KR20150086279A - 전력 생성을 위한 하이브리드 조합 사이클 시스템 - Google Patents

Abstract

전력 생성을 위한 시스템이 제공된다. 시스템은 적어도 두 개의 터빈 유닛과, 유입 수단을 포함하며, 적어도 두 개의 터빈 유닛 중 제1 터빈 유닛은 제2 터빈 유닛보다 높은 온도에서 동작하도록 구성되고, 유입 수단은 시스템에 상승된 온도의 작동 유체를 도입할 수 있도록 동작한다. 시스템은 a) 유입 에너지의 적어도 일부가 가변적 에너지원으로부터 입수되고, b) 시스템은 제1 터빈 유닛에 도달하기 이전에 작동 유체의 일부를 전향시키도록 구성되는 제어가능한 전향 수단과, 제어가능한 유체 전향 수단을 제어하도록 동작하는 제어기를 포함하며, 제어기는 작동 유체에 포함된 열 에너지가 사전규정된 임계치를 초과할 때마다 작동 유체의 해당 부분을 전향시키도록 동작하는 것을 특징으로 한다.

Description

전력 생성을 위한 하이브리드 조합 사이클 시스템 {HYBRID COMBINED CYCLE SYSTEM FOR GENERATING ELECTICAL POWER}

본 발명은 일반적으로 외부적 에너지원으로부터 유도된 에너지를 활용하기 위해 사용되는 시스템에 관한 것으로, 특히, 조합 사이클을 구현하는 시스템에 관한 것이다.

자원의 부족과 증가하는 에너지 수요의 부단히 증가하는 환경 문제는 한편으로는 재생가능 에너지의 전체 비율을 증가시키고 다른 한편으로는 지속적 에너지 공급을 가능하게 하는 파워 플랜트에 대한 새로운 기술을 필요로 한다. 한 가지 비교적 새로운 기술은 다양한 조합의 에너지원으로 동작하는 하이브리드 파워 플랜트를 포함한다.

조합 사이클 파워 플랜트는 증기 파워 플랜트와 가스 터빈 파워 플랜트의 원리가 조합된 가스-증기 파워 플랜트이다. 이들은 종래에 화석 연료로부터 전기 에너지를 생성하기 위해 사용되었다. 물을 증발시키기 위해 화석 연료가 사용되는 증기 파워 플랜트에서, 수증기의 열 에너지는 발전기를 구동하는 증기 터빈을 통해 전기 에너지로 변환된다. 가스 터빈 파워 플랜트에서, 가스 터빈은 예로서, 천연 가스 같은 액체 또는 기체 상태의 탄화수소 기반 연료로 동작된다. 가스터빈 자체도 전력 생성을 위해 발전기를 구동한다. 가스 터빈의 배기 가스는 높은 온도를 가지며, 따라서, 예를 들어, 증기 파워 플랜트의 폐열 보일러를 가열함으로써 증기 터빈에 의해 사용될 수 있는 에너지를 추가로 제공하기 위해 사용될 수 있고, 그래서, 가스 터빈은 화석 연료로부터 직접적으로 전기 에너지를 생성하는 것 이외에도 증기 터빈을 위한 후속 증기 생성을 위한 열원으로서 사용된다.

가스 터빈의 폐열을 사용하는 것에 추가로, 증기 터빈으로부터 유도된 전력은 증기 파워 플랜트에 열을 공급함으로써 추가로 증가될 수 있다. 태양광 파워 플랜트에서, 태양 복사 에너지는 수광기(흡수기 또는 집광기라고도 알려짐)를 통해 파워 플랜트 사이클 내로 도입되고 에너지를 위한 1차적 근원이 된다.

가스 및 증기 터빈이 구비된 태양광 동작 유닛이 US 5,444,972에 개시되어 있다. 이러한 유닛에서, 태양열은 단지 증기 사이클에만 사용되고, 태양열은 가스 터빈의 배기열에 추가로 증기 터빈에 의해 사용되도록 제공된다.

US 5,417,052는 태양 복사선을 수광하여 이를 열 에너지로 변환하기 위한 태양광 중앙 수광기를 포함하는 하이브리드 조합 사이클 파워 플랜트를 개시한다. 이 파워 플랜트는 가스 사이클의 압축기로부터의 공기를 예열하기 위해 열 에너지를 사용하는 공기 가열기에 열 에너지를 전달하기 위한 용융 염(molten salt) 열 전달 매체를 포함한다. 가스 사이클로부터의 배기 가스는 추가적 에너지 생성을 위해 증기 터빈으로 안내된다.

US 2011/185,742는 태양광 유닛, 가스 터빈 유닛 및 증기 터빈 유닛을 포함하는 태양광 하이브리드 조합 사이클을 개시한다. 가스 터빈 유닛은 급수 가열기를 구비한 증기 터빈과 하류에 배열된 폐열 보일러를 구비한 가스 터빈을 포함한다. 파워 플랜트는 가스 터빈 열 교환기를 통해 가스 터빈 유닛에 결합되고, 태양광 보일러를 통해 증기 터빈 유닛에 결합된 태양열 전달을 위한 열 전달 매체 사이클을 포함한다.

WO 11/077,248은 태양광 수광기에 기초한 1차 사이클을 사용한 조합 사이클 태양광 발전을 개시하며, 여기서, 압축된 공기가 집광된 태양 방사선에 의해 가열되고, 1차 사이클은 1차 사이클로부터의 배기 가스에 의해 구동되는 물/증기 회로에 기초한 2차 사이클과 결합되어 있다. 통상적으로 야간에 1차 사이클이 비활성 상태일 때, 낮 시간 동작 동안 먼저 가열되어 있는 용융 염 또는 콘크리트 블록 같은 액체 또는 고체 열 저장 물질의 열 저장소를 억세스함으로써 2차 사이클이 구동될 수 있다. 물/증기 사이클은 제1 절환 상태와 제2 절환 상태 사이에서 재구성될 수 있으며, 제1 절환 상태에서, 열이 직접적으로 또는 간접적으로 1차 사이클로부터 전달되어 열 저장 물질을 가열하고, 제2 절환 상태에서, 저장된 열이 열 저장 물질로부터 물/증기 회로로 전달되어 증기를 생성한다.

그러나, 전력을 생성하는 이런 하이브리드 조합 사이클과 연계된 아직 적절히 해결되지 않은 문제점 중 하나는 태양 복사선, 잉여 공정 열 또는 폐열 같은 가변적 외부적 소스(예를 들어, 외부적 간헐적 소스)로부터 수용된 에너지에 의해 가열된 고온 가스에 의해 주로 구동되는 가스 터빈을 효율적으로 동작시키는 방식이다. 예로서, 태양 복사선을 보면, 수집가능한 에너지는 하루 전체에 걸쳐 그리고, 년간 전체에 걸쳐 변한다. 특정 사전규정된 솔라 필드(solar field) 크기와 연계하여 설계된 가스 터빈에 대하여, 가스 터빈 입구에 도달하는 태양광 기반 에너지는 다음의 세 가지 경우 중 하나일 수 있다. 설계 동작 범위보다 낮을 수 있거나, 설계 동작 범위보다 높을 수 있거나, 설계 동작 범위 이내일 수 있다. 명백히 마지막 경우는 어떠한 문제도 나타내지 않는다. 다른 두 경우에 대하여 현재 기술 분야에 알려진 전형적 해결책은 다음과 같다. 첫 번째 경우가 발생할 때, 즉, 솔라 필드로부터 유도된 에너지가 설계 동작 범위보다 낮을 때, 전형적 해결책은 화석 연료 원료로 동작하는 연소기를 사용하는 것이다. 이는 따라서 태양광 수확 기술을 구현하는 목적 중 하나가 연소기의 사용을 최소화함으로써 화석 연료 취입량의 사용을 최소화하는 것이라는 점에서 문제를 생성한다. 솔라 필드로부터 유도된 에너지가 설계 동작 범위보다 높은 다른 경우에, 전형적 해결책은 수광된 에너지의 일부를 에너지 저장부(이는 매우 고가이며, 그리 효율적인 해결책이 아니다)로 안내하고 이를 추후에 필요시 사용하거나 가스 터빈이 과열에 매우 민감하므로 가스 터빈 사이클을 가동 중단하는 것이다.

본 발명은 이런 가변적 에너지원과 연계된 문제를 극복하는 해결책을 제공하는 것을 추구 한다.

따라서, 본 발명의 목적은 태양광 하이브리드 조합 사이클 가스 및 증기 파워 플랜트의 동작 효율을 개선시키는 수단 및 장치를 제공하는 것이다.

본 발명의 목적은 가스 터빈이 과열되는 것을 방지하면서 태양광 하이브리드 조합 사이클 가스 및 증기 파워 플랜트에서 소비되는 화석 연료의 양을 감소시키는 수단 및 장치를 제공하는 것이다.

본 발명의 다른 목적은 폐열 또는 잉여 공정 열 구동 조합 사이클 가스 및 증기 파워 플랜트의 동작 효율을 개선시키는 수단 및 장치를 제공하는 것이다.

본 발명의 다른 목적은 가스 터빈이 과열되는 것을 방지하면서 폐열 또는 잉여 공정 열 구동 조합 사이클 가스 및 증기 파워 플랜트에서 소비되는 화석 연료의 양을 감소시키는 수단 및 장치를 제공하는 것이다.

본 발명의 다른 목적은 본 발명의 설명이 진행됨에 따라 명백히 알 수 있을 것이다.

제1 실시예에 따라서, 전력을 생성하기 위한 시스템이 제공되며, 이 시스템은 적어도 두 개의 터빈 유닛과, 유입 수단을 포함하고, 적어도 두 개의 터빈 유닛 중 제1 터빈 유닛은 제2 터빈 유닛보다 높은 온도에서 동작하도록 구성되고, 유입 수단은 시스템에 상승된 온도의 작동 유체를 도입할 수 있도록 동작하며,

상기 시스템은 유입 에너지의 적어도 일부가 가변적 에너지원으로부터 수용되고, 제1 터빈 수단에 도달하기 이전에 작동 유체 열 에너지의 일부를 전향시키도록 구성된 제어가능한 유체 전향 수단과, 제어가능한 유체 전향 수단을 제어하도록 동작하는 제어기를 포함하며, 제어기는 작동 유체에 포함된 열 에너지가 사전규정된 임계치를 초과할 때마다 작동 유체 열 에너지의 해당 부분을 전향(예를 들어, 제2 터빈 유닛을 향해)시키도록 동작하는 것을 특징으로 한다.

다른 실시예에 따라서, 사전규정된 임계치는 제1 터빈 유닛의 최대 허용 에너지 취입량으로부터 유도된다.

다른 실시예에 따라서, 시스템은 적어도 하나의 태양광 집광기를 더 포함하고, 상기 적어도 하나의 태양광 집광기는 태양 복사선을 집광하여 집광된 태양 복사선을 작동 유체에 의해 전달되는 열 에너지로 변환하도록 구성되며, 상기 시스템은 적어도 하나의 태양광 집광기에서 집광가능한 태양 복사선의 최대 용량은 제1 터빈 유닛의 최대 허용 에너지 취입량보다 높은 것을 추가적 특징으로 한다.

다른 실시예에 따라서, 작동 유체에 의해 전달되는 열 에너지는 폐열 또는 잉여 공정 열로부터 유도되고, 상기 시스템은 각각의 열원으로부터 유도된 에너지의 최대 용량이 제1 터빈 유닛의 최대 허용 에너지 취입량보다 높은 것을 추가적 특징으로 한다.

또 다른 실시예에서, 제어가능한 전향 수단은 제어가능한 밸브 조립체를 포함하고, 이 제어가능한 밸브 조립체는 작동 유체 내에 포함된 열 에너지가 사전규정된 임계치를 초과할 때마다 제1 터빈에 도달하기 이전에 유입 작동 유체 유동의 일부의 전향을 가능하게 하도록 동작한다.

다른 실시예에 따라서, 제어가능한 전향 수단은 열 교환기이고, 열은 유입 수단을 통해 도입된 작동 유체 내에 포함된 열 에너지가 사전규정된 임계치를 초과할 때마다 열이 작동 유체로부터(예를 들어, 제2 터빈 유닛에 사용되는 제2 작동 유체로) 제거된다.

또 다른 실시예에서, 시스템은 해당 작동 유체의 온도가 사전규정된 임계치 미만인 경우에, 유입 수단을 통해 도입되는 작동 유체를 가열하도록 동작하는 보조 가열 요소를 더 포함한다.

다른 실시예에 따라서, 보조 가열 요소는 화석 연료(들)로 동작되는 연소 챔버이다.

다른 실시예에 따라서, 제2 터빈 유닛은 증기 터빈, 및 유기 동작 매체로 동작되는 터빈으로 구성되는 그룹 중 적어도 하나의 일원을 포함한다.

본 발명에 대한 더 완전한 이해를 위해, 이제 예시적 태양광 하이브리드 파워 플랜트의 간단한 개략도가 예시되어 있는 첨부 도면을 참조로 하는 이하의 상세한 설명을 참조한다.
도 1은 그와 연계된 솔라 필드를 구비하는 종래 기술 가스 및 증기 파워 플랜트를 예시한다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 가스 및 증기 파워 플랜트를 예시한다.
도 3은 본 발명의 다른 실시예에 따른 가스 및 증기 파워 플랜트를 예시한다.

본 내용에서, 용어 "포함하는"은 개방단 의미를 가지며, 그래서, 제1 요소가 제2 요소를 포함하는 것으로 언급될 때, 제1 요소는 또한 본 명세서에 반드시 표시 또는 설명되거나 청구범위에 기재되어 있지는 않은 하나 이상의 다른 요소를 포함할 수 있다.

이하의 설명에서, 설명의 목적을 위해, 본 발명의 전반적 이해를 제공하기 위해 다수의 특정 세부사항이 기재되어 있다. 그러나, 본 발명은 이들 특정 세부사항 없이 실시될 수 있다는 것이 명백하다.

도 1은 태양광 하이브리드 조합 사이클을 포함하는 전력 생성 플랜트(10)의 시스템의 단순화된 개략도를 예시한다. 본 예에서 작동 유체인 공기는 압축기(15)를 통해 시스템에 도입되고, 태양광 집광 유닛(20)으로 안내되며, 태양광 집광 유닛은 통상적으로 태양광 집광기(예를 들어, 헬리오스탯)(25)의 필드와 수광기(30)를 포함하며, 여기서, 공기가 상승된 온도로 가열된다. 고온 공기는 고온 공기에 의해 운반되는 에너지의 양이 가스 터빈(50)의 작동 범위 미만일 때 작동되는 연소기(35)를 통해 수광기(30)를 벗어난다. 가열된 공기에 의해 운반되는 에너지가 가스 터빈(50)의 동작 범위 이내일 때, 공기는 가스 터빈(50)으로 이동되어 발전기(55)에서 전력을 생성한다. 냉각된 공기는 열 교환기를 통해(60) 가스 터빈(50)을 벗어나고, 시스템(10)의 외부로 벗어난다. 터빈(50)을 벗어나는 공기 내에 여전히 남겨진 에너지(또는 그 일부)는 열 교환기(60)에서 증기 발전기(65)에서 생성된 증기를 가열(및/또는 과열)하기 위해 사용된다. 증기는 그후 증기에 의해 운반되는 에너지의 양이 제2 터빈(75)의 작동 범위 미만일 때 작동되는 연소기(70)를 통해 제2 터빈(75)을 향해 유동하고, 발전기(80)에서 추가적 전력이 생성된다. 증기 터빈(75)을 벗어나는 증기는 응축기(85)를 통해 유동하고, 순환 펌프(95)에 의해 증기 발전기(65)로 순환된다.

그러나, 전술한 바와 같이, 전력 생성을 위한 태양광 하이브리드 조합 사이클의 이러한 구성에는 고유한 문제점이 있다. 가스 터빈(50)이 과열에 매우 민감하기 때문에, 태양광 집광기(25)의 필드는 적절한 태양광 조건하에서 그 최대 에너지 출력이 주어진 기류에 대하여 가스 터빈(50)의 입구에서의 공기 온도가 터빈의 허용 온도 동작 범위를 초과하지 않도록 되게 설계된다. 그러나, 최상의 태양광 조건에서(즉, 최대 조사 조건) 솔라 필드의 최대 용량은 매우 특정한 조건에서만 입구 온도 범위의 터빈의 상한과 일치하기 때문에 이는 명백한 문제를 초래한다. 태양 복사 조건이 하루의 전반에 걸쳐, 그리고, 연간 전반에 걸쳐 변하기 때문에, 가스 터빈에 도달하는 공기가 터빈의 허용 온도 범위 미만인 온도가 되는 경우가 너무 잦아서 문제가 된다. 종래 기술 해결책에 따르면, 이러한 문제점이 발생하면, 이를 극복하는 방법은 연소기(35)를 사용하여 가스 터빈(50)에 도달하기 이전에 공기를 추가로 가열하는 것이다. 그러나, 이런 연소기는 화석 연료 원료로 동작하며, 이는 따라서 연소기의 사용을 최소화함으로써 화석 연료 취입량의 사용을 최소화하는 것이 태양광 수확 기술을 구현하는 목적 중 하나라는 점에서 문제가 된다. 또한, 작동 솔라 필드에 대하여, 통상적으로, 연소기에서 연소될 수 있는 연료의 양에 상한이 존재하며, 이 한계가 도달되는 경우, 가스 터빈은 고온 공기가 요구 온도로 가열될 수 없을 때마다 가동중단되어야 한다는 것이 알려져 있다.

따라서, 종래 기술 해결책은 현안의 문제에 대한 적절한 해결책을 제공하지 못한다는 것이 명백하다.

도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 전력 생성 플랜트(110)의 단순화된 개략적 시스템을 예시한다. 이 시스템은 태양광 하이브리드 조합 사이클을 포함하며, 이는 고온 가스 터빈의 최대 허용 동작 조건보다 높은 설계 태양광 집광 용량을 가짐으로써 상술한 문제점을 해결한다. 그러나, 도 2에 예시된 시스템 및 도 3에 예시된 시스템은 단지 본 발명에 의해 제공되는 해결책을 수행하는 실시예일 뿐이라는 것을 이해하여야 한다. 따라서, 폐열 또는 잉여 공정 열의 형태인 에너지 같은 가변적 특성을 갖는 다른 에너지원이 본 발명에 포함된다는 것을 이해하여야 한다.

이제, 솔라 필드가 가변적 에너지원인 도 2에 예시된 시스템에서, 작동 유체인 공기는 압축기(115)를 통해 시스템에 도입되고, 태양광 집광기(125)의 필드와 수광기(130)를 포함하는 태양광 집광 유닛(120)으로 안내되고, 여기서, 공기는 상승된 온도로 가열된다. 상술한 바와 같이, 태양광 집광기(125)의 필드는 적절한 태양광 조건 하에서, 솔라 필드 최대 에너지 출력이 주어진 공기 유동에 대하여, 가스 터빈(150)의 입구에서의 공기 온도가 가스 터빈(150)의 허용 입구 온도를 초과하도록 설계된다. 결과적으로, 태양 복사 조건이 하루 중 전반에 걸쳐, 그리고, 연간 전반에 걸쳐 변하는 경우에도, 가스 터빈에 도달하는 공기가 터빈의 허용 입구 온도 미만의 온도가 되는 경우가 더 소수이다. 따라서, 특정 설계 제약에 따라서, 연소 챔버(135) 같은 보고 가열 요소를 구비하는 것은 단지 선택적 사항이 될 수 있다.

상술한 바의 구현에 의해, 연소기(135)의 사용을 극적으로 강하시키거나 심지어 시스템으로부터 그 사용을 완전히 제거하기 때문에 종래 기술 문제의 첫 번째 부분이 해소된다.

문제의 두 번째 부분을 극복하기 위해, 본 발명의 일 실시예에 따라서, 가스 터빈 유닛으로의 입구 이전에 제어가능한 밸브 조립체(140)가 설치된다. 제어가능한 밸브 조립체(140)는 작동 유체 내에 포함된 열 에너지가 사전규정된 임계치를 초과할 때마다 작동 유체가 제1 터빈 유닛에 도달하기 이전에 유입 작동 유체의 유동의 적어도 일부를 전향시키도록 동작한다. 전향된 작동 유체에 대하여, 이는 예를 들어, 열 교환기(145)를 통해 제2 터빈 유닛을 향해 안내되고, 여기서, 작동 유체의 전향된 부분에 운반되는 에너지는 제2 터빈(175)에서 사용되는 과열 증기의 생성을 위해 전달된다. 제어가능한 밸브 조립체(140)의 제어기는 유입 작동 유체의 온도와 유동에 기초하여 유동을 제1 터빈 유닛을 위한 하나의 부분(대부분)과 제2 터빈 유닛을 위한 하나의 부분의 두 개의 부분으로 분할하도록 동작하며, 그에 의해, 제1 터빈(150)에 도달하는 작동 유체의 열 에너지가 터빈이 그 최대 허용 입구 온도를 초과하게 하지 않게 한다. 유입 작동 유체의 열 에너지에 대한 더 양호한 제어는 좁은 범위의 작동 조건에 대하여 최적화된 디자인을 갖는 제1 터빈의 사용을 가능하게 하며, 이는 본 기술 분야에 알려진 바와 같이 더 높은 작동점 효율을 갖는 디자인을 가능하게 하고, 이는 따라서, 전체 시스템의 효율을 증가시킨다.

도 3은 상술한 과열 문제를 극복하기 위해 구성된 본 발명의 다른 실시예를 예시한다. 본 실시예에 따라서, 시스템은 가스 터빈으로의 입구 이전에 설치된 열 교환기(240)를 더 포함한다. 이 열 교환기는 제1 작동 유체 내에 포함된 열 에너지가 사전규정된 임계치를 초과할 때마다 유동을 변화시키지 않고 작동 유체 온도를 감소시킴으로써 시스템에 들어가는 제1 작동 유체에 의해 운반되는 유입 에너지 부하의 일부를 제1 작동 유체가 제1 터빈 유닛에 도달하기 이전에 전향시키도록 동작한다. 열 교환기(240)의 동작은 예로서, 제1 작동 유체 내에 포함된 잉여 에너지와 일치하도록 제1 작동 유체로부터 열을 제거하기 위해 사용되는 제2 작동 유체의 유동을 적응시킴으로써 제어될 수 있다. 밸브(245) 및 선택적 밸브(247)는 열 교환기(240)를 통한 보조 작동 유체의 유동을 제어하도록 동작한다. 따라서, 제1 작동 유체가 열 교환기(240)를 벗어나서 제1 터빈(250)으로 유동할 때, 이는 제1 터빈(250)의 허용 동작 조건의 범위 이내의 유동 및 온도에 있게 된다. 바람직하게는, 열 교환기(240) 내에서 제1 작동 유체로부터 제거된 열은 제2 터빈(275)에서의 전력 생성을 위해 사용되는 과열 증기의 생성에 사용된다. 유입 작동 유체의 온도에 대한 개선된 제어는 좁은 범위의 작동 조건에 최적화된 디자인을 갖는 제1 터빈의 사용을 가능하게 하고, 이는 본 기술 분야에 알려진 바와 같이 더 높은 작동점 효율을 갖는 디자인을 가능하게 하고, 이는 따라서, 전체 시스템의 효율을 증가시킨다.

예로서 제공되면서 본 발명의 범주를 제한하는 것을 의도하지 않는 본 발명의 실시예에 대한 비제한적 상세한 설명을 활용하여 본 발명이 설명되었다는 것을 이해하여야 한다. 일 실시예에 관하여 설명된 특징 및/또는 단계는 다른 실시예와 함께 사용될 수 있으며, 본 발명의 모든 실시예가 실시예 중 하나에 관하여 설명되거나 특정 도면에 도시된 특징 및/또는 단계 모두를 가지는 것은 아니라는 것을 이해하여야 한다. 본 기술 분야의 숙련자는 설명된 실시예에 대한 변형을 안출할 수 있다.

상술한 실시예 중 일부는 본 발명자가 고려하는 최상의 형태를 설명하는 것이며, 따라서, 예로서 설명된 본 발명에 필수적이지 않은 구조, 작용 또는 구조 및 작용의 세부사항을 포함하고 있다는 것을 유의하여야 한다. 본 명세서에 설명된 구조 및 작용은 본 기술 분야에 알려진 바와 같이 구조 및 작용이 다르지만 동일한 기능을 수행하는 균등물로 대체될 수 있다. 따라서, 본 발명의 범주는 청구범위에 사용된 바와 같은 한정과 요소에 의해서만 한정된다. 이하의 청구범위에서 사용될 때, 용어 "포함하다", "구비하다", "갖다" 및 그 활용어는 "포함하지만 그에 한정되지 않는"을 의미한다.

Claims (9)

1. 전력을 생성하기 위한 시스템으로서, 적어도 두 개의 터빈 유닛과, 유입 수단을 포함하고, 적어도 두 개의 터빈 유닛 중 제1 터빈 유닛은 제2 터빈 유닛보다 높은 온도에서 동작하도록 구성되며, 유입 수단은 상승된 온도의 작동 유체를 시스템에 도입할 수 있도록 작동하는, 전력 생성 시스템에 있어서,
   유입 에너지의 적어도 일부는 가변적 에너지원으로부터 입수되고, 제1 터빈 유닛에 도달하기 전에 작동 유체 열 에너지의 일부를 전향시키도록 구성된 제어가능한 전향 수단과 제어가능한 유체 전향 수단을 제어하도록 동작하는 제어기를 포함하고, 상기 제어기는 작동 유체에 포함된 열 에너지가 사전규정된 임계치를 초과할 때마다 작동 유체 열 에너지의 해당 부분을 전향시키도록 동작하는 것을 특징으로 하는 전력 생성 시스템.
2. 제1항에 있어서, 상기 사전규정된 임계치는 제1 터빈 유닛의 최대 허용 에너지 취입량인 전력 생성 시스템.
3. 제1항에 있어서, 태양 복사선을 집광하고 집광된 태양 복사선을 작동 유체에 운반되는 열 에너지로 변환하도록 구성된 적어도 하나의 태양광 집광기를 포함하는 태양광 설비를 더 포함하고, 상기 시스템은 적어도 하나의 태양광 집광기에서 집광가능한 태양 복사선의 최대 용량은 제1 터빈 유닛의 최대 허용 에너지 취입량보다 높은 것을 추가적 특징으로 하는 전력 생성 시스템.
4. 제1항에 있어서, 작동 유체에 의해 운반되는 열 에너지는 폐열 또는 잉여 공정 열로부터 유도되고, 시스템은 상기 열원으로부터 유도된 에너지의 최대 용량이 제1 터빈 유닛의 최대 허용 에너지 취입량보다 높은 것을 추가적 특징으로 하는 전력 생성 시스템.
5. 제1항에 있어서, 제어가능한 전향 수단은 제어가능한 밸브 조립체를 포함하고, 제어가능한 밸브 조립체는 작동 유체 내에 포함된 열 에너지가 사전규정된 임계치를 초과할 때마다 제1 터빈에 도달하기 이전에 유입 작동 유체의 유동의 일부의 전향을 가능하게 하도록 작동되는 전력 생성 시스템.
6. 제1항에 있어서, 제어가능한 전향 수단을 열 교환기이고, 유입 수단을 통해 도입된 작동 유체에 포함된 열 에너지가 사전규정된 임계치를 초과할 때마다 작동 유체로부터 열이 제거되는 전력 생성 시스템.
7. 제1항에 있어서, 상기 작동 유체의 온도가 사전규정된 임계치 미만인 경우에 상기 작동 유체를 가열하도록 동작하는 보조 가열 요소를 더 포함하는 전력 생성 시스템.
8. 제6항에 있어서, 보조 가열 요소는 화석 연료로 동작하는 연소 챔버인 전력 생성 시스템.
9. 제1항에 있어서, 제2 터빈 유닛은 증기 또는 유기 유체인 유체로 동작하는 터빈을 포함하는 전력 생성 시스템.

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