CN103890490A - 混合式太阳能场 - Google Patents
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Abstract
一种集中式太阳能发电站(200)利用两种传热流体。在集中式太阳能收集器场(203)中对第一传热流体进行加热。使用从第一传热流体传递的热来通过热交换器(204)对第二传热流体进行加热。然后,在例如集中式太阳能收集器的第二场(205)中对第二传热流体进一步进行加热,并且利用从第二传热流体提取的热能生成电力。第二传热流体可以为晒制盐,因此可以具有比第一传热流体高的工作温度。发电站可以通过利用高温工作流体来实现所提出的发电效率提高,同时发电站的至少一部分不需要备份加热来防止凝固事件。
Description
背景技术
集中式太阳能发电站可以使用来自太阳的能量来生成大量的电能而无需消耗大量化石燃料。在一种集中式太阳能发电站中,传热流体循环通过集中式太阳能收集器场以加热传热流体。传热流体然后被传到电力块(power block),该电力块利用从传热流体提取的热生成电能。
电力块可以使用传统的基于水蒸气的电力循环,诸如朗肯循环(Rankine cycle)。电力块的效率取决于传热流体达到的最高温度。通常,传热流体达到的温度越高,发电就越高效。
发明内容
根据一个方面,一种太阳能发电系统包括:集中式太阳能收集器的第一场和第一传热流体,所述第一传热流体循环通过所述集中式太阳能收集器的第一场。所述集中式太阳能收集器的第一场对所述第一传热流体进行加热,并且所述第一传热流体还循环通过热交换器。该系统还包括集中式太阳能收集器的第二场和发电块。第二传热流体循环通过所述集中式太阳能收集器的第二场、所述热交换器和所述发电块。所述热交换器将热能从所述第一传热流体传递至所述第二传热流体以将所述第二传热流体从第一温度加热至第二温度。所述集中式太阳能收集器的第二场将所述第二传热流体从所述第二温度加热至第三温度,并且所述发电块利用从所述第二传热流体提取的热能来生成电能。
在一些实施例中,所述第二传热流体为熔盐。在一些实施例中,所述第一传热流体具有低于450℃的最高可用工作温度。在一些实施例中,所述第一传热流体具有最高可用工作温度,以及所述第二传热流体在次级集中式太阳能加热器中被加热至比所述第一传热流体的最高可用工作温度高的温度。在一些实施例中,所述太阳能发电系统还包括热储罐和冷储罐,以及所述第二传热流体从所述次级集中式太阳能加热器流向所述热储罐然后流向所述发电块,并且所述第二传热流体从所述发电块流向所述冷储罐然后流向所述热交换器。所述集中式太阳能收集器场可以包括选自抛物槽式太阳能收集器、菲涅尔收集器(Fresnel collector)和非成像收集器的一种或多种收集器。在一些实施例中,所述集中式太阳能收集器场包括至少一个抛物槽式太阳能收集器。在一些实施例中,所述集中式太阳能收集器场包括不止一种收集器。所述次级集中式太阳能收集器可以包括集中式太阳能收集器的第二场。所述集中式太阳能收集器的第二场可以包括至少一个抛物槽式太阳能收集器。在一些实施例中,所述次级集中式太阳能加热器包括将太阳能辐射反射至共同位置的镜场,并且所述第二传热流体循环通过所述共同位置、所述热交换器和所述发电块。
在一些实施例中,所述太阳能发电系统还包括所述次级集中式太阳能加热器的旁路,并且当不利用所述旁路时,所述第二传热流体循环通过所述次级集中式太阳能加热器、所述热交换器和所述发电块,而当利用所述旁路时,所述第二传热流体循环通过所述热交换器和所述发电块而不循环通过所述次级集中式太阳能加热器。在一些实施例中,所述太阳能发电系统还包括所述热交换器的旁路,并且当不利用所述旁路时,所述第二传热流体循环通过所述热交换器、所述次级集中式太阳能加热器和所述发电块,而当利用所述旁路时,所述第二传热流体循环通过所述次级集中式太阳能加热器和所述发电块而不流经所述热交换器。在一些实施例中,所述发电块使用工作流体,并且使用从所述第二传热流体提取的热能中的至少一部分来对所述工作流体进行加热。
根据另一方面,一种生成电能的方法包括:使第一传热流体通过集中式太阳能收集器场以加热所述第一传热流体;使所述第一传热流体通过热交换器以将热传给第二传热流体;使所述第二传热流体通过次级集中式太阳能加热器以进一步加热所述第二传热流体;将所述第二传热流体传到电力块,所述电力块利用从所述第二传热流体提取的热能生成电能;使所述第二传热流体传回至所述热交换器以进行再加热。所述集中式太阳能收集器场可以将所述第一传热流体加热至低于450℃的最高温度。所述次级集中式太阳能加热器可以将所述第二传热流体加热至高于450℃的温度。在一些实施例中,所述次级集中式太阳能加热器将所述第二传热流体加热至比所述第一传热流体的最高可用工作温度高的温度。在一些实施例中,所述方法还包括:在所述第二传热流体从所述次级集中式太阳能加热器流向所述电力块期间,使所述第二传热流体通过热储罐。在一些实施例中,所述方法还包括:在所述第二传热流体从所述电力块流向所述热交换器期间,使所述第二传热流体通过冷储罐。在一些实施例中,使所述第二传热流体通过次级集中式太阳能加热器包括使所述第二传热流体通过集中式太阳能收集器的第二场。在一些实施例中,所述方法还包括将来自镜场的太阳能辐射引导至共同位置,以及使所述第二传热流体通过次级集中式太阳能加热器包括使所述第二传热流体通过所述共同位置。在一些实施例中,所述电力块使用工作流体,以及所述方法还包括使用从所述第二传热流体提取的热的至少一部分对所述工作流体进行加热。
附图说明
图1示意性地示出了传统的集中式太阳能发电站的示例。
图2示意性地示出了根据本发明的实施例的集中式太阳能发电站。
图3示出了当第一传热流体和第二传热流体在图2的系统内循环时它们的示例性温度历史。
图4示出了根据其它实施例的集中式太阳能发电站。
具体实施方式
图1示出了传统的集中式太阳能发电站100的示例。第一传热流体101在延伸通过集中式太阳能收集器102的场的第一加热回路120内循环。第一加热回路120的路径由实线表示,其中箭头表示可以通过一个或多个泵124进行循环的传热流体101的流向。尽管图1中示出了仅两个收集器模块,但是收集器的场可以包括数千个收集器模块。第一传热流体101可以是市场上可购得的,例如可从美国密苏里州的圣路易的Solutia公司购得的联苯/二苯醚(DPO)低共熔混合物(诸如Therminol-VPITM)或者可从美国密歇根州米德兰的Dow Corning公司购得的二甲基聚硅氧烷流体(诸如Syltherm800TM)。第一传热流体101被集中式太阳能收集器102加热、然后循环至电力块103,该电力块103使用从传热流体提取的热来发电。在所示的示例中,通过一个或多个泵126驱动,工作流体104在能量回路122内循环。能量回路122的路径由实线表示,其中箭头表示工作流体104的流向。工作流体104可以包括例如在一个或多个热交换器105中被加热为诸如水蒸气的蒸气状态的水,该水用于转动涡轮机106,从而产生可以用于驱动发电机(未示出)的机械能。一些传统的能量回路包括多个涡轮机和多个水蒸气提取部以提高发电系统的效率。
发电站100可以分别包括包含和交换第二传热流体109的热能热储罐107和热能冷储罐108。第二传热流体109通过传递系统128在热储罐107与冷储罐108之间来回交换,例如由泵130a和130b驱动。热储罐107和冷储罐108使得发电站100能够储存能量并更好地将发电站的发电与期望负载进行匹配。尽管在图1中仅示出了单个热储罐和单个冷储罐,但是热能储存系统可以包括多级并联的热罐和冷罐。第二传热流体通过传递系统128的路径由虚线表示,其中箭头表示第二传热流体109的流向。第二传热流体109可以为熔融的晒制盐,诸如钠和硝酸钾的混合物。在可得到比发电所需的太阳能多的太阳能的时间内,可以将第二传热流体109从冷储罐108通过第二热交换器110泵送到热储罐107,在第二热交换器110中,通过从第一传热流体101传递热能来对第二传热流体109进行加热。在期望生成比从太阳能收集器102的场可得到的电力更多的来自电力块103的电力的时间内,例如傍晚和夜间的时间或者不能得到阳光的其它时间内,可以将第二传热流体109从热储罐107泵送到冷储罐108,从而经由第二热交换器110对第一传热流体101进行加热,然后,可以将第一传热流体101泵送至电力块103来用于发电。
第一传热流体101和第二传热流体109二者保持处于液态。例如,可以将热储罐107保持在大约380℃的温度,以及可以将冷储罐108保持在远远高于熔盐的凝固温度的大约300℃的温度。可以在太阳能收集器102的场的出口处将第一传热流体101加热至高达400℃的温度TH。可以根据流体本身的属性限制第一传热流体101的工作温度,因为在升高的温度处第一传热流体101可能变得化学性不稳定。用作第一传热流体101的典型传热流体被限制为大约400℃或更低的温度。
根据公知的热力学原理,在电力块103中可以生成电力的效率取决于电力块103进行操作的温差。通常,进入电力块103的第一传热流体101的温度越高,电力块就能越高效。因此,期望提高系统中的最高温度。
向电力块103提供增加的温差的一种现有方法为使用熔盐作为第一传热流体。诸如图1所示的第二传热流体109的熔盐可以保持化学稳定性,因此在高达600℃或更高的温度下是可使用的。在图1所示的示例性发电站100中,主要基于相对高的特定热而选择第二传热流体109,使得可以使用相对小的体积或质量的第二传热流体109来提供大量的能量储存。然而,在所示的发电站100中,第二传热流体绝不会达到比第一传热流体101的温度高的温度,并且未充分利用第二传热流体109的附加工作温度范围。
在使用熔盐作为第一传热流体的发电站中,熔盐将循环通过收集器场并被加热至高达600℃或更高的温度,然后通过热交换器105直接使用以生成用于电力块103的水蒸气。因此,使用熔盐作为第一传热流体将潜在地能够使得电力块103两端的温差更大,因此将实现电力块103的提高的效率。使用熔盐作为第一传热流体还可以具有其它优点,包括降低传热流体的质量流量,减少管道回路的数量,减少收集器场管道中的材料和表面积以及降低热能储存的成本。
然而,使用熔盐作为第一传热流体存在一定困难。盐的熔融温度可以高达238℃或更高。如果允许流体在系统中的任意点处凝固(即,降低到238℃),则发电站将变得不能运转。发电站可能损坏,并且修复和重启发电站可能花费数周。太阳能收集器102的场可以覆盖若干平方英里并暴露于大气,并且为了避免这样的损坏,则需要在所有时间和系统中的所有点处将传热流体保持在高于传热流体的凝固温度的温度。通常在寒冷天气或使熔盐遭受凝固的危险的其它条件下,为了在使用熔盐作为传热流体的发电站中防止凝固,流体可以不断循环通过系统,并且在泵故障的情况下可以所有管道、阀、配件等均可以设置有备份加热装置。加热装置增加了系统的成本和复杂度,并且当使用时,消耗宝贵的电力。加热装置的示例包括电阻加热器放置成与系统的管道和其它部件相接触的“伴热系统(heating tracing)”以及可以用于加热集热管的阻抗加热系统,其中集热管必须保持对于适当收集的太阳能而言无遮盖。
图2示出了根据本发明的实施例所构造的集中式太阳能发电站200。集中式太阳能发电站200可以提供使用诸如熔盐的高温传热流体的至少一些优点,并且可以避免使用这样的传热流体的一些风险和成本。
集中式太阳能发电站200包括集中式太阳能收集器的两个场。第一传热流体201通过第一收集器场203中的集中式太阳能收集器202在第一加热回路220中循环。第一传热流体201可以通过一个或多个泵222驱动。第一加热回路220的路径由实线表示,其中箭头表示第一传热流体201的流向。第一传热流体201可以为具有大约400℃的最高稳定温度的传统的传热流体。这样的流体的示例包括73.5%的二苯醚(DPO)和26.5%的二苯低共熔混合物或二甲基聚硅氧烷流体。第一传热流体201优选地在低于发电站现场所预期的环境温度的温度下保持液态。如此,在集中式太阳能收集器202的第一场203中不需要伴热系统或其它备份加热措施。
集中式太阳能收集器202可以属于任意适合类型,例如抛物槽式收集器、菲涅耳收集器、非成像收集器或其它种类的收集器。第一收集器场203可以包括收集器类型的混合。尽管图2仅示出了两个收集器模块,但是收集器的场可以包括数千收集器模块。集中式太阳能收集器202中的至少一部分可以旋转以全天跟踪太阳。第一传热流体201还循环通过热交换器204。当循环通过第一收集器场203时,并不是所有的第一传热流体201都可以通过所有的集中式太阳能收集器202。例如,可以使用一组串联连接和并联连接来对集中式太阳能收集器202进行分组,使得离开热交换器204的第一传热流体201的一部分可以通过一组集中式太阳能收集器202,并且另一部分可以在传回热交换器204之前通过另一组集中式太阳能收集器202。可以在2009年4月1日提交的题目为“Torque Transfer BetweenTrough Collector Modules”的第12/416,536号共同未决美国专利申请中找到与适用于一些实施例中的集中式太阳能收集器的构造有关的更多细节,为了所有目的将所述申请的全部公开内容通过引用并入本文中。
集中式太阳能发电站200还包括集中式太阳能收集器206的第二场205。集中式太阳能收集器206可以为与集中式太阳能收集器202相同的类型,或者可以为不同类型。第二场205可以包括不同类型的收集器。第二传热流体207通过穿过第二场205的第二回路224进行循环,例如通过泵226a和226b驱动。第二加热回路224的路径由虚线表示,其中箭头表示第二传热流体207的流向。可以使用串联连接和并联连接来对集中式太阳能收集器206进行分组,以使得在循环期间并不是所有第二传热流体207通过所有集中式太阳能收集器206。第二场205的集中式太阳能收集器206是次级集中式太阳能加热器的示例,除了由集中式太阳能收集器201的第一场203提供的加热之外,该第二场205向第二传热流体207提供辅助加热。
第二传热流体207可以为熔盐或者能够以比第一传热流体201的工作温度范围高的温度进行操作的其它高温传热流体。第二传热流体207还循环至电力块208,在该电力块208处利用使用可以被当作电力块208的一部分的第二热交换器209从第二传热流体207提取的热能来生成电能。在许多实施例中,热交换器209将来自第二传热流体207的热传递至电力块208内的工作流体213。工作流体可以为例如液体或气体或者液体与气体的组合。例如,电力块208可以利用基于水蒸气的朗肯循环,并且工作流体213可以为水蒸气。在其它实施例中,电力块208可以利用基于气体的布雷顿循环(Brayton cycle),并且工作流体213可以为气体。其它发电循环也是可能的。第二传热流体207然后循环回至第一热交换器204以重新开始加热处理。热储罐210和冷储罐211可以被分别设置用于储存热能,例如用于延迟发电。第二传热流体207可以在太阳能收集的高峰期被累积并保存在热储罐210中并在随后的时间传到发电块208。
因此,第二传热流体207可以按两级来加热:首先通过热交换器204加热至接近第一传热流体201的最高工作温度的温度,然后通过第二收集器场205加热至比第一传热流体201的最高工作温度高的温度,并且优选地加热至接近第二传热流体207的最高稳定工作温度的温度。因此,集中式太阳能发电站200可以提供通过与第一传热流体201的工作范围相比扩展的第二传热流体207的工作温度范围提供的效率增益。
由于在太阳能收集器的第一场203中使用的第一传热流体201不具有凝固的风险,所以组合的收集器场的大部分不需要伴热系统或其它备份加热。因此,与在所有收集器场中利用熔盐的发电站相比,可以大幅降低系统的该部分的复杂度和成本。此外,当需要备份加热时,降低了通过备份加热而消耗的电力,因为更少的聚合性收集器场需要备份加热。尽管在第一收集器场203和第二收集器场205中的太阳能收集器的比例将取决于特定发电站的设计,但是在一些实施例中,第一收集器场203可以包含集中式太阳能收集器的总数的大约40%-60%,而剩余部分在第二收集器场205中。此外,集中式太阳能发电站200可以提供高温传热流体的其它益处,包括降低第二传热流体207的质量流量以及减小管道系统中的材料和表面积。
此外,示例性集中式太阳能发电站200提供了直接式储热器。也就是说,热储罐210和冷储罐211放置在如下管道回路中:第二传热流体207沿其行程移动往返于电力块,以及第二传热流体207直接流入热储罐210并且从冷储罐211流出。这与图1的集中式太阳能发电站100相反,其中,使用热交换器110将热能传递至储热器或从储热器传出。图2的集中式太阳能发电站200可以很大程度地避免热能间接传递至储热器以及从储热器传出时固有的损失。
集中式太阳能发电站200还可以提供可靠性的益处。除了降低收集器场的部分的复杂度之外,还可以提供具有两种配置的可选旁路212。例如,阀214和215或另一种开关装置可以被配置用于通过该旁路或通过第二收集器场205传送第二传热流体207。在第一配置中,不利用旁路212(阀214打开并且阀215关闭),并且第二传热流体207循环通过集中式太阳能收集器206的第二场205、热储罐210、发电块208(其包括热交换器209)、冷储罐211和热交换器204。在第二配置中,利用旁路212(阀214关闭并且阀215打开),并且第二传热流体207循环通过热交换器204和发电块208而不循环通过集中式太阳能收集器206的第二场205。在第二配置中,可以以降低的容量和效率来操作集中式太阳能发电站200,同时集中式太阳能收集器206的第二场205脱机以进行维护或修理。在第二配置中,仅运送第二传热流体207的相对小的管道回路保持活动,从而通过热储罐210和冷储罐211在第一热交换器204与发电块208之间运送第二传热流体207。
除了利用旁路212并且仅经由与在第一场203中循环的第一传热流体201的热交换来加热第二传热流体207的上述降低容量模式的操作之外,应当认识到,在一些实施例中,另一种降低容量模式也是可以的。在该第二降低容量模式中,不利用旁路212(阀214打开并且阀215关闭),使得第二传热流体207循环通过第二场205以被第二场205中的收集器206加热、通过热储罐210以及通过电力块208,在该电力块208中,使用从第二传热流体207传递的热来发电。第二传热流体207可以进一步从电力块208循环通过冷储罐211、通过热交换器204并且返回至第二收集器场205以进行再加热(可替选地,可以提供第二旁路227,使得第二传热流体207例如在诸如阀228和229的阀的控制下可以绕过热交换器204)。在该第二降低容量模式中,第一收集器场203可不进行操作,并且可以不向第二传热流体207提供任何热。在该第二降低容量模式中,仅第二收集器场205提供加热。例如当第一收集器场203不可操作时,例如当第一收集器场203正在经受维护或者经历临时设备故障时,可以使用该模式。因此,可以操作示例性集中式太阳能发电站200,以使得收集器场203和205二者都有助于加热第二传热流体207,或者以两个收集器场203或205中的仅一个有助于加热第二传热流体207的两种其它模式中的任一种操作示例性集中式太阳能发电站200。
图3示出了当第一传热流体201和第二传热流体207在系统内循环时它们的示例性温度历史。在图2中被标记为“A”的点处,第一传热流体201在其最低温度下或接近其最低温度时进入第一收集器场203,以及在图2中被标记为“B”的点处,在其最高温度下退出第一收集器场203。在图3中,与点A和点B对应的温度条件也被标记为“A”和“B”。第一传热流体201然后随着将热传给第二传热流体207而在第一热交换器204中冷却。
在图2中被标记为“E”的点处,第二传热流体207在其最低温度T1下或接近其最低温度T1时进入第一热交换器204。在图2中被标记为“C”的点处,第一热交换器204将第二传热流体207的温度在退出第一热交换器204时升高至温度T2。在图2中被标记为“D”的点处,第二传热流体207然后在第二收集器场205中被加热并且在其最高温度T3下或接近其最高温度T3时退出第二收集器场205。在图3中,与点C、D和E对应的温度条件也被标记为“C”、“D”和“E”。第二传热流体207可以然后进入可以保持在接近T3的温度下的热储罐210。第二传热流体207然后随着其通过发电块208、返回接近T1的温度并进入冷储罐211而冷却。冷储罐211可以保持在接近T1的温度下。
尽管所涉及的温度将随着操作条件、所使用的特定传热流体和特定发电站的设计而变化,但是在一些实施例中,T1可以为大约300℃,T2可以为大约400℃,以及T3可以为大约550℃-600℃。
图4示出了根据其它实施例的集中式太阳能发电站400。与上述发电站100和200相似,集中式太阳能发电站400使用循环通过集中式太阳能收集器402的场403的第一传热流体401以及将热从第一传热流体401传给第二传热流体405的热交换器404。如上,第二传热流体405可以具有比第一传热流体401高的最高工作温度。例如,第二传热流体405可以为熔盐。
一旦第二传热流体405在热交换器404中已被加热,则其就传到次级集中式太阳能加热器以进一步加热。在图4的实施例中,第二传热流体405传到太阳能“电力塔”406,在该太阳能“电力塔”406中通过从镜407的场反射的太阳能辐射对第二传热流体405进行加热。镜407跟踪太阳,以使得每个镜将太阳能辐射反射至电力塔406处的接收器并且所累积的反射辐射在电力塔406处产生很高的能量通量。可以将镜407称为日光反射装置(heliostats)。一旦被加热,第二传热流体405传到发电块408,在该发电块408处利用从经由第二热交换器411的第二传热流体405提取的热来生成电能。第二热交换器411将热传递至电力块408内的第二工作流体412。第二工作流体412可以为液体或气体或其组合。第二传热流体405然后返回至热交换器404以重新开始加热循环。热储罐409和冷储罐410可以被提供用于能量储存。通过利用集中式太阳能收集器402的场403和热交换器404来在电力塔406中对第二传热流体405进一步加热之前对其进行预热,可以将更大量的传热流体405加热至比另外利用镜407的实际大小的场可达到的温度更高的工作温度。类似于图2所示的旁路212,可以提供旁路413。可以通过对阀414和415的适当设置来使得第二传热流体405能够或不能循环通过电力塔406。相似地,类似于旁路227,可以提供旁路416,并且通过阀416和417来启用和禁用旁路416。因此,可以按照期望以降低效率模式来操作集中式太阳能发电站400。应当认识到,集中式太阳能收集器400的描述是高度示意性的。可以使用利用一个或多个日光反射装置和接收器的其他布置。
以上根据目前优选的实施例描述了本发明,使得可以传达对本发明的理解。然而,存在并非本文中具体描述但本发明适用的太阳能发电系统的许多配置。因此,本发明不应当视为限制于在本文中描述的特定实施例,而是应当理解,本发明通常具有相对于收集器系统的广泛的适用性。因此,在所附权利要求的范围内的所有修改、变化或等同布置和实施均被认为落入本发明的范围内。
Claims (23)
1.一种太阳能发电系统,包括:
集中式太阳能收集器场;
热交换器;
第一传热流体,循环通过所述集中式太阳能收集器场以使得所述集中式太阳能收集器场对所述第一传热流体进行加热,以及其中,所述第一传热流体还循环通过所述热交换器;
次级集中式太阳能加热器;
发电块;以及
第二传热流体,循环通过所述次级集中式太阳能加热器、所述热交换器和所述发电块;
其中,所述热交换器将热从所述第一传热流体传给所述第二传热流体以将所述第二传热流体从第一温度加热至第二温度;并且
其中,所述次级集中式太阳能加热器将所述第二传热流体从所述第二温度加热至第三温度;并且
其中,所述发电块利用从所述第二传热流体提取的热能生成电能。
2.根据权利要求1所述的太阳能发电系统,其中,所述第二传热流体为熔盐。
3.根据权利要求2所述的太阳能发电系统,其中,所述第一传热流体具有低于450℃的最高可用工作温度。
4.根据权利要求2所述的太阳能发电系统,其中,所述第一传热流体具有最高可用工作温度,并且其中,所述第二传热流体在所述次级集中式太阳能加热器中被加热至比所述第一传热流体的最高可用工作温度高的温度。
5.根据权利要求1所述的太阳能发电系统,还包括:
热储罐;以及
冷储罐;
其中,所述第二传热流体从所述次级集中式太阳能加热器流向所述热储罐并且然后流向所述发电块;并且
其中,所述第二传热流体从所述发电块流向所述冷储罐并且然后流向所述热交换器。
6.根据权利要求1所述的太阳能发电系统,其中,所述集中式太阳能收集器场包括选自抛物槽式收集器、菲涅尔收集器和非成像收集器的一种或多种收集器。
7.根据权利要求6所述的太阳能发电系统,其中,所述集中式太阳能收集器场包括至少一个抛物槽式太阳能收集器。
8.根据权利要求6所述的太阳能发电系统,其中,所述集中式太阳能收集器场包括不止一种收集器。
9.根据权利要求1所述的太阳能发电系统,其中,所述次级集中式太阳能加热器包括集中式太阳能收集器的第二场。
10.根据权利要求9所述的太阳能发电系统,其中,所述集中式太阳能收集器的第二场包括至少一个抛物槽式太阳能收集器。
11.根据权利要求1所述的太阳能发电系统,其中,所述次级集中式太阳能加热器包括将太阳能辐射反射至共同位置的镜场,并且其中,所述第二传热流体循环通过所述共同位置、所述热交换器和所述发电块。
12.根据权利要求1所述的太阳能发电系统,还包括所述次级集中式太阳能加热器的旁路,并且其中:
当不利用所述旁路时,所述第二传热流体循环通过所述次级集中式太阳能加热器、所述热交换器和所述发电块;以及
当利用所述旁路时,所述第二传热流体循环通过所述热交换器和所述发电块而不循环通过所述次级集中式太阳能加热器。
13.根据权利要求1所述的太阳能发电系统,还包括所述热交换器的旁路,并且其中:
当不利用所述旁路时,所述第二传热流体循环通过所述热交换器、所述次级集中式太阳能加热器和所述发电块;以及
当利用所述旁路时,所述第二传热流体循环通过所述次级集中式太阳能加热器和所述发电块而不流经所述热交换器。
14.根据权利要求1所述的太阳能发电系统,其中,所述发电块使用工作流体,并且其中,使用从所述第二传热流体提取的热能的至少一部分来对所述工作流体进行加热。
15.一种生成电能的方法,所述方法包括:
使第一传热流体通过集中式太阳能收集器场以加热所述第一传热流体;
使所述第一传热流体通过热交换器以将热传给第二传热流体;
使所述第二传热流体通过次级集中式太阳能加热器以进一步加热所述第二传热流体;
将所述第二传热流体传到电力块,所述电力块利用从所述第二传热流体提取的热能生成电能;以及
使所述第二流体传回至所述热交换器以进行再加热。
16.根据权利要求15所述的生成电能的方法,其中,所述集中式太阳能收集器场将所述第一传热流体加热至低于450℃的最高温度。
17.根据权利要求15所述的生成电能的方法,其中,所述次级集中式太阳能加热器将所述第二传热流体加热至高于450℃的温度。
18.根据权利要求15所述的生成电能的方法,其中,所述次级集中式太阳能加热器将所述第二传热流体加热至比所述第一传热流体的最高可用工作温度高的温度。
19.根据权利要求15所述的生成电能的方法,还包括:在所述第二传热流体从所述次级集中式太阳能加热器流向所述电力块期间,使所述第二传热流体通过热储罐。
20.根据权利要求15所述的生成电能的方法,还包括:在所述第二传热流体从所述电力块流向所述热交换器期间,使所述第二传热流体通过冷储罐。
21.根据权利要求15所述的生成电能的方法,其中,使所述第二传热流体通过次级集中式太阳能加热器包括使所述第二传热流体通过集中式太阳能收集器的第二场。
22.根据权利要求15所述的生成电能的方法,还包括将来自镜场的太阳能辐射引导至共同位置,以及其中,使所述第二传热流体通过次级集中式太阳能加热器包括使所述第二传热流体通过所述共同位置。
23.根据权利要求15所述的生成电能的方法,其中,所述电力块使用工作流体,以及其中,所述方法还包括使用从所述第二传热流体提取的热的至少一部分对所述工作流体进行加热。
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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: 20140625 |