Lovegrovea et al. Introduction to concentrating solar power technology

Legal Events

Date Code Title Description
C06 Publication
PB01 Publication
C10 Entry into substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
C14 Grant of patent or utility model
GR01 Patent grant