JP3230562U - 液体金属電池エネルギー貯蔵に基づく太陽熱発電システム - Google Patents

Abstract

【課題】液体金属電池エネルギー貯蔵に基づく太陽熱発電システムを提供する。【解決手段】ミラーフィールド１、集熱器２、タービン３、冷却器５、圧縮機６、モーター発電機７、整流回路８、液体金属電池９及びインバーター１０を備え、ミラーフィールドは集熱器と合わせ、集熱器の出口はタービンの入口に連通され、タービンの出口は冷却器の入口に連通され、冷却器の出口は圧縮機の入口に連通され、圧縮機の出口は集熱器の入口に連通され、タービンはモーター発電機に接続され、モーター発電機の出力端は整流回路の入力端及び負荷に接続され、整流回路の出力端は液体金属電池の充電インターフェースに接続され、液体金属電池の出力端はインバーター１０の出力端に接続され、インバーターの出力端はモーター発電機の電源インターフェース及び負荷に接続され、該システムは、液体金属電池エネルギー貯蔵と太陽熱発電との組み合わせを実現することができる。【選択図】図１

Description

本考案は、太陽エネルギー利用技術分野に属し、液体金属電池エネルギー貯蔵に基づく太陽熱発電システムに関する。

太陽エネルギーはクリーンで無尽蔵であるという特徴があるが、時間配分が不均一であるという問題があり、太陽エネルギーを発電に使用する場合、一般的にエネルギー貯蔵などの技術を必要とする。液体金属電池は、新しいエネルギー貯蔵電池であり、液体金属電極を有し、液体金属の酸化還元反応により、化学エネルギーと電気エネルギーの相互変換を実現し、低コスト、長寿命、高電流密度、高エネルギー効率などの特点を有する。

超臨界二酸化炭素は、エネルギー密度が大きく、熱伝達効率が高いなどの特点を有し、環境にやさしく、クリーンな天然作動流体である。超臨界二酸化炭素を作動流体として使用する発電技術も、世界で新しく効率的な発電技術の１つである。

中国北西部では、太陽エネルギー資源が豊かであるため、太陽熱発電、超臨界二酸化炭素ブレイトンサイクル発電及び液体金属電池エネルギー貯蔵を有機的に組み合わせることができる新しいシステムを開発できれば、太陽熱発電のために巨大な変化をもたらす。

本考案は、上記の従来の技術の欠点を克服するために、液体金属電池エネルギー貯蔵と太陽熱発電の組合わせを実現すると同時に、太陽エネルギーの安定した継続的な使用を実現することができる液体金属電池エネルギー貯蔵に基づく太陽熱発電システムを提供することを目的とする。

上記の目的を達成するために、本考案による液体金属電池エネルギー貯蔵に基づく太陽熱発電システムは、ミラーフィールド、集熱器、タービン、冷却器、圧縮機、モーター発電機、整流回路、液体金属電池及びインバーターを備え、
ミラーフィールドは集熱器と合わせ、集熱器の出口はタービンの入口に連通され、タービンの出口は冷却器の入口に連通され、冷却器の出口は圧縮機の入口に連通され、圧縮機の出口は集熱器の入口に連通され、タービンはモーター発電機に接続され、モーター発電機の出力端は整流回路の入力端及び負荷に接続され、整流回路の出力端は液体金属電池の充電インターフェースに接続され、液体金属電池の出力端はインバーターの出力端に接続され、インバーターの出力端はモーター発電機の電源インターフェース及び負荷に接続される。

圧縮機、タービン及びモーター発電機は同軸に配布される。

再生器をさらに備え、タービンの出口は再生器の熱側を介して冷却器の入口に連通され、圧縮機の出口は再生器の冷側を介して集熱器の入口に連通される。

本考案は、以下な有益な効果を有する。
本考案による液体金属電池エネルギー貯蔵に基づく太陽熱発電システムは、具体的な操作では、太陽熱発電システムは、太陽放射が十分な場合、集熱器によって熱を収集し、且つ収集された熱を使用してタービンによってモーター発電機の発電を駆動し、モーター発電機によって生成された交流電力を優先的に負荷に提供し、過剰な交流電力は整流回路によって整流された後に液体金属電池に貯蔵され、太陽放射が不十分な場合、液体金属電池は、電気エネルギーを放出して、負荷に提供し、システムが起動する時、液体金属電池は電力を出力してモーター発電機の回転を駆動し、発電システムの起動を実現し、それにより、液体金属電池エネルギー貯蔵と太陽熱発電との有機的な組み合わせを実現すると同時に、太陽エネルギーの安定した継続的な使用を実現する。

本考案によるシステム模式図である。

以下、図面を参照して、本考案をより詳細に説明する。
図１を参照して、本考案による液体金属電池エネルギー貯蔵に基づく太陽熱発電システムは、ミラーフィールド１、集熱器２、タービン３、冷却器５、圧縮機６、モーター発電機７、整流回路８、液体金属電池９及びインバーター１０を備え、ミラーフィールド１は集熱器２と合わせて、集熱器２の出口はタービン３の入口に連通され、タービン３の出口は冷却器５の入口に連通され、冷却器５の出口は圧縮機６の入口に連通され、圧縮機６の出口は集熱器２の入口に連通され、タービン３はモーター発電機７に接続され、モーター発電機７の出力端は整流回路８の入力端及び負荷に接続され、整流回路８の出力端は液体金属電池９の充電インターフェースに接続され、液体金属電池９の出力端はインバーター１０の出力端に接続され、インバーター１０の出力端はモーター発電機７の電源インターフェース及び負荷に接続される。

圧縮機６、タービン３及びモーター発電機７は同軸に配布され、本考案は再生器４をさらに備え、タービン３の出口は再生器４の熱側を介して冷却器５の入口に連通され、圧縮機６の出口は再生器４の冷側を介して集熱器２の入口に連通される。

本考案の具体的な動作過程は以下の通りである。
太陽放射が十分な場合、ミラーフィールド１は太陽光を集熱器２に集中し、集熱器２中の二酸化炭素を加熱し、集熱器２から出力された高温高圧の二酸化炭素はタービン３に入り、作業を実行し、タービン３が回転して圧縮機６及びモーター発電機７の回転を駆動し、タービン３から出力された排気ガスは、再生器４の熱側で熱放出された後冷却器５に入って冷却し、次に圧縮機６に入って圧縮され、圧縮機６から出力された圧縮後の二酸化炭素は再生器４の冷側で再加熱された後集熱器２に入って加熱され、モーター発電機７の回転によって生成された交流電力は整流回路８によって整流された後に液体金属電池９に貯蔵され、それと同時に、モーター発電機７は生成された一部の交流電力を負荷に出力し、負荷に給電され、
太陽放射が不十分な場合、液体金属電池９から出力された直流電力はインバーター１０によって交流電力に変換され、次に、負荷に給電され、
システムは、シャットダウン状態から起動すると、液体金属電池９から出力された直流電力をインバーター１０によって交流電力に変換し、モーター発電機７の回転を駆動し、モーター発電機７はタービン３及び圧縮機６の回転を駆動し、システムの起動を実現する。

なお、上記の実施例は、本考案の技術的構想と特点を説明するためのものに過ぎず、具体的な実施方法、例えば圧縮機６のタイプ、冷却器５の冷却媒体などを修正と改善することができるが、これによって請求項の範囲に規定されている本考案の範囲と基本精神から逸脱しない。

１ ミラーフィールド
２ 集熱器
３ タービン
４ 再生器
５ 冷却器
６ 圧縮機
７ モーター発電機
８ 整流回路
９ 液体金属電池
１０ インバーター

Claims (3)

1. 液体金属電池エネルギー貯蔵に基づく太陽熱発電システムであって、ミラーフィールド（１）、集熱器（２）、タービン（３）、冷却器（５）、圧縮機（６）、モーター発電機（７）、整流回路（８）、液体金属電池（９）及びインバーター（１０）を備え、
   ミラーフィールド（１）は集熱器（２）と合わせ、集熱器（２）の出口はタービン（３）の入口に連通され、タービン（３）の出口は冷却器（５）の入口に連通され、冷却器（５）の出口は圧縮機（６）の入口に連通され、圧縮機（６）の出口は集熱器（２）の入口に連通され、タービン（３）はモーター発電機（７）に接続され、モーター発電機（７）の出力端は整流回路（８）の入力端及び負荷に接続され、整流回路（８）の出力端は液体金属電池（９）の充電インターフェースに接続され、液体金属電池（９）の出力端はインバーター（１０）の出力端に接続され、インバーター（１０）の出力端はモーター発電機（７）の電源インターフェース及び負荷に接続されることを特徴とする液体金属電池エネルギー貯蔵に基づく太陽熱発電システム。
2. 圧縮機（６）、タービン（３）及びモーター発電機（７）は同軸に配布されることを特徴とする請求項１に記載の液体金属電池エネルギー貯蔵に基づく太陽熱発電システム。
3. 再生器（４）をさらに備え、タービン（３）の出口は再生器（４）の熱側を介して冷却器（５）の入口に連通され、圧縮機（６）の出口は再生器（４）の冷側を介して集熱器（２）の入口に連通されることを特徴とする請求項１に記載の液体金属電池エネルギー貯蔵に基づく太陽熱発電システム。