CN103410688A - 一种高效率的槽式太阳能光热发电csp系统 - Google Patents

一种高效率的槽式太阳能光热发电csp系统 Download PDF

Info

Publication number
CN103410688A
CN103410688A CN2013102364934A CN201310236493A CN103410688A CN 103410688 A CN103410688 A CN 103410688A CN 2013102364934 A CN2013102364934 A CN 2013102364934A CN 201310236493 A CN201310236493 A CN 201310236493A CN 103410688 A CN103410688 A CN 103410688A
Authority
CN
China
Prior art keywords
heat
power generation
efficiency
type solar
solar energy
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.)
Pending
Application number
CN2013102364934A
Other languages
English (en)
Inventor
冯智勇
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 CN2013102364934A priority Critical patent/CN103410688A/zh
Publication of CN103410688A publication Critical patent/CN103410688A/zh
Pending legal-status Critical Current

Links

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

Landscapes

  • Engine Equipment That Uses Special Cycles (AREA)
  • Photovoltaic Devices (AREA)

Abstract

本发明公开了一种高效率的槽式太阳能光热发电CSP系统，本发明属于太阳能热利用领域，它是由集热场系统和斯特林式发电机系统这二大部分组成，这二大部分是通过热传输管循环连通的，其整体系统内的工质是导热液，导热液做功时的温度为400℃。本发明结构科学、构造合理，没有蒸汽管道，也没有常规发电机系统，取而代之的是在热交换器上设置了众多台高效率且大功率的斯特林式发电机组，实施高效率运行的槽式太阳能光热发电CSP系统。本发明能应用于大型MW级的太阳能发电场上，本发明的日效率为38％，年效率为33％，而且，夜间也能发电，这些技术上的优势使光伏发电PV系统望尘莫及。

Description

一种高效率的槽式太阳能光热发电CSP系统
技术领域
本发明属于太阳能热利用领域，本发明涉及一种太阳能光热发电系统，具体涉及一种高效率的槽式太阳能光热发电CSP系统。
背景技术
现有技术的槽式太阳能光热发电CSP系统是利用抛物槽反射器将太阳光聚焦到接收器上，并将接收器内部的传热工质(通常使用导热油)加热水以产生蒸汽，推动常规汽轮机发电。抛物槽式发电技术最早应用在墨西哥，1976年，有关研究者制作了一个6米，开口宽2米的抛物槽聚光器，聚光加热接收管内的工质，驱动活塞式发动机(功率125W)工作，太阳能转化率为2％，之后又建立了一套(面积560m2)以油为介质的抛物槽太阳能集热系统，太阳能转化率为7％。现时槽式系统的技术已经成熟，正处于商业拓展阶段，基本上没有技术和经济风险。美国加州有9个SEGS采用槽式CSP系统，已运行15年，目前运行状况良好，最大输出功率354MW，采用混合动力：75％太阳能，25％天然气。其蒸汽最高温度375℃，太阳能日效率20％，年效率15％，槽式系统是目前均化成本LEC最低的CSP系统，是美国能源部近年推荐的优选项目。在西班牙、印度、埃及、希腊、墨西哥、摩洛哥、南非等国家都有不少槽式CSP系统的示范工程。现有技术的槽式太阳能光热发电CSP系统是由集热场系统，热传输、储能、交换系统，以及常规发电机系统三大部分组成。在集热场系统中通常以导热油为工质，太阳光将其加热到400℃左右，经热传输管传送到热储能和热交换器中，再将热交换器中的水加热成300℃左右的水蒸汽，水蒸汽推动蒸汽轮旋转带动发电机发电。在现有技术的槽式太阳能光热发电CSP系统中，其400℃的工质导热油在热交换器加热水产生水蒸汽的同时，热能的损耗非常大(有大量的水蒸汽从调压阀中排出)，还有，长长的蒸汽管道也造成大量的热能损耗，所以，现有技术的槽式太阳能光热发电CSP系统日效率只有20％，年效率只有15％。
发明内容
本发明的目的，在于克服现有技术的不足，提供一种结构科学、构造合理，没有蒸汽管道，也没有常规发电机系统，取而代之的是在热交换器上设置了众多台高效率且大功率的斯特林式发电机组，实施高效率运行的槽式太阳能光热发电CSP系统。
为了实现上述目的，本发明提供的“一种高效率的槽式太阳能光热发电CSP系统是由集热场系统和斯特林式发电机系统这二大部分组成的；其中，集热场系统是由集热管和槽式抛物面反光镜及交承起槽式抛物反光镜的太阳跟踪传动装置组成；斯特林式发电机系统是由热传输管、高温储热罐、热交换器、斯特林式发动机、发电机、低温储热罐、导热液泵共同组成的；集热场系统与斯特林式发电机系统是通过热传输管循环连通的；整体系统内的工质是导热液，导热液可用苯醚混合液、加压水混合液、导热油等液体；导热液做功时的温度为400℃。
与现有技术的槽式太阳能光热发电CSP系统不同，本发明一种高效率的槽式太阳能光热发电CSP系统，没有设置蒸汽管道，也没有设置常规发电机系统，取而代之的是在热交换器上设置了众多台高效率且大功率的斯特林式发电机组，减少了大量的热能损失，提高了整体系统的效率，应用本发明后使系统的日效率提高到38％，年效率提高到33％，增加了产能，相对降低了运行中的成本。它是这样运行的，太阳跟踪传动装置自行跟踪太阳方向，同步带动槽式抛物面反光镜时刻都处于最佳的反射角度，聚焦的阳光使集热管内的导热液温度快速上升，当温度升至400℃时，启动导热液A泵推动400℃的工质导热液流出集热管，经热传输管流入高温储热罐内，达到一定的储量后，再经热传输管流入热交换器内，加热了众多台斯特林式发动机使它们运转且带动发电机发电，经热交换降温后的导热液流出热交换器，在导热液B泵的推动下经热传输管流进低温储热罐中，之后，再由导热液A泵将其泵回原点(集热管内)，就是这样周而复始地循环运作的。本发明一种高效率的槽式太阳能光热发电CSP系统可应用于MW级的大型太阳能发电场，将它与现有技术的槽式太阳能光热发电系统作比较，本发明的效率远高于现有技术，将它与现有技术的光伏发电PV系统作比较，更加突出本发明效率高的优点，而且，本发明的系统在夜间也能发电，光伏发电PV系统更是望尘莫及。
附图说明
图1是本发明“一种高效率的槽式太阳能光热发电CSP系统”的一个具体实施方式的示意图；
图1中，1-集热管、12-热传输管、13-槽式抛物面反光镜、14-太阳跟踪传动装置、2-斯特林式发动机、21-发电机、22-热交换器、23-高温储热罐、24-低温储热罐、25-导热液A泵、26-导热液B泵。
具体实施方式
图1所示“一种高效率的槽式太阳能光热发电CSP系统”是由集热场系统和斯特林式发电机系统这二大部分组成的；其中，集热场系统是由集热管1和槽式抛物面反光镜13以及太阳跟踪传动装置14组成；斯特林式发电机系统是由热传输管12、高温储热罐23、热交换器22、斯特林式发动机2、发电机21、低温储热罐24、导热液A泵25、导热液B泵26组成；集热场系统与斯特林式发电机系统是通过热传输管12循环连通的；整体系统内的工质是导热油，导热油做功时的温度为400℃。
工作原理简述：
工作时，太阳跟踪传动装置14自行跟踪太阳的方向，同步带动槽式抛物反光镜13时刻都处于最佳的反射角度，聚焦的阳光使集热管1内的导热油温度快速上升，当温度升至400℃时，启动导热液A泵25推动400℃的工质导热油流出集热管1，经热传输管12流入高温储热罐23内，达到一定的储量后，再经热传输管12流入热交换器22内，加热了众多台斯特林式发动机2，使它们运转且带动发电机21发电，经热交换降温后的导热油流出热交换器22，在导热液B泵26的推动下经热传输管12流进低温储热罐24中，之后，再由导热液A泵25将其泵回原点(集热管1内)，本发明一种高效率的槽式太阳能光热发电CSP系统，就是这样周而复始地循环运作的。

Claims (4)

1.一种高效率的槽式太阳能光热发电CSP系统，是由集热场系统和斯特林式发电机系统这二大部分组成的；其中，集热场系统是由集热管(1)和槽式抛物面反光镜(13)以及太阳跟踪传动装置(14)组成，其特征在于：斯特林式发电机系统是由热传输管(12)、高温储热罐(23)、热交换器(22)、斯特林式发动机(2)、发电机(21)、低温储热罐(24)、导热液A泵(25)、导热液B泵(26)组成的。
2.根据权利要求1所述的一种高效率的槽式太阳能光热发电CSP系统，其特征为：集热场系统与斯特林式发电机系统是通过热传输管(12)循环连通的。
3.根据权利要求1所述的一种高效率的槽式太阳能光热发电CSP系统，其特征为：整体系统内的工质是导热液，导热液可用苯醚混合液、加压水混合液、导热油等液体。
4.根据权利要求3所述的一种高效率的槽式太阳能光热发电CSP系统，其特征为：导热液做功时的温度为400℃。
CN2013102364934A 2013-06-09 2013-06-09 一种高效率的槽式太阳能光热发电csp系统 Pending CN103410688A (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN2013102364934A CN103410688A (zh) 2013-06-09 2013-06-09 一种高效率的槽式太阳能光热发电csp系统

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN2013102364934A CN103410688A (zh) 2013-06-09 2013-06-09 一种高效率的槽式太阳能光热发电csp系统

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN103410688A true CN103410688A (zh) 2013-11-27

Family

ID=49603721

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN2013102364934A Pending CN103410688A (zh) 2013-06-09 2013-06-09 一种高效率的槽式太阳能光热发电csp系统

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN103410688A (zh)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN104747315A (zh) * 2015-01-28 2015-07-01 上海领势新能源科技有限公司 液化空气辅助储能发电装置

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101354191A (zh) * 2008-09-26 2009-01-28 南京工业大学 太阳能梯级开发热利用系统
US20100133820A1 (en) * 2009-08-11 2010-06-03 Jason Tsao Solar and wind energy converter
CN102536707A (zh) * 2012-01-20 2012-07-04 孟忠阳 槽式太阳能综合利用系统
CN102678488A (zh) * 2011-03-14 2012-09-19 张建城 槽式太阳能中低温斯特林热发电装置

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101354191A (zh) * 2008-09-26 2009-01-28 南京工业大学 太阳能梯级开发热利用系统
US20100133820A1 (en) * 2009-08-11 2010-06-03 Jason Tsao Solar and wind energy converter
CN102678488A (zh) * 2011-03-14 2012-09-19 张建城 槽式太阳能中低温斯特林热发电装置
CN102536707A (zh) * 2012-01-20 2012-07-04 孟忠阳 槽式太阳能综合利用系统

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN104747315A (zh) * 2015-01-28 2015-07-01 上海领势新能源科技有限公司 液化空气辅助储能发电装置

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN207554279U (zh) 一种塔式光热发电系统
CN109296511B (zh) 一种超临界二氧化碳布雷顿循环塔式太阳能热发电系统
CN105201579A (zh) 基于二次反射聚光吸热技术的超临界二氧化碳发电系统
CN109209795A (zh) 一种改良的布雷顿光热发电方法和系统
CN103939306B (zh) 一种两回路式太阳能热发电系统
CN205047262U (zh) 基于二次反射聚光吸热技术的超临界二氧化碳发电系统
CN104811122A (zh) 一种太阳能双聚光光伏与光热的集成发电系统
CN107084103A (zh) 一种以二氧化碳为储热及做功工质的塔式太阳能光热发电系统
CN107084102A (zh) 一种以二氧化碳为储热及做功工质的槽式太阳能光热发电系统
CN205478136U (zh) 一种降低熔盐塔式太阳能光热发电站热损的结构
CN202696508U (zh) 高倍聚光太阳能光热综合发电系统
CN101968042A (zh) 多级全效太阳能热发电方法
CN106225541A (zh) 单塔式多集热器塔式光热发电系统
CN204460763U (zh) 采用熔盐工质的塔式太阳能光热发电系统
CN106121942A (zh) 一种采用液态铅铋传热和储热的超临界太阳能电站
CN108180125B (zh) 光热与燃煤互补发电系统及高效发电系统
CN105444428A (zh) 采用熔盐工质的塔式太阳能光热发电系统
CN204458230U (zh) 一种带集中储热的太阳能光热发电系统
CN103410688A (zh) 一种高效率的槽式太阳能光热发电csp系统
CN211950757U (zh) 一种太阳能塔槽联合发电系统
CN101388626A (zh) 一种太阳能发电装置
CN203809223U (zh) 一种两回路式太阳能热发电装置
CN103161701A (zh) 太阳能热能多级发电系统
CN209431693U (zh) 一种碟式太阳能热发电系统
CN203214253U (zh) 一种用于太阳能光热发电的导热油蓄热换热装置

Legal Events

Date Code Title Description
C06 Publication
PB01 Publication
C10 Entry into substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
C02 Deemed withdrawal of patent application after publication (patent law 2001)
WD01 Invention patent application deemed withdrawn after publication

Application publication date: 20131127