WO2014014027A1 - 太陽熱発電システム - Google Patents

太陽熱発電システム Download PDF

Info

Publication number
WO2014014027A1
WO2014014027A1 PCT/JP2013/069407 JP2013069407W WO2014014027A1 WO 2014014027 A1 WO2014014027 A1 WO 2014014027A1 JP 2013069407 W JP2013069407 W JP 2013069407W WO 2014014027 A1 WO2014014027 A1 WO 2014014027A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
heat storage
line
steam
water
temperature heat
Prior art date
Application number
PCT/JP2013/069407
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
康平 篠崎
丸本　隆弘
哲夫 四方
淳 鹿島
聡 多田隈
Original Assignee
バブコック日立株式会社
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 バブコック日立株式会社 filed Critical バブコック日立株式会社
Priority to US14/414,851 priority Critical patent/US9702541B2/en
Priority to AU2013291157A priority patent/AU2013291157B2/en
Priority to EP13819708.2A priority patent/EP2894330B1/en
Priority to ES13819708.2T priority patent/ES2658567T3/es
Priority to JP2014525848A priority patent/JP5984935B2/ja
Publication of WO2014014027A1 publication Critical patent/WO2014014027A1/ja

Links

Images

Classifications

    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F22—STEAM GENERATION
    • F22B—METHODS OF STEAM GENERATION; STEAM BOILERS
    • F22B1/00—Methods of steam generation characterised by form of heating method
    • F22B1/006—Methods of steam generation characterised by form of heating method using solar heat
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01K—STEAM ENGINE PLANTS; STEAM ACCUMULATORS; ENGINE PLANTS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; ENGINES USING SPECIAL WORKING FLUIDS OR CYCLES
    • F01K15/00—Adaptations of plants for special use
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01K—STEAM ENGINE PLANTS; STEAM ACCUMULATORS; ENGINE PLANTS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; ENGINES USING SPECIAL WORKING FLUIDS OR CYCLES
    • F01K3/00—Plants characterised by the use of steam or heat accumulators, or intermediate steam heaters, therein
    • F01K3/002—Steam conversion
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01K—STEAM ENGINE PLANTS; STEAM ACCUMULATORS; ENGINE PLANTS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; ENGINES USING SPECIAL WORKING FLUIDS OR CYCLES
    • F01K3/00—Plants characterised by the use of steam or heat accumulators, or intermediate steam heaters, therein
    • F01K3/06—Plants characterised by the use of steam or heat accumulators, or intermediate steam heaters, therein the engine being of extraction or non-condensing type
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01K—STEAM ENGINE PLANTS; STEAM ACCUMULATORS; ENGINE PLANTS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; ENGINES USING SPECIAL WORKING FLUIDS OR CYCLES
    • F01K3/00—Plants characterised by the use of steam or heat accumulators, or intermediate steam heaters, therein
    • F01K3/12—Plants characterised by the use of steam or heat accumulators, or intermediate steam heaters, therein having two or more accumulators
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01K—STEAM ENGINE PLANTS; STEAM ACCUMULATORS; ENGINE PLANTS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; ENGINES USING SPECIAL WORKING FLUIDS OR CYCLES
    • F01K3/00—Plants characterised by the use of steam or heat accumulators, or intermediate steam heaters, therein
    • F01K3/18—Plants characterised by the use of steam or heat accumulators, or intermediate steam heaters, therein having heaters
    • F01K3/26—Plants characterised by the use of steam or heat accumulators, or intermediate steam heaters, therein having heaters with heating by steam
    • F01K3/262—Plants characterised by the use of steam or heat accumulators, or intermediate steam heaters, therein having heaters with heating by steam by means of heat exchangers
    • F01K3/265—Plants characterised by the use of steam or heat accumulators, or intermediate steam heaters, therein having heaters with heating by steam by means of heat exchangers using live steam for superheating or reheating
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F03—MACHINES OR ENGINES FOR LIQUIDS; WIND, SPRING, OR WEIGHT MOTORS; PRODUCING MECHANICAL POWER OR A REACTIVE PROPULSIVE THRUST, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F03G—SPRING, WEIGHT, INERTIA OR LIKE MOTORS; MECHANICAL-POWER PRODUCING DEVICES OR MECHANISMS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR OR USING ENERGY SOURCES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F03G6/00—Devices for producing mechanical power from solar energy
    • F03G6/003—Devices for producing mechanical power from solar energy having a Rankine cycle
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F03—MACHINES OR ENGINES FOR LIQUIDS; WIND, SPRING, OR WEIGHT MOTORS; PRODUCING MECHANICAL POWER OR A REACTIVE PROPULSIVE THRUST, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F03G—SPRING, WEIGHT, INERTIA OR LIKE MOTORS; MECHANICAL-POWER PRODUCING DEVICES OR MECHANISMS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR OR USING ENERGY SOURCES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F03G6/00—Devices for producing mechanical power from solar energy
    • F03G6/06—Devices for producing mechanical power from solar energy with solar energy concentrating means
    • F03G6/065—Devices for producing mechanical power from solar energy with solar energy concentrating means having a Rankine cycle
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F22—STEAM GENERATION
    • F22B—METHODS OF STEAM GENERATION; STEAM BOILERS
    • F22B1/00—Methods of steam generation characterised by form of heating method
    • F22B1/02—Methods of steam generation characterised by form of heating method by exploitation of the heat content of hot heat carriers
    • F22B1/028—Steam generation using heat accumulators
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F22—STEAM GENERATION
    • F22B—METHODS OF STEAM GENERATION; STEAM BOILERS
    • F22B1/00—Methods of steam generation characterised by form of heating method
    • F22B1/02—Methods of steam generation characterised by form of heating method by exploitation of the heat content of hot heat carriers
    • F22B1/18—Methods of steam generation characterised by form of heating method by exploitation of the heat content of hot heat carriers the heat carrier being a hot gas, e.g. waste gas such as exhaust gas of internal-combustion engines
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F22—STEAM GENERATION
    • F22G—SUPERHEATING OF STEAM
    • F22G5/00—Controlling superheat temperature
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F22—STEAM GENERATION
    • F22G—SUPERHEATING OF STEAM
    • F22G5/00—Controlling superheat temperature
    • F22G5/12—Controlling superheat temperature by attemperating the superheated steam, e.g. by injected water sprays
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F24—HEATING; RANGES; VENTILATING
    • F24S—SOLAR HEAT COLLECTORS; SOLAR HEAT SYSTEMS
    • F24S60/00—Arrangements for storing heat collected by solar heat collectors
    • F24S60/10—Arrangements for storing heat collected by solar heat collectors using latent heat
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F28—HEAT EXCHANGE IN GENERAL
    • F28D—HEAT-EXCHANGE APPARATUS, NOT PROVIDED FOR IN ANOTHER SUBCLASS, IN WHICH THE HEAT-EXCHANGE MEDIA DO NOT COME INTO DIRECT CONTACT
    • F28D20/00—Heat storage plants or apparatus in general; Regenerative heat-exchange apparatus not covered by groups F28D17/00 or F28D19/00
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F28—HEAT EXCHANGE IN GENERAL
    • F28D—HEAT-EXCHANGE APPARATUS, NOT PROVIDED FOR IN ANOTHER SUBCLASS, IN WHICH THE HEAT-EXCHANGE MEDIA DO NOT COME INTO DIRECT CONTACT
    • F28D20/00—Heat storage plants or apparatus in general; Regenerative heat-exchange apparatus not covered by groups F28D17/00 or F28D19/00
    • F28D20/02—Heat storage plants or apparatus in general; Regenerative heat-exchange apparatus not covered by groups F28D17/00 or F28D19/00 using latent heat
    • F28D20/028—Control arrangements therefor
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F28—HEAT EXCHANGE IN GENERAL
    • F28D—HEAT-EXCHANGE APPARATUS, NOT PROVIDED FOR IN ANOTHER SUBCLASS, IN WHICH THE HEAT-EXCHANGE MEDIA DO NOT COME INTO DIRECT CONTACT
    • F28D20/00—Heat storage plants or apparatus in general; Regenerative heat-exchange apparatus not covered by groups F28D17/00 or F28D19/00
    • F28D20/0034—Heat storage plants or apparatus in general; Regenerative heat-exchange apparatus not covered by groups F28D17/00 or F28D19/00 using liquid heat storage material
    • F28D2020/0047—Heat storage plants or apparatus in general; Regenerative heat-exchange apparatus not covered by groups F28D17/00 or F28D19/00 using liquid heat storage material using molten salts or liquid metals
    • 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
    • Y02E60/00—Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
    • Y02E60/14—Thermal energy storage
    • 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
    • Y02E70/00—Other energy conversion or management systems reducing GHG emissions
    • Y02E70/30—Systems combining energy storage with energy generation of non-fossil origin

Definitions

  • the present invention relates to a solar thermal power generation system that collects heat from the sun, generates steam with the heat, and drives a steam turbine with the steam to generate power.
  • Patent Documents 1 to 3 disclose an example in which a plurality of heat storage devices are installed. Therefore, there is a problem that the facility cost and the construction cost of the solar thermal power generation system increase.
  • Patent Document 1 since molten salt and oil circulate in the entire space between the heat collector and the steam superheating storage device in Patent Document 2, an expensive pump with high performance is required. This also increases the cost of equipment and running costs.
  • the high temperature heat storage apparatus and the low temperature heat storage apparatus are used as temporary backup at the time of solar radiation amount reduction. Therefore, when performing nighttime power generation, it is necessary to bypass the tower type heat collection device and back up by thermal power generation using a fossil fuel auxiliary device, and there is a problem that fuel cost and CO2 emission amount increase.
  • generated by the superheater is supplied to a heat exchanger, and heat exchange with a thermal storage medium is performed by a heat exchanger.
  • a portion of the superheated steam that has dissipated heat to the heat storage medium is stored in the accumulator as saturated water.
  • the saturated water stored in the accumulator is continuously depressurized by reducing the pressure, and the generated saturated vapor is supplied to the heat exchanger.
  • the saturated steam supplied to the heat exchanger takes heat from the heat storage medium in the heat exchanger to become superheated steam, and is supplied to a steam turbine or the like through the steam supply pipe.
  • Patent Document 4 has a problem that the volume of the accumulator becomes excessive, and the installation space and equipment cost increase, since it is necessary to store a large amount of saturated water required for the heat release operation in the accumulator.
  • the present invention has been made to solve the above-mentioned problems, and an object thereof is to provide a low cost and simple solar thermal power generation system. Another object of the present invention is to provide a solar thermal power generation system in which the power generation efficiency during the heat release operation is not significantly reduced compared to that during the normal operation.
  • a heat collecting device for collecting sunlight and heating water, a steam turbine, a generator for generating electricity by the power of the steam turbine, and A superheated steam supply line for supplying superheated steam generated by a heat collector to the steam turbine, a water supply line for condensing water supplied from the steam turbine and supplying water to the heat collector, and a heat storage medium
  • a heat storage device a first line which branches from the superheated steam supply line and which supplies superheated steam flowing through the superheated steam supply line to the heat storage device, and branches from the water supply line and stores water flowing through the water supply line.
  • a third line for supplying the superheated steam generated by the heat storage device to the steam turbine, wherein the heat storage device flows the overheated steam which has flowed through the first line. While heat storage of heat in the heat storage medium, a solar power system and generating superheated steam and heated by the second line has a flow of water the thermal storage medium.
  • the heat can be stored in the heat storage device using the heat of the superheated steam flowing through the superheated steam supply line, the interval from the second line to the third line via the heat storage device There is no need to separately provide a heat collector. Therefore, cost reduction and simplification of a solar thermal power generation system can be achieved. Moreover, not only the superheated steam generated by the heat collection device but also the superheated steam generated by the heat storage device can be supplied to the steam turbine, so stable power generation is possible even if there is a fluctuation in the amount of solar radiation is there.
  • the heat collecting apparatus further includes a low temperature heat collecting apparatus for heating water to generate steam, and the steam heated by the low temperature heat collecting apparatus. And a high temperature heat collector for heating to generate superheated steam, and a steam separation device is provided between the low temperature heat collector and the high temperature heat collector, and separated by the steam water separation device.
  • a fourth line is provided for returning water to the water supply line.
  • the brackish water separator since only the saturated steam can be sent to the high-temperature heat collector by the brackish water separator, for example, an inexpensive pump can be used compared to the case where the water-steam two-phase fluid is sent to the high-temperature heat collector Cost reduction such as availability can be achieved.
  • a third means of the present invention is the fifth means, wherein the steam which has flowed into the heat storage device from the first line and has dissipated heat to the heat storage medium in the heat storage device is supplied to the brackish water separation device. It is characterized by having provided the line.
  • the steam that has flowed through the heat storage device is separated into water and saturated steam by the steam separator, and only the saturated steam is again sent to the high temperature heat collector. Therefore, in addition to the saturated steam sent from the low temperature heat collector, the high temperature heat collector also receives the saturated steam from the heat accumulator. Therefore, the amount of heat recovery increases and the thermal efficiency increases.
  • a temperature detector for detecting the temperature of the superheated steam flowing through the first line
  • a spray valve for adjusting the temperature of the superheated steam flowing through the first line
  • a first control device for controlling the operation of the spray valve, wherein the first control device controls the temperature of the superheated steam flowing through the first line based on a detection signal of the temperature detector; It is characterized by adjusting the opening degree of the said spray valve so that it may be kept lower than the temperature which a medium degrades.
  • the temperature of the overheated steam flowing through the first line can be maintained at a temperature lower than the temperature at which the heat storage medium degrades by adjusting the valve opening degree of the spray valve. Deterioration of the heat storage medium filled in the heat storage device can be prevented. This can reduce the maintenance cost of the system.
  • a water supply valve provided in the water supply line to adjust the flow rate of water supplied to the low-temperature heat collector, and provided in the first line
  • a bleed valve for adjusting the flow rate of the superheated steam supplied to the heat storage device
  • a water level detector for detecting the water level of the water separated by the steam water separation device
  • a flow rate for detecting the flow rate of water supplied to the low temperature heat collector
  • a second control device for controlling the operation of the water supply valve and the bleed valve, the second control device based on a detection signal of the water level detector and a detection signal of the flow rate detector.
  • the valve opening degree of the water supply valve and the valve opening degree of the bleed valve are adjusted so that the temperature of the superheated steam flowing through the fifth line is maintained higher than the freezing point of the heat storage medium.
  • the temperature of the superheated steam flowing through the fifth line is kept higher than the freezing point of the heat storage medium, so that the heat storage medium is prevented from being solidified by the superheated steam flowing through the heat storage device it can. Therefore, the installation of a stirrer or the like for preventing the solidification of the heat storage medium becomes unnecessary, and the solar thermal power generation system can be further simplified and the cost can be reduced.
  • a sixth means of the present invention is a low-temperature heat collecting device for generating steam by condensing sunlight and heating water, and condensing the sunlight
  • a high temperature heat collector for further heating the steam generated by the low temperature collector to generate superheated steam
  • a steam separation apparatus provided between the low temperature collector and the high temperature collector
  • a steam turbine A generator for generating power by the power of the steam turbine
  • a superheated steam supply line for supplying the superheated steam generated by the high-temperature collector to the steam turbine
  • condensing steam discharged from the steam turbine A water supply line for supplying water to the low-temperature heat collector, a high-temperature heat storage apparatus having a second heat storage medium, and a superheated steam supply line branched from the superheated steam supply line and supplying the superheated steam flowing through the superheated steam supply line to the high-temperature heat storage apparatus 1 line and before And a third line for supplying the superheated steam generated by the high temperature heat storage device to the
  • the heat can be stored in the high temperature heat storage device using the heat of the superheated steam flowing through the superheated steam supply line, it is not necessary to separately provide a heat collecting device or the like for the high temperature heat storage device. . Therefore, cost reduction and simplification of a solar thermal power generation system can be achieved. Moreover, not only overheated steam generated by the high-temperature heat collector but also overheated steam generated by the high-temperature heat storage device can be supplied to the steam turbine, so stable power generation is possible even if there is fluctuation in the amount of solar radiation. It is possible. Further, according to the sixth means, since the pressure of the overheated steam supplied to the steam turbine is hardly different between the normal operation (heat storage operation) and the heat radiation operation, the power generation efficiency is largely reduced depending on the operation state. Absent.
  • a deaerator for reducing or removing dissolved oxygen in the water supply is installed in the water supply line, and the high temperature heat storage apparatus A seventh line is provided to return the heat-exchanged vapor to the deaerator. According to the seventh means, effective utilization of water resources can be achieved.
  • the eighth means of the present invention is, in the seventh means, provided with a heat storage operation mode and a heat radiation operation mode as operation modes, and in the heat storage operation mode, the low-temperature heat collector for water, the brackish water separator, High temperature heat collectors flow in order to generate superheated steam, and a part of the superheated steam is led to the high temperature heat storage device and stored in the second heat storage medium, and then the degassing is performed via the seventh line.
  • the apparatus is characterized in that superheated steam is generated by supplying the high-temperature heat storage device, and the superheated steam is supplied to the steam turbine via the third line.
  • the eighth means it is possible to supply the superheated steam with a stable pressure to the steam turbine in both the heat storage operation mode and the heat radiation operation mode, so stable power generation is possible.
  • a ninth means of the present invention is a heat collecting device for condensing sunlight and heating water, a steam turbine, and a generator for generating electric power by the power of the steam turbine.
  • a superheated steam supply line for supplying the superheated steam generated by the heat collector to the steam turbine, a water supply line for condensing steam supplied from the steam turbine and supplying water to the heat collector;
  • a low temperature storage device having a storage medium, a high temperature storage device having a second storage medium, a secondary brackish water separator provided between the low temperature storage device and the high temperature storage device, and a branch from the superheated steam supply line,
  • a ninth line for returning steam supplied from the eighth line to the low temperature storage device to the water supply line; and a second line for
  • the ninth means since the heat can be stored in the low-temperature heat storage device and the high-temperature heat storage device by utilizing the heat of the superheated steam flowing through the superheated steam supply line, There is no need to provide it. Therefore, cost reduction and simplification of a solar thermal power generation system can be achieved. In addition, not only the superheated steam generated by the heat collector but also the superheated steam generated by the high-temperature heat storage device can be supplied to the steam turbine, so stable power generation is possible even if the amount of solar radiation fluctuates. It is.
  • the ninth means includes a low-temperature heat storage device and a high-temperature heat storage device, for example, the heat collecting device generates superheated steam and generates power during the day, and stops the heat collecting device at night
  • the low-temperature heat storage device and the high-temperature heat storage device can be operated to generate superheated steam and generate power. Therefore, the operation rate of the solar thermal power generation system can be increased.
  • the ninth means since the pressure of the overheated steam supplied to the steam turbine is hardly different between the normal operation (heat storage operation) and the heat radiation operation, the power generation efficiency is not significantly reduced due to the operation state .
  • a tenth means of the present invention is characterized in that, in the ninth means, an eleventh line for returning the water separated by the auxiliary brackish water separator to the water supply line is provided. According to the tenth means, effective use of water resources can be achieved.
  • the heat collecting apparatus further includes a low temperature heat collecting apparatus for heating water to generate steam, and the steam generated by the low temperature heat collecting apparatus. And a high temperature heat collector for heating to generate superheated steam, and a steam separation device is provided between the low temperature heat collector and the high temperature heat collector, and separated by the steam water separation device.
  • a fourth line is provided for returning water to the water supply line or an apparatus provided in the water supply line.
  • the twelfth means of the present invention is, in the eleventh means, provided with a heat storage operation mode and a heat radiation operation mode as an operation mode, and in the heat storage operation mode, the low temperature heat collector for water, the brackish water separator, High temperature heat collectors flow in order to generate superheated steam, and a part of the superheated steam is guided in the order of the high temperature heat storage device and the low temperature heat storage device to store heat in the first heat storage medium and the second heat storage medium.
  • the operation returns to the water supply line via the ninth line, while the remaining superheated steam is supplied to the steam turbine, and in the heat release operation mode, the water is stored in the low-temperature heat storage device, the secondary brackish water separator
  • the high temperature heat storage device flows in order to generate superheated steam, and the superheated steam is supplied to the steam turbine via the third line, while the water separated by the sub steam water separation device Via the eleventh line is characterized in that to perform the operation to return to the water supply line.
  • the twelfth means it is possible to supply the superheated steam with a stable pressure to the steam turbine in both the heat storage operation mode and the heat radiation operation mode, so stable power generation is possible.
  • a thirteenth means of the present invention is a low temperature heat collecting apparatus for generating steam by collecting sunlight and heating water, and a vapor generated by the low temperature heat collecting apparatus for collecting sunlight. Further, a high temperature heat collector for heating to generate superheated steam, a steam separation apparatus provided between the low temperature heat collector and the high temperature collector, a steam turbine, and power generation using the power of the steam turbine
  • a low temperature heat storage device having a first heat storage medium, a high temperature heat storage device having a second heat storage medium, a secondary brackish water separation device provided between the low temperature heat storage device and the high temperature heat storage device, the superheated steam supply line Branch from the A first line for supplying superheated steam flowing through a steam supply line to the high temperature heat storage device; an eighth line for supplying superheated steam supplied from
  • heat can be stored in the low-temperature heat storage device and the high-temperature heat storage device by utilizing the heat of the superheated steam flowing through the superheated steam supply line. There is no need to provide it. Therefore, cost reduction and simplification of a solar thermal power generation system can be achieved. Moreover, not only overheated steam generated by the high-temperature heat collector but also overheated steam generated by the high-temperature heat storage device can be supplied to the steam turbine, so stable power generation is possible even if there is fluctuation in the amount of solar radiation. It is possible.
  • the thirteenth means includes a low-temperature heat storage device and a high-temperature heat storage device, for example, the low-temperature heat collector and the high-temperature heat collector generate superheated steam during the day to generate power, and the low temperature at night
  • the heat collecting device and the high temperature heat collecting device can be stopped, and the low temperature storage device and the high temperature storage device can generate the superheated steam to generate power.
  • generating superheated steam by a high temperature thermal storage apparatus is also possible. Therefore, various operations can be realized, and the operation rate of the solar thermal power generation system can be increased.
  • the pressure of the superheated steam supplied to the steam turbine is hardly different between the normal operation (heat storage operation) and the heat radiation operation, so the power generation efficiency is not significantly reduced due to the operation state .
  • a fourteenth means of the present invention is, in the thirteenth means, a fourth line for returning the water separated by the brackish water separating apparatus to the water supply line or an apparatus provided in the water supply line, and the subbrackish water separation And an eleventh line for returning the water separated by the apparatus to the water supply line. According to the fourteenth means, effective use of water resources can be achieved.
  • a heat storage operation mode, a short heat dissipation operation mode, and a long time heat dissipation operation mode are provided as operation modes, and in the heat storage operation mode A low temperature heat collecting device, the steam water separating device, and the high temperature heat collecting device flow in this order to generate superheated steam, and a part of the superheated steam is guided in the order of the high temperature heat storage device and the low temperature heat storage device to produce the first heat storage medium And the second heat storage medium are respectively stored, and then returned to the water supply line via the ninth line, while the remaining overheated steam is supplied to the steam turbine, and in the short heat dissipation operation mode Water is flowed in the order of the low-temperature heat collector and the brackish water separator, and is supplied to the high-temperature heat storage device via the sixth line to generate superheated steam, and the superheated steam is generated in the third line In the long-time heat radiation operation mode, water is supplied to the
  • the fifteenth means it is possible to supply the superheated steam with a stable pressure to the steam turbine in all of the heat storage operation mode, the short-time heat radiation operation mode, and the long-time heat radiation operation mode, so stable power generation is possible.
  • molten salt is used as the second heat storage medium to be filled in the high temperature heat storage device, and the molten salt is used as a medium circulation pump
  • the present invention is characterized in that the heat storage amount and the heat release amount of the high temperature heat storage device can be arbitrarily adjusted by providing a molten salt circulation line to be circulated according to the above in the high temperature heat storage device and controlling the flow rate of the medium circulation pump.
  • the sixteenth means is suitable for preventing solidification of the molten salt.
  • the seventeenth means of the present invention is any one of the second, sixth, eleventh and thirteenth means, wherein as the low-temperature heat collecting device, a Fresnel type or trough type light collecting and collecting device which is a line light collecting type. Is characterized in that a tower type light collecting and collecting device which is a point light collecting method is used as the high temperature heat collecting device.
  • the seventeenth means is more suitable for cost reduction and simplification of the solar thermal power generation system.
  • FIG. 1 It is a schematic block diagram of the solar thermal power generation system which concerns on 1st Embodiment of this invention.
  • the solar thermal power generation system shown in FIG. 1 it is the figure which showed the relationship of the change of the amount of sunshine, the valve-opening degree of the feed valve 9, the thermal storage amount of the thermal storage apparatus 8, and the electric power generation amount of the generator 16.
  • FIG. 1 It is a schematic block diagram of the solar thermal power generation system which concerns on 2nd Embodiment of this invention. It is a figure which shows the state of the thermal storage driving mode of the solar thermal power generation system shown in FIG. It is a figure which shows the state of the thermal radiation operation mode of the solar thermal power generation system shown in FIG.
  • FIG. 1 It is a schematic block diagram of the solar thermal power generation system which concerns on 3rd Embodiment of this invention. It is a schematic block diagram of the solar thermal power generation system which concerns on 4th Embodiment of this invention. It is a figure which shows the state of the thermal storage operation mode of the solar thermal power generation system shown in FIG. It is a figure which shows the state of the thermal radiation operation mode of the solar thermal power generation system shown in FIG. It is a schematic block diagram of the solar thermal power generation system which concerns on 5th Embodiment of this invention. It is a schematic block diagram of the solar thermal power generation system which concerns on 6th Embodiment of this invention. It is a figure which shows the state of the thermal storage driving mode of the solar thermal power generation system shown in FIG.
  • FIG. 7 It is a figure which shows the state of the short thermal radiation operation mode of the solar thermal power generation system shown in FIG. It is a figure which shows the state of the long-time heat radiation operation mode of the solar thermal power generation system shown in FIG. It is a schematic block diagram of the solar thermal power generation system which concerns on 7th Embodiment of this invention. In the solar thermal power generation system shown in FIG. 7, it is a schematic block diagram at the time of using a boiler instead of a heat collection apparatus.
  • FIG. 1 is a block diagram of a solar thermal power generation system according to an embodiment of the present invention.
  • reference numeral 1 denotes a water supply pump
  • 2 denotes a low temperature heat collector (collector of heat) for condensing sunlight and heats water
  • 3 denotes a brackish water separator
  • 4 denotes for condensing sunlight.
  • High temperature heat collector (heat collector) for heating the steam 5 is a steam turbine, 6 is a ground condenser, 7 is a bleed valve, 8 is a heat storage device, 9 and 13 are water supply valves, 10 11 is a heat transfer pipe for water supply, 11 is a heat transfer pipe for superheated steam, 12 is a computing device (second control device), 14 is a flow meter, 15 is a flow rate display board, 16 is a generator, 16 is a temperature, and 17 is a temperature Reference numeral 18 is an arithmetic unit, 19 is a thermometer (temperature detector), 20 is an arithmetic unit (first control unit), 21 is a spray valve, and 30 is a water supply valve 13 to the low temperature heat collector 2 Flow meter (flow detector) for measuring the flow rate of water supplied, code 1 is a water level meter for measuring the water level in the steam separator device 3 (water level detector).
  • a pipe connecting each component is described as a line ⁇ - ⁇ .
  • ⁇ a symbol is inserted, and, for example, a line 1-13 represents a pipe connecting the water supply pump 1 and the water supply valve 13.
  • Line 8-C represents a pipe connecting the heat storage device 8 and the branch point C.
  • the water supplied from the water supply pump 1 passes through the line 1-13, the flow rate is adjusted by the water supply valve 13, and the low temperature heat collector passes through the line 13-2.
  • Sent to 2 In the low-temperature heat collector 2, the solar heat heats the feed water to generate a water-vapor two-phase fluid.
  • the generated water-vapor two-phase fluid is sent to the brackish water separator 3 through line 2-3.
  • the water-steam biphasic fluid generated by the low temperature heat collector 2 is separated into water and steam by the steam separator 3, and the separated saturated steam is sent to the high temperature heat collector 4 through the line 3-4.
  • the saturated vapor introduced into the high temperature heat collector 4 is further heated by solar heat to generate superheated vapor.
  • the water separated by the brackish water separator 3 is sent to the inlet of the water supply pump 1 through the line 3-1.
  • a part of the superheated steam generated by the high temperature heat collecting device 4 is extracted, passes through the line 4-7, the amount of extracted air is adjusted by the extraction valve 7, and is sent to the heat storage device 8 through the line 7-11.
  • the heat energy of the superheated steam which is a heat transfer medium, is exchanged with the heat storage medium filled in the heat storage device 8 in the process of flowing through the heat transfer pipe 11 for the overheated steam in the heat storage device 8.
  • the superheated steam becomes a water-vapor two-phase fluid by heat exchange with the heat storage medium, and flows out from the outlet of the heat transfer pipe 11 for superheated steam.
  • This water-steam biphasic fluid is led via line 8-3 to the brackish water separator 3 and merges with the water-steam biphasic fluid produced by the low temperature collector 2. Then, the water-steam two-phase fluid is separated again into water and steam by the steam separator 3.
  • potassium nitrate solidifying point 334 ° C.
  • sodium nitrate solidifying point 308 ° C.
  • Superheated steam not extracted by the superheated steam generated by the high temperature collector 4 to the heat storage unit 8 passes through the line 4-14, the flow rate is measured by the flow meter 14, and the steam turbine 5 passes through the line 14-5. Led. The steam turbine 5 is rotated by the superheated steam, and the generator 16 generates power by the rotation.
  • the flow rate of the flow meter 14 is input to the flow rate display panel 15.
  • the flow rate display panel 15 is configured to sound an alarm when the flow rate deviates from the planned flow rate.
  • the heat from the working fluid (water in this embodiment) is only heated by the solar heat obtained at that time, that is, the water from the feedwater pump 1 is insufficient under the condition that the superheated steam driving the steam turbine 5 is insufficient.
  • the flow rate is adjusted by the water supply valve 9 through the line 1-9, and is sent to the heat storage device 8 through the line 9-8.
  • the water sent to the heat storage device 8 passes through the heat transfer pipe 10 for water supply and exchanges heat with the heat storage energy of the heat storage medium filled in the heat storage device 8. Thereby, overheated steam is generated at the outlet of the heat transfer pipe 10 for water supply.
  • the superheated steam generated by the heat transfer pipe 10 for water supply is measured by the flow meter 14 through the line 8-14, and is introduced to the steam turbine 5 through the line 14-5.
  • the steam turbine 5 is rotated by the superheated steam, and the generator 16 is generated by the rotation. That is, the superheated steam generated by the heat storage device 8 can be joined at a branch point C with the superheated steam passing from the high temperature heat collector 4 through the line 4-14.
  • the line from the steam turbine 5 to the low temperature heat collecting device 2 that is, the line composed of the line 5-6, the line 6-1, the line 1-13, and the line 13-2 is the water supply of the present invention. It corresponds to "line”.
  • the line from the high temperature heat collecting device 4 to the steam turbine 5, that is, the line constituted by the line 4-14 and the line 14-5 corresponds to the "superheated steam supply line" of the present invention.
  • the line from the branch point B in the middle of the line 4-14 to the inlet of the heat transfer pipe 11 for the overheated steam of the heat storage device 8 through the bleed valve 7 corresponds to the “first line” in the present invention.
  • the line from the branch point A in the middle of the line 1-13 to the inlet of the heat transfer pipe 10 for the heat storage device 8 through the water supply valve 9 corresponds to the “second line” in the present invention.
  • the line from the heat storage device 8 to the branch point C in the middle of the line 4-14 corresponds to the “third line” in the present invention.
  • the line from the brackish water separator 3 to the branch point D in the middle of the line 6-1 corresponds to the "fourth line” in the present invention.
  • the line from the exit of the heat transfer pipe 11 for the superheated steam of the heat storage device 8 to the brackish water separation device 3 corresponds to the “fifth line” in the present invention.
  • the superheated steam generated by the two-stage heating type heat collecting device by the low temperature heat collecting device 2 and the high temperature heat collecting device 4 By using the configuration to supply the steam turbine with the superheated steam in parallel to the steam turbine, the situation where the solar heat obtained at that time is insufficient for the superheated steam to drive the steam turbine 5 due to fluctuation or reduction of the amount of solar radiation Even in this case, the superheated steam generated by the heat storage device 8 can be quickly supplied (assisted) to the steam turbine 5. Moreover, since it is not necessary to provide the heat storage device 8 and the device for collecting sunlight in the line 8-C, cost reduction and simplification of the system configuration can be achieved.
  • the heat storage device 8 is designed to be suitable in consideration of the maximum flow rate (Nm3 / s) of the superheated steam supplied to the steam turbine 5, the temperature, the pressure, the type of heat storage medium, the heat capacity, etc. It is done.
  • the fluid flowing through the heat transfer pipe 11 for superheated steam and the fluid flowing through the heat transfer pipe 10 for water supply are opposed to each other, and the heat transfer pipes are adjacent to each other. It is configured to be This is to increase the heat transfer coefficient.
  • the interior of the heat storage device 8 may be partitioned by a heat insulating wall to provide a plurality of spaces.
  • the spray valve 21 is provided between the lines 7-8, and the spray amount can be adjusted by the spray valve 21.
  • a thermometer 19 for measuring the temperature of the superheated steam heated by the high-temperature heat collector 4 is provided in the line 4-7, and a measurement signal of the thermometer 19 is used as an input of the arithmetic device 20, a spray valve 21 can be adjusted. Thereby, it is possible to control the temperature of the superheated steam extracted from the high temperature heat collecting device 4 passing through the line 7-8 to less than a predetermined temperature.
  • the above-described predetermined temperature is set to 450 ° C. This is to prevent the temperature of the superheated steam from reaching 450 ° C., which is the temperature at which the potassium nitrate charged in the heat storage device 8 is deteriorated. As described above, the temperature of the overheated steam is adjusted by the spray valve 21 to prevent the deterioration of the heat storage medium.
  • the arithmetic unit 12 adjusts the opening degree of the water supply valve 13 and the bleed valve 7. As a result, it is possible to adjust the flow rate of water sent to the low temperature heat collector 2 and the amount of superheated steam sent to the heat storage device 8. More specifically, the feed water valve 13 and the bleed air are maintained so that the outlet temperature of the low temperature heat collector 2 is maintained at 350 ° C., and the outlet temperature of the heat transfer pipe 11 for superheated steam is also maintained at 350 ° C. The opening degree of the valve 7 is controlled. This is to prevent the potassium nitrate from solidifying by keeping the temperature of the superheated vapor at 350 ° C., which is higher than the freezing point 334 ° C. of the potassium nitrate charged in the heat storage device 8.
  • the effect device 20 sets the valve opening of the spray valve 21. By controlling to increase the temperature, the inlet temperature of the superheated steam heat transfer pipe 11 can be lowered.
  • the solar thermal power generation system since potassium nitrate as the heat storage medium is hard to solidify, there is no need to provide a large stirrer in order to prevent the solidification of potassium nitrate. Therefore, equipment cost can be held down. Further, in the solar thermal power generation system according to the present embodiment, not only the water-steam two-phase fluid of about 350 ° C. supplied from the low temperature collecting device 2 to the brackish water separating device 3 but also supplied from the heat storage device 8 to the b The water-steam biphasic fluid of about 350 ° C. can also be recovered in the brackish water separator 3 to be separated into water and saturated steam, and only the saturated steam can be supplied to the high-temperature heat collector 4. Therefore, the amount of saturated steam supplied to the high temperature heat collecting device 4 is increased (the amount of heat recovery is increased), and the thermal efficiency is improved.
  • thermometer 17 for measuring the fluid temperature in the line 14-5 is provided, and the measurement signal of the thermometer 17 is inputted to the arithmetic unit 18.
  • the opening degree of the water supply valve 9 can be changed by the arithmetic device 18 to adjust the amount of water supplied to the heat storage device 8.
  • FIG. 2 shows the relationship between the change in the amount of sunshine, the valve opening degree of the water supply valve 9, the heat storage amount of the heat storage device 8, and the power generation amount of the generator 16 in the solar thermal power generation system according to this embodiment. It is.
  • the horizontal axis in Fig. 2 represents time, (a) is sunrise, (b) is DNI (normal surface direct sunlight) fluctuation start time, (c) is DNI change end time, (d) is sunset time It represents time.
  • reference numeral 22 is daytime DNI
  • reference numeral 23 in FIG. 2 (2) is opening degree of feed water valve 9, and in FIG.
  • reference numeral 24 is day opening DNI 22 and valve opening degree.
  • symbol 26 of FIG. 2 (4) are examples of the electric power generation amount at the time of installing the heat storage apparatus 8.
  • symbol 25 of FIG. 2 (4) is an example of the electric power generation amount in case the thermal storage apparatus 8 is not installed.
  • the heat storage amount (3) and the power generation amount (4) increase and are stabilized at the planned power generation amount.
  • the heat storage energy is exchanged to generate superheated steam, whereby stable power generation can be achieved like the amount of power generation 26 when the heat storage device 8 of (4) is installed.
  • the heat storage device 8 is not installed, the power generation amount temporarily becomes unstable due to the fluctuation of DNI during the daytime. Furthermore, when the heat storage device 8 is installed, power generation by the heat storage energy becomes possible even after time (c).
  • the solar thermal power generation system there is no need to separately provide a heat collecting device for generating superheated steam in the heat storage device 8, so that the facility cost and the construction cost can be reduced.
  • the temperature of the heat storage medium (potassium nitrate in the present embodiment) filled in the heat storage device 8 is maintained within a predetermined temperature range. Deterioration can be prevented. Therefore, installation of a stirrer or the like for preventing solidification of the heat storage medium is not necessary, so that the equipment cost can be suppressed, and since the heat storage medium becomes difficult to deteriorate, maintenance cost of the equipment can be also suppressed.
  • the solar thermal power generation system which concerns on this embodiment is a structure which can store heat in the thermal storage apparatus 8, without using heat transport media other than water (steam).
  • the present embodiment is a system that does not require the use of a highly viscous fluid (eg, oil or molten salt) as a heat transfer medium. Therefore, there is no need to provide a device for heating the piping in order to prevent the solidification of the highly viscous fluid, and the equipment can be simplified.
  • the fluid is water, an inexpensive pump can be used as compared to the case of handling a high viscosity fluid.
  • the high temperature heat collecting device 4 is, for example, a tower device, it is necessary to pump the fluid to a height of about 40 m to 150 m from the ground, but in the present embodiment, the brackish water separating device 3 is provided and the high temperature heat collecting device Since it is possible to feed only saturated steam to 4, it is possible to install a superheated steam pump which is relatively cheaper than the pump for water-steam two-phase fluid. Therefore, the equipment cost is reduced.
  • the solar thermal power generation system since the temperature of the overheated steam supplied to the heat storage device 8 can be adjusted by the spray valve 21, damage to the heat transfer tube 11 for the overheated steam of the heat storage device 8 can also be reduced. it can.
  • the temperature of the heat storage medium filled in the heat storage device 8 can be maintained at, for example, less than 450 ° C., superheated steam can be generated only by the heat storage device 8 even at night. As a result, in nighttime power generation, backup by thermal power generation or the like is unnecessary. Therefore, the solar thermal power generation system according to the present embodiment contributes to the reduction of the fuel cost and the CO 2 emission.
  • FIG. 3 is a block diagram of a solar thermal power generation system according to a second embodiment of the present invention.
  • reference numeral 1 denotes a feed water pump
  • 2 denotes a low temperature heat collecting device
  • 3 denotes a brackish water separating device
  • 4 denotes a high temperature heat collecting device
  • 5 denotes a steam turbine
  • 6 denotes a ground capacitor
  • 16 denotes a generator.
  • Reference numeral 38 denotes a medium circulation pump
  • 39 denotes a main circulation pump
  • 41 denotes a main steam valve
  • 42a to 42 e denotes switching valves
  • 43 denotes a flow control valve
  • 45 denotes a feed water heater
  • 46 denotes a tank
  • reference Reference numeral 51 denotes a high temperature heat storage device
  • reference numeral 60 denotes a deaerator for reducing and removing dissolved oxygen in the water supply.
  • the temperature of the line 6-2 formed by connecting the ground condenser 6, the deaerator 60, the water supply pump 1, the water supply heater 45, the tank 46, the main circulation pump 39, and the low temperature heat collector 2 is low temperature "Superheated steam supply” which is a "water supply line” for supplying water to the heat collector 2, and a line 4-5 formed by connecting the high temperature heat collector 4 and the steam turbine 5 supplies the superheated steam to the steam turbine 5 It is a line.
  • line B-51 (No. 1) corresponds to the "first line” of the present invention
  • line C-51 (No. 3) corresponds to the "third line” of the present invention
  • Is the “fourth line” of the present invention line 3-51 (No. 6) is the “sixth line” of the present invention, and lines 51-60 (No. 7) are the “seventh line” of the present invention.
  • the operation of various valves, pumps, and the like is controlled by a computing device (not shown).
  • the solar thermal power generation system according to the second embodiment mainly includes a line 3-51 for supplying the high temperature heat storage device 51 with the saturated steam separated by the brackish water separator 3. It differs from the solar thermal power generation system according to one embodiment.
  • the operation mode of the solar thermal power generation system according to the second embodiment will be described with reference to FIGS. 4 and 5.
  • FIG. 4 shows the operation state of the solar thermal power generation system according to the second embodiment in the heat storage operation mode
  • FIG. 5 shows the operation state in the heat dissipation operation mode of the same system.
  • arrows indicate the direction of flow of the working fluid (steam or water)
  • solid lines indicate lines through which the working fluid passes
  • dotted lines indicate lines which are closed during operation.
  • the black-filled valve indicates the closed state
  • the white-filled valve indicates the open state.
  • the water is sent to the feed water heater 45 by the feed water pump 1, and after being preheated by the bleed steam from the steam turbine 5 in the feed water heater 45, the tank 46 passes through the line 45-46.
  • the water in the tank 46 is sent to the low temperature heat collecting device 2 by the main circulation pump 39 and heated by the energy of the sun to become a water-vapor two-phase fluid.
  • the water-steam biphasic fluid generated by the low temperature heat collector 2 flows through the line 2-3 and is then separated into saturated steam and saturated water by the steam separator 3.
  • the saturated vapor is supplied to the high temperature heat collecting device 4 and is further heated by the solar energy to become superheated vapor.
  • the saturated water separated by the brackish water separator 3 flows through the line 3-46 and is stored in the tank 46. That is, the saturated water separated by the brackish water separation device 3 joins the water supplied from the water supply pump 1.
  • the superheated steam generated by the high temperature heat collecting device 4 is supplied to the steam turbine 5 through a line 4-5 and the steam turbine 5 is driven.
  • the steam turbine 5 is driven, whereby the generator 16 connected to the steam turbine 5 generates power.
  • the exhaust steam of the steam turbine 5 is returned to water by the ground condenser 6, flows through the deaerator 60, and is again supplied to the tank 46 by the feed pump 1.
  • Part of the superheated steam flowing through the line 4-5 branches at a branch point B and is supplied to the high-temperature heat storage device 51 through the switching valve 42b.
  • a heat transfer pipe is installed in the high temperature heat storage device 51, and the heat exchange is performed by the overheated steam flowing in the heat transfer pipe and the second heat storage medium (for example, potassium nitrate or sodium nitrate etc.) flowing outside the heat transfer pipe.
  • the second heat storage medium for example, potassium nitrate or sodium nitrate etc.
  • the circulation amount of the second heat storage medium is adjusted by the medium circulation pump 38 and the flow rate adjustment valve 43 so that the degree of dryness of the superheated steam which has passed through the high temperature heat storage device 51 becomes greater than zero.
  • the temperature is controlled so that the molten salt as the second heat storage medium filled in the high temperature heat storage device 51 does not solidify.
  • the steam that has passed through the high temperature heat storage device 51 flows through the line 51-60 and is returned to the deaerator 60, and after deaeration, it is used again as water supply.
  • the annular line formed of line 51-38, line 38-43 and line 43-51 corresponds to the "molten salt circulation line" in the present invention.
  • ⁇ Heat release operation mode> As shown in FIG. 5, the water is sent to the feed water heater 45 by the feed water pump 1, and after being preheated by the bleed steam from the steam turbine 5 in the feed water heater 45, the tank 46 passes through the line 45-46. Stored in The water in the tank 46 is sent to the low temperature heat collecting device 2 by the main circulation pump 39 and heated by the energy of the sun to become a water-vapor two-phase fluid. The water-steam biphasic fluid generated by the low temperature heat collector 2 flows through the line 2-3 and is then separated into saturated steam and saturated water by the steam separator 3.
  • the saturated steam is supplied to the high temperature heat storage device 51 and exchanges heat with the second heat storage medium filled in the high temperature heat storage device 51 to become superheated steam.
  • the superheated steam generated by the high temperature heat storage device 51 flows through a line 51-C and a line C-5 and is supplied to the steam turbine 5.
  • the saturated water separated by the brackish water separator 3 flows through the line 3-46 and is stored in the tank 46. That is, the saturated water separated by the brackish water separation device 3 joins the water supplied from the water supply pump 1.
  • the solar thermal power generation system according to the second embodiment can simplify the configuration and can make the inlet pressure of the steam turbine 5 substantially equal between the heat storage operation mode and the heat radiation operation mode. There is almost no difference in the power generation efficiency of In addition, since water can be circulated and reused, waste of water resources can be reduced. Furthermore, according to the solar thermal power generation system according to the second embodiment, the effect of leveling the power generation output with respect to the fluctuation of the amount of solar radiation during the day can also be expected.
  • the solar thermal power generation system according to the second embodiment is suitable for the case where there are many cloudy days and rainy days and the time for the heat release operation is short.
  • FIG. 6 is a block diagram of a solar thermal power generation system according to a third embodiment of the present invention.
  • a Fresnel type light collecting / collecting device is used as the low temperature heat collecting device 2 and a tower as the high temperature heat collecting device 4 It is characterized in that the light collecting and collecting device of the formula is used, but the other configuration is the same as that of the second embodiment. Therefore, duplicate explanations are omitted.
  • a heat transfer tube panel 72 is installed on a tower 71 having a predetermined height (about 30 to 100 m).
  • a large number of heliostats 70 are arranged in various directions on the ground surface. Then, while tracking the movement of the sun, the heliostat 70 group condenses the heat transfer tube panel 72 to generate superheated steam.
  • This tower-type collector-collector can generate steam at a higher temperature than trough-type or Fresnel-type collector-collectors, thereby increasing turbine efficiency and obtaining more power It has the advantage of
  • a large number of flat or slightly curved light collecting mirrors 65 are arranged side by side, and several meters above the light collecting mirror 65 group are arranged.
  • the heat transfer tubes 66 in the form of a panel are arranged horizontally at the Then, the solar light is collected in the heat transfer tubes 66 by the light collection mirrors 65, and the water flowing in each heat transfer tube 66 is heated, and a water-vapor two-phase fluid is generated from the heat transfer tubes 66.
  • a trough type light collecting and collecting device may be used instead of the Fresnel type light collecting and collecting device.
  • the structure can be simplified by using a trough type or Fresnel type collector / collector.
  • FIG. 7 is a configuration diagram of a solar thermal power generation system according to a fourth embodiment of the present invention.
  • reference numeral 1 denotes a feed water pump
  • 2 denotes a low temperature heat collecting device
  • 3 denotes a brackish water separating device
  • 4 denotes a high temperature heat collecting device
  • 5 denotes a steam turbine
  • 6 denotes a ground capacitor
  • 16 denotes a generator.
  • Reference numeral 36 denotes a pressure rising pump
  • 37 denotes a secondary circulation pump
  • 38 denotes a medium circulation pump
  • 39 denotes a main circulation pump
  • 40 denotes a feed valve
  • 41 denotes a main steam valve
  • the reference numeral 43 is a feed water heater
  • the reference numeral 46 is a tank
  • the reference numeral 50 is a low temperature storage device
  • the reference numeral 51 is a high temperature storage device
  • the reference numeral 53 is a secondary brackish water separation device.
  • Line B-51 (No. 1) corresponds to the "first line” of the present invention
  • line A-50 (No. 2) corresponds to the "second line” of the present invention
  • line 3-46 (No. 4) is the “fourth line” of the present invention
  • the operation of various valves, pumps, and the like is controlled by a computing device (not shown).
  • the solar thermal power generation system according to the fourth embodiment mainly includes two heat storage devices, a low temperature heat storage device 50 and a high temperature heat storage device 51, according to the first embodiment. It is different from.
  • the operation mode of the solar thermal power generation system according to the fourth embodiment will be described using FIGS. 8 and 9.
  • FIG. 8 shows the operation state of the solar thermal power generation system according to the fourth embodiment in the heat storage operation mode
  • FIG. 9 shows the operation state in the heat dissipation operation mode of the same system.
  • arrows indicate the direction of flow of the working fluid (steam or water)
  • solid lines indicate lines through which the working fluid passes
  • dotted lines indicate lines which are closed during operation.
  • the black-filled valve indicates the closed state
  • the white-filled valve indicates the open state.
  • ⁇ Heat storage operation mode> water is sent to the feed water heater 45 by the feed water pump 1 and is preheated by the bleed steam from the steam turbine 5 in the feed water heater 45, and then the tank 46 is passed through the line 45-46.
  • the water in the tank 46 is sent to the low temperature heat collecting device 2 by the main circulation pump 39 and heated by the energy of the sun to become a water-vapor two-phase fluid.
  • the water-steam biphasic fluid generated by the low temperature heat collector 2 flows through the line 2-3 and is then separated into saturated steam and saturated water by the steam separator 3.
  • the saturated vapor is supplied to the high temperature heat collecting device 4 and is further heated by the solar energy to become superheated vapor.
  • the saturated water separated by the brackish water separator 3 flows through the line 3-46 and is stored in the tank 46. That is, the saturated water separated by the brackish water separation device 3 joins the water supplied from the water supply pump 1.
  • the superheated steam generated by the high temperature heat collecting device 4 is supplied to the steam turbine 5 through a line 4-5 and the steam turbine 5 is driven.
  • the steam turbine 5 is driven, whereby the generator 16 connected to the steam turbine 5 generates power.
  • the exhaust steam of the steam turbine 5 is returned to water by the ground condenser 6 and is again supplied to the tank 46 by the feed pump 1.
  • the operation of the medium circulation pump 38 and the flow control valve 43 is controlled to make the vapor dryness at the outlet of the high temperature heat storage device 51 larger than 0. It is supposed to be.
  • the steam that has passed through the high temperature heat storage device 51 flows through a line 51-50 and is introduced into the low temperature heat storage device 50.
  • the steam introduced into the low temperature heat storage device 50 becomes condensed water by heat exchange with the first heat storage medium (for example, lithium nitrate as a phase change heat storage medium; LiNO 3 ) filled inside the low temperature heat storage device 50 .
  • the condensed water is pressurized by the pressure pump 36, returned to the water supply line, and used again as water supply.
  • ⁇ Heat release operation mode> As shown in FIG. 9, after the water is supplied by the water supply pump 1 and is preheated by the water supply heater 45 by the extracted steam from the steam turbine 5, low temperature heat storage is conducted in order of line 45-A and line A-50. It is supplied to the device 50.
  • the water supplied to the low-temperature heat storage device 50 exchanges heat with the first heat storage medium filled in the low-temperature heat storage device 50 to become a water-steam two-phase fluid and flows through the line 50-53.
  • a separator 53 separates the saturated vapor and the saturated water.
  • the saturated water is returned to the water supply line by the sub-circulation pump 37, and the saturated steam flows through the line 53-51 and is supplied to the high temperature heat storage device 51.
  • the saturated steam supplied to the high temperature heat storage device 51 exchanges heat with the second heat storage medium filled in the high temperature heat storage device 51 to become superheated steam, and the superheated steam flows through the line 51-C and the line C-5 in this order Is supplied to the steam turbine 5.
  • the solar thermal power generation system according to the fourth embodiment can simplify the configuration and can make the inlet pressure of the steam turbine 5 substantially equal between the heat storage operation mode and the heat radiation operation mode. There is almost no difference in the power generation efficiency of The solar thermal power generation system according to the fourth embodiment is preferably used in an environment where the amount of solar radiation during the daytime is large and the variation is small. For example, power generation can be performed all day by performing the operation in the heat storage operation mode during the daytime and the operation in the heat release operation mode during the nighttime.
  • FIG. 10 is a configuration diagram of a solar thermal power generation system according to a fifth embodiment of the present invention.
  • the configuration of the solar thermal power generation system according to the fourth embodiment uses a Fresnel type light collecting / collecting device as the low temperature heat collecting device 2 and a tower as the high temperature heat collecting device 4 It is characterized in that the light collecting and collecting device of the formula is used, but the other configuration is the same as that of the fourth embodiment. Further, the tower type light collecting and collecting device and the Fresnel type light collecting and collecting device shown in FIG. 10 have the same configuration as the respective devices used in the third embodiment. Therefore, the description here is omitted. Also in the solar thermal power generation system according to the fifth embodiment, as in the fourth embodiment, operation in both the heat storage operation mode and the heat radiation operation mode can be performed, and equivalent effects can be obtained.
  • FIG. 11 is a configuration diagram of a solar thermal power generation system according to a sixth embodiment of the present invention.
  • a line 3-51 directed from the brackish water separator 3 to the high temperature heat storage device 51 is added to the configuration of the solar thermal power generation system according to the fourth embodiment.
  • the switching valve 42a is incorporated in the line 3-4 directed from the water separator 3 to the high temperature heat collecting device 4.
  • the configuration in which the configuration of the line 3-51 and the switching valves 42a and 42e used in the solar thermal power generation system according to the second embodiment is incorporated into the solar thermal power generation system according to the fourth embodiment is the present invention.
  • 6 is a solar thermal power generation system according to an embodiment.
  • FIG. 12 shows the operating state of the solar thermal power generation system according to the sixth embodiment in the heat storage operation mode
  • FIG. 13 shows the operating state in the short heat dissipation operation mode of the system
  • FIG. 14 shows the long heat dissipation operation of the system The operating state at the time of mode is shown, respectively.
  • arrows indicate the direction of flow of the working fluid (steam or water)
  • solid lines indicate lines through which the working fluid passes
  • dotted lines indicate lines which are closed during operation.
  • the black-filled valve indicates the closed state
  • the white-filled valve indicates the open state.
  • ⁇ Heat storage operation mode> As shown in FIG. 12, water is finally supplied to the steam turbine 5 as superheated steam through the low temperature heat collector 2 and the high temperature heat collector 4.
  • the steam discharged from the steam turbine 5 is condensed by the ground condenser 6 and supplied to the low-temperature heat collector 2 again.
  • part of the superheated steam flowing through the superheated steam supply line flows in the order of the high temperature heat storage device 51 and the low temperature heat storage device 50, the second heat storage medium of the high temperature heat storage device 51 and the first heat storage medium of the low temperature heat storage device 50
  • the heat is exchanged and heat is stored in each heat storage device.
  • the thermal storage operation mode in this embodiment is the same as 4th Embodiment, detailed description is abbreviate
  • ⁇ Short-term heat dissipation operation mode> water is sent to the feed water heater 45 by the feed water pump 1 and is preheated by the bleed steam from the steam turbine 5 in the feed water heater 45, and then the tank 46 is passed through the line 45-46.
  • the water in the tank 46 is sent to the low temperature heat collecting device 2 by the main circulation pump 39 and heated by the energy of the sun to become a water-vapor two-phase fluid.
  • the water-steam biphasic fluid generated by the low temperature heat collector 2 flows through the line 2-3 and is then separated into saturated steam and saturated water by the steam separator 3.
  • the saturated steam is supplied to the high temperature heat storage device 51 through the line 3-51, and exchanges heat with the second heat storage medium in the high temperature heat storage device 51 to become superheated steam.
  • the superheated steam flows through the line 51-C and the line C-5 in order, and is supplied to the steam turbine 5.
  • the saturated water separated by the brackish water separator 3 flows through the line 3-46 and is stored in the tank 46. That is, the saturated water separated by the brackish water separation device 3 joins the water supplied from the water supply pump 1.
  • ⁇ Long heat dissipation operation mode> water is supplied by the feed water pump 1 and is preheated by the feed water heater 45 by the extracted steam from the steam turbine 5, and then flows in the order of line 45 -A and line A-50 to produce a low temperature storage device. Supplied to 50
  • the water supplied to the low-temperature heat storage device 50 exchanges heat with the first heat storage medium filled in the low-temperature heat storage device 50 to become a water-steam two-phase fluid and flows through the line 50-53.
  • a separator 53 separates the saturated vapor and the saturated water.
  • the saturated water is returned to the water supply line by the sub-circulation pump 37, and the saturated steam flows through the line 53-51 and is supplied to the high temperature heat storage device 51.
  • the saturated steam supplied to the high temperature heat storage device 51 exchanges heat with the second heat storage medium filled in the high temperature heat storage device 51 to become superheated steam, and the superheated steam flows through the line 51-C and the line C-5 in this order Is supplied to the steam turbine 5.
  • the solar thermal power generation system according to the sixth embodiment can simplify the configuration, and can reduce the inlet pressure of the steam turbine 5 in the heat storage operation mode, the short heat dissipation operation mode, and the full heat dissipation operation mode. Can be made almost equal, so there is almost no difference in the power generation efficiency in all operation modes.
  • the solar thermal power generation system according to the sixth embodiment can meet both various needs because it can perform both long-time heat dissipation operation and short-time heat dissipation operation.
  • FIG. 15 is a configuration diagram of a solar thermal power generation system according to a seventh embodiment of the present invention.
  • a Fresnel type light collecting / collecting device is used as the low temperature heat collecting device 2, and a tower as the high temperature heat collecting device 4. It is characterized in that the light collecting and collecting device of the formula is used, but the other configuration is the same as that of the sixth embodiment. Further, the tower type light collecting and collecting device and the Fresnel type light collecting and collecting device shown in FIG. 15 have the same configuration as the respective devices used in the third embodiment. Therefore, the description here is omitted.
  • the solar thermal power generation system according to the present invention may be incorporated into a thermal power plant using a boiler and used as a power plant combining solar heat and thermal power.
  • steam may be generated using a boiler 80 instead of the low temperature heat collector 2 and the high temperature heat collector 4.
  • reference numeral 80 denotes a boiler
  • reference numeral 81 denotes a boiler economizer
  • reference numeral 82 denotes a boiler water wall
  • reference numeral 83 denotes a boiler superheater. Even in this configuration, operation in the heat storage operation mode and the heat release operation mode can be performed as in the fourth embodiment.
  • SYMBOLS 1 Water supply pump, 2 ... Low temperature heat collecting apparatus (heat collecting apparatus), 3 ... brackish water separation apparatus, 4 ... high temperature heat collecting apparatus (heat collecting apparatus), 5 ... Steam turbine, 6 ... Grand condenser, 7 ...
  • Bleed valve, 8 heat storage device
  • 9 water supply valve
  • 10 heat transfer pipe for water supply
  • 11 heat transfer pipe for overheated steam
  • 12 arithmetic unit (second control device)
  • 13 water supply valve
  • 14 flow meter
  • 15 flow meter Display panel
  • 16 generator
  • 17 thermometer
  • 18 arithmetic device
  • 19 thermometer (temperature detector)
  • 20 arithmetic device (first control device)
  • 21 spray valve
  • 30 flow meter (flow rate Detector)
  • 31 Water level gauge (water level detector)
  • Pressure pump 37 Secondary circulation pump 38
  • Main circulation pump 40 Water supply valve 41
  • Main steam valve 42a j ... switching valve
  • 43 ... flow control valve
  • 45 feed water heater
  • 46 ... tank
  • 50 ...
  • low Heat storage device 51 high temperature heat storage device 53: secondary brackish water separation device 60: deaerator 80: boiler 81: boiler economizer 82: boiler water wall 83: boiler superheater A to F: branch Point, no. 1 to No. 11 ... 1st to 11th lines

Abstract

　低コストで簡素な太陽熱発電システムを提供する。　本発明に係る太陽熱発電システムは、集熱装置（２，４）と、蒸気タービン（５）と、発電機（１６）と、集熱装置で生成された過熱蒸気を蒸気タービンへ供給する過熱蒸気供給ラインと、蒸気タービンから排出された蒸気を復水して集熱装置へ給水する給水ラインと、蓄熱媒体を有する蓄熱装置（８）と、過熱蒸気供給ラインから分岐し、過熱蒸気供給ラインを流れる過熱蒸気を蓄熱装置へ供給する第１ラインと、給水ラインから分岐し、給水ラインを流れる水を蓄熱装置へ供給する第２ラインと、蓄熱装置で生成された過熱蒸気を蒸気タービンへ供給する第３ラインと、を備える。蓄熱装置は、第１ラインを流れてきた過熱蒸気の熱を蓄熱媒体に蓄熱すると共に、第２ラインを流れてきた水を蓄熱媒体によって加熱して過熱蒸気を生成する。

Description

太陽熱発電システム
　本発明は、太陽からの熱を集熱し、その熱で蒸気を生成し、当該蒸気により蒸気タービンを駆動して発電を行う太陽熱発電システムに関する。
　太陽熱発電システムを用いて発電する場合、日射量の変動あるいは低下等により、そのとき得られる太陽熱のみでは、蒸気タービンを駆動するための作動流体の加熱が十分でないことがある。そのため、蓄熱装置を太陽熱発電システムに組み込み、集熱装置で集熱した熱を蓄熱装置に予め蓄えておき、必要に応じて蓄えられた熱を取り出して利用できるようにしている例が多い（特許文献１～４参照）。
特開昭６０－１２２８６５号公報 米国特許第７，２９６，４１０号明細書 米国特許第８，０８７，２４５号明細書 特開昭６１－４１８９１号公報
　ここで、太陽熱発電システムの低コスト化、システムの信頼性、保守管理の観点からは、太陽熱発電システムを構成する機器、例えば、集熱装置、蓄熱装置等の数や種類を増やさず、できるだけ簡素な構成とすることが望ましい。この点、特許文献１から３のいずれも、複数の蓄熱装置を設置する例を開示している。このため、太陽熱発電システムの設備コストおよび建設コストが増大するという課題がある。
　また、特許文献１では集熱器と蒸気過熱用蓄熱器の間を、特許文献２では全体を循環しているのが溶融塩やオイルであることから、性能の高い高価なポンプが必要となり、それにより設備コストおよびランニングコストも高くなる。
　また、特許文献３では、高温蓄熱装置と低温蓄熱装置は日射量減少時の一時的なバックアップとして使用されている。そのため、夜間の発電を行う場合は、タワー型集熱装置をバイパスし、化石燃料補助装置による火力発電でバックアップしなければならず、燃料コストおよびＣＯ２排出量が増加するという課題がある。
　また、特許文献４では、過熱器にて生成された過熱蒸気の一部が熱交換器に供給され、熱交換器にて蓄熱媒体と熱交換が行われる。蓄熱媒体へ放熱した過熱蒸気の一部は飽和水としてアキュームレータに貯蔵される。そして、放熱運転時には、アキュームレータに貯蔵された飽和水を減圧することで連続的に気化させ、生成された飽和蒸気を熱交換器に供給する。熱交換器に供給された飽和蒸気は、熱交換器にて蓄熱媒体から熱を奪って過熱蒸気となり、蒸気供給管を通って蒸気タービン等に供給される。
　このように、特許文献４は、放熱運転時に必要となる多量の飽和水をアキュームレータに貯蔵する必要があるため、アキュームレータの容積が過大となり、設置スペースおよび設備コストが増大するといった課題がある。
　また、特許文献４では、蒸気供給管を通って蒸気タービン等に供給される蒸気の圧力が、通常運転時よりも放熱運転時の方が大幅に低下するという課題がある。これは、通常運転時において、過熱蒸気が熱交換器を通過する際に圧力損失が生じ、アキュームレータに貯蔵される飽和水の圧力が低下するうえ、放熱運転時において、アキュームレータに貯蔵された飽和水が気化して熱交換器を通過する際に圧力損失が生じ、熱交換器にて生成される過熱蒸気の圧力が低下することに起因する。
　そのため、特許文献４にて生成される過熱蒸気を蒸気タービンに供給して発電する場合には、放熱運転時の発電効率が通常運転時よりも大幅に低下し、エネルギ損失が大きくなるといった課題がある。
　本発明は、上記した課題を解決するためになされたものであり、その目的は、低コストで簡素な太陽熱発電システムを提供することにある。また、放熱運転時の発電効率が通常運転時と比べて大幅に低下することのない太陽熱発電システムを提供することも、本発明の別の目的である。
　上記目的を達成するために、本発明の第１の手段は、太陽光を集光して水を加熱する集熱装置と、蒸気タービンと、前記蒸気タービンの動力で発電する発電機と、前記集熱装置で生成された過熱蒸気を前記蒸気タービンへ供給する過熱蒸気供給ラインと、前記蒸気タービンから排出された蒸気を復水して前記集熱装置へ給水する給水ラインと、蓄熱媒体を有する蓄熱装置と、前記過熱蒸気供給ラインから分岐し、前記過熱蒸気供給ラインを流れる過熱蒸気を前記蓄熱装置へ供給する第１ラインと、前記給水ラインから分岐し、前記給水ラインを流れる水を前記蓄熱装置へ供給する第２ラインと、前記蓄熱装置で生成された過熱蒸気を前記蒸気タービンへ供給する第３ラインと、を備え、前記蓄熱装置は、前記第１ラインを流れてきた過熱蒸気の熱を前記蓄熱媒体に蓄熱すると共に、前記第２ラインを流れてきた水を前記蓄熱媒体によって加熱して過熱蒸気を生成することを特徴とする太陽熱発電システムである。
　第１の手段によれば、過熱蒸気供給ラインを流れる過熱蒸気の熱を利用して蓄熱装置に熱を蓄えることができるので、第２ラインから蓄熱装置を介して第３ラインに至るまでの間に集熱装置を別途設ける必要がない。よって、太陽熱発電システムの低コスト化および簡素化を図ることができる。また、集熱装置で生成された過熱蒸気だけでなく、蓄熱装置で生成された過熱蒸気をも蒸気タービンへ供給することができるから、日射量の変動があっても、安定した発電が可能である。
　本発明の第２の手段は、前記第１の手段において、前記集熱装置は、水を加熱して蒸気を生成する低温集熱装置と、前記低温集熱装置にて加熱された蒸気をさらに加熱して過熱蒸気を生成する高温集熱装置と、を有して成り、前記低温集熱装置と前記高温集熱装置との間に汽水分離装置を設け、前記汽水分離装置にて分離された水を前記給水ラインに戻す第４ラインを設けたことを特徴としている。
　第２の手段によれば、汽水分離装置によって飽和蒸気のみを高温集熱装置に送ることができるから、水－蒸気二相流体を高温集熱装置に送る場合と比べて、例えば安価なポンプを利用できるなどの低コスト化を図ることができる。
　本発明の第３の手段は、前記第２の手段において、前記第１ラインから前記蓄熱装置に流入し、前記蓄熱装置にて前記蓄熱媒体へ放熱した蒸気を前記汽水分離装置へ供給する第５ラインを設けたことを特徴としている。
　第３の手段によれば、蓄熱装置を流れた蒸気は、汽水分離装置で水と飽和蒸気に分離され、飽和蒸気のみが再び高温集熱装置に送られる。よって、高温集熱装置には、低温集熱装置から送られてくる飽和蒸気に加えて蓄熱装置からも飽和蒸気が送られてくることになる。そのため、熱回収量が増加し、熱効率が高まる。
　本発明の第４の手段は、前記第３の手段において、前記第１ラインを流れる過熱蒸気の温度を検出する温度検出器と、前記第１ラインを流れる過熱蒸気の温度を調整するスプレー弁と、前記スプレー弁の作動を制御する第１制御装置と、を備え、前記第１制御装置は、前記温度検出器の検出信号に基づいて、前記第１ラインを流れる過熱蒸気の温度が、前記蓄熱媒体が劣化する温度より低く保たれるように前記スプレー弁の弁開度を調整することを特徴としている。
　第４の手段によれば、スプレー弁の弁開度を調整することにより、第１ラインを流れる過熱蒸気の温度を、蓄熱媒体が劣化する温度より低い温度に保つことができるから、過熱蒸気によって蓄熱装置に充填された蓄熱媒体の劣化を防止できる。これにより、システムの保全コストを低減できる。
　本発明の第５の手段は、前記第３の手段において、前記給水ラインに設けられ、前記低温集熱装置へ供給する水の流量を調整する給水弁と、前記第１ラインに設けられ、前記蓄熱装置へ供給する過熱蒸気の流量を調整する抽気弁と、前記汽水分離装置で分離された水の水位を検出する水位検出器と、前記低温集熱装置へ供給する水の流量を検出する流量検出器と、前記給水弁および前記抽気弁の作動を制御する第２制御装置と、を備え、前記第２制御装置は、前記水位検出器の検出信号および前記流量検出器の検出信号に基づいて、前記第５ラインを流れる過熱蒸気の温度が、前記蓄熱媒体の凝固点より高く保たれるように、前記給水弁の弁開度および前記抽気弁の弁開度を調整することを特徴としている。
　第５の手段によれば、第５ラインを流れる過熱蒸気の温度が、蓄熱媒体の凝固点より高く保たれるようになっているから、蓄熱装置を流れる過熱蒸気によって蓄熱媒体が凝固するのを防止できる。よって、蓄熱媒体の凝固を防止するための撹拌器等の設置が不要となり、太陽熱発電システムのより一層の簡素化、低コスト化が可能となる。
　また、上記目的を達成するために、本発明の第６の手段は、太陽光を集光して水を加熱することで蒸気を生成する低温集熱装置と、太陽光を集光して前記低温集熱装置で生成された蒸気をさらに加熱して過熱蒸気を生成する高温集熱装置と、前記低温集熱装置と前記高温集熱装置との間に設けられる汽水分離装置と、蒸気タービンと、前記蒸気タービンの動力で発電する発電機と、前記高温集熱装置で生成された過熱蒸気を前記蒸気タービンへ供給する過熱蒸気供給ラインと、前記蒸気タービンから排出された蒸気を復水して前記低温集熱装置へ給水する給水ラインと、第２蓄熱媒体を有する高温蓄熱装置と、前記過熱蒸気供給ラインから分岐し、前記過熱蒸気供給ラインを流れる過熱蒸気を前記高温蓄熱装置へ供給する第１ラインと、前記高温蓄熱装置で生成された過熱蒸気を前記蒸気タービンへ供給する第３ラインと、前記汽水分離装置で分離された蒸気を前記高温蓄熱装置に供給する第６ラインと、を備え、前記高温蓄熱装置は、前記第１ラインを流れてきた過熱蒸気の熱を前記第２蓄熱媒体に蓄熱すると共に、前記第６ラインを流れてきた蒸気を前記第２蓄熱媒体によって加熱して過熱蒸気を生成することを特徴とする太陽熱発電システムである。
　第６の手段によれば、過熱蒸気供給ラインを流れる過熱蒸気の熱を利用して高温蓄熱装置に熱を蓄えることができるので、高温蓄熱装置用に別途、集熱装置等を設ける必要がない。よって、太陽熱発電システムの低コスト化および簡素化を図ることができる。また、高温集熱装置で生成される過熱蒸気だけでなく、高温蓄熱装置で生成される過熱蒸気をも蒸気タービンへ供給することができるから、日射量の変動があっても、安定した発電が可能である。また、第６の手段によれば、蒸気タービンに供給される過熱蒸気の圧力が、通常運転（蓄熱運転）と放熱運転とで殆ど変わらないため、運転状態によって発電効率が大幅に低下することはない。
　本発明の第７の手段は、前記第６の手段において、給水中の溶存酸素を低減または除去する脱気器を前記給水ラインに設置すると共に、前記高温蓄熱装置にて前記第２蓄熱媒体と熱交換した蒸気を前記脱気器に戻す第７ラインを設けたことを特徴としている。第７の手段によれば、水資源の有効利用を図ることができる。
　本発明の第８の手段は、前記第７の手段において、運転モードとして蓄熱運転モードと放熱運転モードとを備え、前記蓄熱運転モードでは、水を前記低温集熱装置、前記汽水分離装置、前記高温集熱装置の順に流して過熱蒸気を生成し、この過熱蒸気の一部を前記高温蓄熱装置に導いて前記第２蓄熱媒体に蓄熱させた後、前記第７ラインを経由して前記脱気器へ戻す一方、残りの過熱蒸気を前記蒸気タービンへ供給する運転を行い、前記放熱運転モードでは、水を前記低温集熱装置、前記汽水分離装置の順に流し、前記第６ラインを経由して前記高温蓄熱装置に供給することで過熱蒸気を生成し、この過熱蒸気を前記第３ラインを経由して前記蒸気タービンへ供給する運転を行うようにしたことを特徴としている。
　第８の手段によれば、蓄熱運転モードと放熱運転モードの両モードにおいて、安定した圧力の過熱蒸気を蒸気タービンに供給できるため、安定した発電が可能である。
　また、上記目的を達成するために、本発明の第９の手段は、太陽光を集光して水を加熱する集熱装置と、蒸気タービンと、前記蒸気タービンの動力で発電する発電機と、前記集熱装置で生成された過熱蒸気を前記蒸気タービンへ供給する過熱蒸気供給ラインと、前記蒸気タービンから排出された蒸気を復水して前記集熱装置へ給水する給水ラインと、第１蓄熱媒体を有する低温蓄熱装置と、第２蓄熱媒体を有する高温蓄熱装置と、前記低温蓄熱装置と前記高温蓄熱装置との間に設けられる副汽水分離装置と、前記過熱蒸気供給ラインから分岐し、前記過熱蒸気供給ラインを流れる過熱蒸気を前記高温蓄熱装置へ供給する第１ラインと、前記第１ラインから前記高温蓄熱装置に供給された過熱蒸気を前記低温蓄熱装置へ供給する第８ラインと、前記第８ラインから前記低温蓄熱装置に供給された蒸気を前記給水ラインに戻す第９ラインと、前記給水ラインから分岐し、前記給水ラインを流れる水を前記低温蓄熱装置へ供給する第２ラインと、前記低温蓄熱装置で生成された蒸気を、前記副汽水分離装置を経由して前記高温蓄熱装置に供給する第１０ラインと、前記高温蓄熱装置で生成された過熱蒸気を前記蒸気タービンへ供給する第３ラインと、を備え、前記低温蓄熱装置は、前記第８ラインを流れてきた蒸気の熱を前記第１蓄熱媒体に蓄熱すると共に、前記第２ラインを流れてきた蒸気を前記第１蓄熱媒体によって加熱して蒸気を生成し、前記高温蓄熱装置は、前記第１ラインを流れてきた過熱蒸気の熱を前記第２蓄熱媒体に蓄熱すると共に、前記第１０ラインを流れてきた蒸気を前記第２蓄熱媒体によって加熱して過熱蒸気を生成することを特徴とする太陽熱発電システムである。
　第９の手段によれば、過熱蒸気供給ラインを流れる過熱蒸気の熱を利用して低温蓄熱装置および高温蓄熱装置に熱を蓄えることができるので、各蓄熱装置用に別途、集熱装置等を設ける必要がない。よって、太陽熱発電システムの低コスト化および簡素化を図ることができる。また、集熱装置で生成される過熱蒸気だけでなく、高温蓄熱装置で生成される過熱蒸気をも蒸気タービンへ供給することができるから、日射量の変動があっても、安定した発電が可能である。
　また、第９の手段は、低温蓄熱装置と高温蓄熱装置とを備えているため、例えば、日中は集熱装置で過熱蒸気を生成して発電を行い、夜間は集熱装置を停止して、低温蓄熱装置および高温蓄熱装置で過熱蒸気を生成して発電を行うといった運転が可能となる。そのため、太陽熱発電システムの稼働率を高めることができる。また、第９手段によれば、蒸気タービンに供給される過熱蒸気の圧力が、通常運転（蓄熱運転）と放熱運転とで殆ど変わらないため、運転状態によって発電効率が大幅に低下することはない。
　本発明の第１０の手段は、前記第９の手段において、前記副汽水分離装置にて分離された水を前記給水ラインに戻す第１１ラインを設けたことを特徴としている。第１０の手段によれば、水資源の有効利用を図ることができる。
　本発明の第１１の手段は、前記第１０の手段において、前記集熱装置は、水を加熱して蒸気を生成する低温集熱装置と、前記低温集熱装置にて生成された蒸気をさらに加熱して過熱蒸気を生成する高温集熱装置と、を有して成り、前記低温集熱装置と前記高温集熱装置との間に汽水分離装置を設け、前記汽水分離装置にて分離された水を前記給水ラインまたは前記給水ラインに設けられた機器に戻す第４ラインを設けたことを特徴としている。第１１の手段によれば、集熱装置の低コスト化および簡素化を図ることができるうえ、水資源の有効利用を図ることができる。
　本発明の第１２の手段は、前記第１１の手段において、運転モードとして蓄熱運転モードと放熱運転モードとを備え、前記蓄熱運転モードでは、水を前記低温集熱装置、前記汽水分離装置、前記高温集熱装置の順に流して過熱蒸気を生成し、この過熱蒸気の一部を前記高温蓄熱装置、前記低温蓄熱装置の順に導いて前記第１蓄熱媒体および前記第２蓄熱媒体にそれぞれ蓄熱させた後、前記第９ラインを経由して前記給水ラインへ戻す一方、残りの過熱蒸気を前記蒸気タービンへ供給する運転を行い、前記放熱運転モードでは、水を前記低温蓄熱装置、前記副汽水分離装置、前記高温蓄熱装置の順に流して過熱蒸気を生成し、この過熱蒸気を前記第３ラインを経由して前記蒸気タービンへ供給する一方、前記副汽水分離装置にて分離された水を前記第１１ラインを経由して前記給水ラインへ戻す運転を行うようにしたことを特徴としている。
　第１２の手段によれば、蓄熱運転モードと放熱運転モードの両モードにおいて、安定した圧力の過熱蒸気を蒸気タービンに供給できるため、安定した発電が可能である。
　本発明の第１３の手段は、太陽光を集光して水を加熱することで蒸気を生成する低温集熱装置と、太陽光を集光して前記低温集熱装置で生成された蒸気をさらに加熱して過熱蒸気を生成する高温集熱装置と、前記低温集熱装置と前記高温集熱装置との間に設けられる汽水分離装置と、蒸気タービンと、前記蒸気タービンの動力で発電する発電機と、前記高温集熱装置で生成された過熱蒸気を前記蒸気タービンへ供給する過熱蒸気供給ラインと、前記蒸気タービンから排出された蒸気を復水して前記低温集熱装置へ給水する給水ラインと、第１蓄熱媒体を有する低温蓄熱装置と、第２蓄熱媒体を有する高温蓄熱装置と、前記低温蓄熱装置と前記高温蓄熱装置との間に設けられる副汽水分離装置と、前記過熱蒸気供給ラインから分岐し、前記過熱蒸気供給ラインを流れる過熱蒸気を前記高温蓄熱装置へ供給する第１ラインと、前記第１ラインから前記高温蓄熱装置に供給された過熱蒸気を前記低温蓄熱装置へ供給する第８ラインと、前記第８ラインから前記低温蓄熱装置に供給された蒸気を前記給水ラインに戻す第９ラインと、前記給水ラインから分岐し、前記給水ラインを流れる水を前記低温蓄熱装置へ供給する第２ラインと、前記低温蓄熱装置で生成された蒸気を、前記副汽水分離装置を経由して前記高温蓄熱装置に供給する第１０ラインと、前記高温蓄熱装置で生成された過熱蒸気を前記蒸気タービンへ供給する第３ラインと、前記汽水分離装置で分離された蒸気を前記高温蓄熱装置に供給する第６ラインと、を備え、前記低温蓄熱装置は、前記第８ラインを流れてきた蒸気の熱を前記第１蓄熱媒体に蓄熱すると共に、前記第２ラインを流れてきた蒸気を前記第１蓄熱媒体によって加熱して蒸気を生成し、前記高温蓄熱装置は、前記第１ラインを流れてきた過熱蒸気の熱を前記第２蓄熱媒体に蓄熱すると共に、前記第６ラインを流れてきた蒸気または前記第１０ラインを流れてきた蒸気を前記第２蓄熱媒体によって加熱して過熱蒸気を生成することを特徴とする太陽熱発電システムである。
　第１３の手段によれば、過熱蒸気供給ラインを流れる過熱蒸気の熱を利用して低温蓄熱装置および高温蓄熱装置に熱を蓄えることができるので、各蓄熱装置用に別途、集熱装置等を設ける必要がない。よって、太陽熱発電システムの低コスト化および簡素化を図ることができる。また、高温集熱装置で生成される過熱蒸気だけでなく、高温蓄熱装置で生成される過熱蒸気をも蒸気タービンへ供給することができるから、日射量の変動があっても、安定した発電が可能である。
　また、第１３の手段は、低温蓄熱装置と高温蓄熱装置とを備えているため、例えば、日中は低温集熱装置および高温集熱装置で過熱蒸気を生成して発電を行い、夜間は低温集熱装置および高温集熱装置を停止して、低温蓄熱装置および高温蓄熱装置で過熱蒸気を生成して発電を行うといった運転が可能となる。また、低温集熱装置で蒸気を生成し、高温蓄熱装置で過熱蒸気を生成するといった運転も可能である。そのため、多彩な運転を実現でき、太陽熱発電システムの稼働率を高めることができる。また、第１３手段によれば、蒸気タービンに供給される過熱蒸気の圧力が、通常運転（蓄熱運転）と放熱運転とで殆ど変わらないため、運転状態によって発電効率が大幅に低下することはない。
　本発明の第１４の手段は、前記第１３の手段において、前記汽水分離装置にて分離された水を前記給水ラインまたは前記給水ラインに設けられた機器に戻す第４ラインと、前記副汽水分離装置にて分離された水を前記給水ラインに戻す第１１ラインと、を設けたことを特徴としている。第１４の手段によれば、水資源の有効利用を図ることができる。
　本発明の第１５の手段は、前記第１４の手段において、運転モードとして蓄熱運転モードと、短時間放熱運転モードと、長時間放熱運転モードと、を備え、前記蓄熱運転モードでは、水を前記低温集熱装置、前記汽水分離装置、前記高温集熱装置の順に流して過熱蒸気を生成し、この過熱蒸気の一部を前記高温蓄熱装置、前記低温蓄熱装置の順に導いて前記第１蓄熱媒体および前記第２蓄熱媒体にそれぞれ蓄熱させた後、前記第９ラインを経由して前記給水ラインへ戻す一方、残りの過熱蒸気を前記蒸気タービンへ供給する運転を行い、前記短時間放熱運転モードでは、水を前記低温集熱装置、前記汽水分離装置の順に流し、前記第６ラインを経由して前記高温蓄熱装置に供給することで過熱蒸気を生成し、この過熱蒸気を前記第３ラインを経由して前記蒸気タービンへ供給する運転を行い、前記長時間放熱運転モードでは、水を前記低温蓄熱装置、前記副汽水分離装置、前記高温蓄熱装置の順に流して過熱蒸気を生成し、この過熱蒸気を前記第３ラインを経由して前記蒸気タービンへ供給する一方、前記副汽水分離装置にて分離された水を前記第１１ラインを経由して前記給水ラインへ戻す運転を行うようにしたことを特徴としている。
　第１５の手段によれば、蓄熱運転モードと短時間放熱運転モードと長時間放熱運転モードの全モードにおいて、安定した圧力の過熱蒸気を蒸気タービンに供給できるため、安定した発電が可能である。
　本発明の第１６の手段は、前記第６、９、１３の何れかの手段において、前記高温蓄熱装置に充填される前記第２蓄熱媒体として溶融塩が用いられ、前記溶融塩を媒体循環ポンプによって循環させる溶融塩循環ラインを前記高温蓄熱装置に設け、前記媒体循環ポンプの流量を制御することにより、前記高温蓄熱装置の蓄熱量と放熱量を任意に調整可能としたことを特徴としている。第１６の手段は、溶融塩の凝固を防止するのに適している。
　本発明の第１７の手段は、前記第２、６、１１、１３の何れかの手段において、前記低温集熱装置として、線集光方式であるフレネル型またはトラフ型の集光・集熱装置が用いられ、前記高温集熱装置として、点集光方式であるタワー型の集光・集熱装置が用いられることを特徴としている。第１７の手段は、太陽熱発電システムの低コスト化および簡素化により一層適している。
　本発明によれば、上記した構成を備えているので、低コストで簡素な太陽熱発電システムを構築することができる。また、運転状態によって発電効率が大幅に低下することのない太陽熱発電システムを構築することができる。なお、上記した以外の課題、構成および効果は、以下の実施形態の説明により明らかにされる。
本発明の第１実施形態に係る太陽熱発電システムの概略構成図である。 図１に示す太陽熱発電システムにおいて、日照量の変化と、給水弁９の弁開度と、蓄熱装置８の蓄熱量と、発電機１６の発電量との関係を示した図である。 本発明の第２実施形態に係る太陽熱発電システムの概略構成図である。 図３に示す太陽熱発電システムの蓄熱運転モードの状態を示す図である。 図３に示す太陽熱発電システムの放熱運転モードの状態を示す図である。 本発明の第３実施形態に係る太陽熱発電システムの概略構成図である。 本発明の第４実施形態に係る太陽熱発電システムの概略構成図である。 図７に示す太陽熱発電システムの蓄熱運転モードの状態を示す図である。 図７に示す太陽熱発電システムの放熱運転モードの状態を示す図である。 本発明の第５実施形態に係る太陽熱発電システムの概略構成図である。 本発明の第６実施形態に係る太陽熱発電システムの概略構成図である。 図１１に示す太陽熱発電システムの蓄熱運転モードの状態を示す図である。 図１１に示す太陽熱発電システムの短時間放熱運転モードの状態を示す図である。 図１１に示す太陽熱発電システムの長時間放熱運転モードの状態を示す図である。 本発明の第７実施形態に係る太陽熱発電システムの概略構成図である。 図７に示す太陽熱発電システムにおいて、集熱装置の代わりにボイラを用いた場合の概略構成図である。
　本発明の内容を下記に記載の実施形態にて詳細に説明するが、本発明が本実施形態にて制限されるものではない。
　「第１実施形態」
　図１は、本発明の実施形態に係る太陽熱発電システムの構成図である。この図において、符号１は給水ポンプ、符号２は太陽光を集光して水を加熱する低温集熱装置（集熱装置）、符号３は汽水分離装置、符号４は太陽光を集光して蒸気を加熱する高温集熱装置（集熱装置）、符号５は蒸気タービン、符号６はグランドコンデンサ、符号７は抽気弁、符号８は蓄熱装置、符号９および符号１３は給水弁、符号１０は給水用伝熱管、符号１１は過熱蒸気用伝熱管、符号１２は演算装置（第２制御装置）、符号１４は流量計、符号１５は流量表示盤、符号１６は発電機、符号１７は温度計、符号１８は演算装置、符号１９は温度計（温度検出器）、符号２０は演算装置（第１制御装置）、符号２１はスプレー弁、符号３０は給水弁１３から低温集熱装置２に供給される水の流量を計測する流量計（流量検出器）、符号３１は汽水分離装置３の水位を計測する水位計（水位検出器）である。
　また、以降の説明では、各構成要素を結ぶ配管をライン○－○と表記する。前記の○には符号が入り、例えば、ライン１－１３は給水ポンプ１と給水弁１３を結ぶ配管を表している。また、ライン８－Ｃは、蓄熱装置８と分岐点Ｃを結ぶ配管を表している。
　この太陽熱発電システムは、図１に示すように、まず、給水ポンプ１から供給された水はライン１－１３を通り、給水弁１３により流量が調整され、ライン１３－２を通り低温集熱装置２に送られる。この低温集熱装置２では太陽熱によって給水を加熱し、水－蒸気二相流体が生成する。生成した水－蒸気二相流体はライン２－３を通り汽水分離装置３に送られる。
　低温集熱装置２で生成した水－蒸気二相流体は汽水分離装置３で水と蒸気に分離され、分離された飽和蒸気はライン３－４を通り高温集熱装置４へ送られる。その高温集熱装置４に導入された飽和蒸気は、太陽熱でさらに加熱され、過熱蒸気が生成される。なお、汽水分離装置３で分離された水はライン３－１を通り給水ポンプ１入口へ送られる。
　高温集熱装置４で生成された過熱蒸気の一部は抽気され、ライン４－７を通り、抽気弁７で抽気量を調整され、ライン７－１１を通り蓄熱装置８に送られる。熱伝達媒体である過熱蒸気の熱エネルギは、蓄熱装置８内の過熱蒸気用伝熱管１１を流れる過程で、蓄熱装置８内に充填された蓄熱媒体と熱交換される。過熱蒸気は、蓄熱媒体と熱交換することによって水－蒸気二相流体となり、過熱蒸気用伝熱管１１出口から流出する。この水－蒸気二相流体はライン８－３を通り汽水分離装置３へと導かれ、低温集熱装置２で生成された水－蒸気二相流体と合流する。そして、水－蒸気二相流体は、汽水分離装置３で再び水と蒸気に分離される。なお、本実施形態では、蓄熱媒体として硝酸カリウム（凝固点３３４℃）が用いられているが、これ以外にも、例えば硝酸ナトリウム（凝固点３０８℃）を用いることもできる。
　高温集熱装置４で生成された過熱蒸気で蓄熱装置８に抽気されなかった過熱蒸気はライン４－１４を通り、流量計１４で流量を測定され、ライン１４－５を通り、蒸気タービン５に導かれる。この過熱蒸気により蒸気タービン５を回転し、その回転により発電機１６で発電する仕組みになっている。なお、流量計１４の流量を流量表示盤１５に入力する。この流量表示盤１５は流量が計画流量からはずれた場合に警報を鳴らす仕組みになっている。
　日射量の変動あるいは低下等により、そのとき得られる太陽熱のみでは作動流体（本実施形態では水）の加熱、即ち蒸気タービン５を駆動する過熱蒸気が不足する条件では、給水ポンプ１からの水が、ライン１－９を通り、給水弁９で流量を調整され、ライン９－８を通り、蓄熱装置８に送られる。蓄熱装置８に送られた水は給水用伝熱管１０を通り蓄熱装置８内に充填した蓄熱媒体が持つ蓄熱エネルギと熱交換される。これにより、給水用伝熱管１０出口で過熱蒸気が生成される。
　この給水用伝熱管１０で生成された過熱蒸気はライン８－１４を通り、流量計１４で流量を測定され、ライン１４－５を通り、蒸気タービン５に導かれる。この過熱蒸気により蒸気タービン５を回転し、その回転により発電機１６を発電する仕組みになっている。つまり、蓄熱装置８で生成された過熱蒸気は、分岐点Ｃにて、高温集熱装置４からライン４－１４を通る過熱蒸気と合流させることが可能である。
　ここで、蒸気タービン５から低温集熱装置２までのライン、即ち、ライン５－６、ライン６－１、ライン１－１３、およびライン１３－２で構成されるラインが、本発明の「給水ライン」に相当する。また、高温集熱装置４から蒸気タービン５までのライン、即ち、ライン４－１４およびライン１４－５で構成されるラインが、本発明の「過熱蒸気供給ライン」に相当する。
　また、ライン４－１４の途中にある分岐点Ｂから、抽気弁７を経て、蓄熱装置８の過熱蒸気用伝熱管１１の入口までのラインが、本発明の「第１ライン」に相当する。また、ライン１－１３の途中にある分岐点Ａから、給水弁９を経て、蓄熱装置８の給水用伝熱管１０の入口までのラインが、本発明の「第２ライン」に相当する。また、蓄熱装置８から、ライン４－１４の途中にある分岐点Ｃまでのラインが、本発明の「第３ライン」に相当する。また、汽水分離装置３から、ライン６－１の途中にある分岐点Ｄまでのラインが、本発明の「第４ライン」に相当する。また、蓄熱装置８の過熱蒸気用伝熱管１１の出口から汽水分離装置３までのラインが、本発明の「第５ライン」に相当する。
　このように、本実施形態に係る太陽熱発電システムによれば、低温集熱装置２と高温集熱装置４とによる二段階加熱方式の集熱装置で生成された過熱蒸気と、蓄熱装置８で生成された過熱蒸気とを並列で蒸気タービンに供給する構成を採用したことにより、日射量の変動あるいは低下等により、そのとき得られる太陽熱のみでは蒸気タービン５を駆動する過熱蒸気が不足するような状況であっても、蓄熱装置８で生成された過熱蒸気を迅速に蒸気タービン５に供給する（アシストする）ことができる。しかも、蓄熱装置８およびライン８－Ｃに太陽光を集光する装置を設ける必要がないため、システム構成の低コスト化および簡素化を図ることができる。
　ここで、蓄熱装置８は、蒸気タービン５へ供給する過熱蒸気の最大流量（Ｎｍ３／ｓ）、温度、および圧力、蓄熱媒体の種類および熱容量等を考慮して、好適なものとなるように設計されている。また、本実施形態で用いた蓄熱装置８は、過熱蒸気用伝熱管１１を流れる流体と給水用伝熱管１０を流れる流体とが対向流となり、かつ、互いの伝熱管が近接するような配置となるよう構成されている。これは、熱伝達率を高めるためである。なお、蓄熱装置８の内部を断熱壁で区画して複数の空間を設けるようにしても良い。
　また、本実施形態の場合、ライン７－８の間にスプレー弁２１が設けられており、スプレー量をスプレー弁２１で調整することが可能な構成となっている。加えて、高温集熱装置４で加熱された過熱蒸気の温度を測定する温度計１９がライン４－７に設けられており、その温度計１９の計測信号を演算装置２０の入力とし、スプレー弁２１を調整することができるようになっている。これにより、ライン７－８を通る高温集熱装置４から抽気された過熱蒸気の温度を所定の温度未満に制御することが可能である。
　ここで、本実施形態では、上記した所定の温度を４５０℃に定めている。これは、過熱蒸気の温度が、蓄熱装置８に充填されている硝酸カリウムが劣化する温度である４５０℃以上にならないようにするためである。このように、スプレー弁２１によって過熱蒸気の温度を調整することにより、蓄熱媒体の劣化を防いでいる。
　また、本実施形態では、流量計３０と水位計３１との検出信号を入力として、演算装置１２が給水弁１３および抽気弁７の弁開度を調整するようにしている。これにより、低温集熱装置２に送られる水の流量および蓄熱装置８に送られる過熱蒸気量を調整することが可能である。より詳細には、低温集熱装置２の出口温度が３５０℃に保たれるように、かつ、過熱蒸気用伝熱管１１の出口温度が同じく３５０℃に保たれるように、給水弁１３と抽気弁７の弁開度が制御される。これは、過熱蒸気の温度を、蓄熱装置８に充填されている硝酸カリウムの凝固点３３４℃よりも高い３５０℃にキープすることで、硝酸カリウムが凝固することを防止するためである。
　なお、給水弁１３および抽気弁７の弁開度を調整しても過熱蒸気用伝熱管１１の出口温度が３５０℃を超えるような場合には、演出装置２０がスプレー弁２１の弁開度を大きくするよう制御することで、過熱蒸気用伝熱管１１の入口温度を下げることができる。
　このように、本実施形態に係る太陽熱発電システムによれば、蓄熱媒体である硝酸カリウムが凝固しにくい構成であるため、硝酸カリウムの凝固を防止するために大型の撹拌器を設ける必要はない。よって、設備コストを抑えることができる。また、本実施形態に係る太陽熱発電システムでは、低温集熱装置２から汽水分離装置３に供給された３５０℃程度の水－蒸気二相流体だけでなく、蓄熱装置８から汽水分離装置３に供給された３５０℃程度の水－蒸気二相流体をも汽水分離装置３に回収して水と飽和蒸気とに分離し、飽和蒸気のみを高温集熱装置４に供給することができる。したがって、高温集熱装置４に供給する飽和蒸気量が増加（熱回収量が増加）し、熱効率が向上する。
　さらに、ライン１４－５の流体温度を測定する温度計１７を設け、その温度計１７の計測信号を演算装置１８に入力する。これにより、演算装置１８で給水弁９の開度を変化させ、蓄熱装置８への給水量を調整することが可能である。
　次に、本実施形態に係る太陽熱発電システムを用いた場合の運転状況について図２を用いて説明する。図２は、本実施形態に係る太陽熱発電システムにおいて、日照量の変化と、給水弁９の弁開度と、蓄熱装置８の蓄熱量と、発電機１６の発電量との関係を示したものである。図２の横軸は時刻をとり、（ａ）は日の出、（ｂ）はＤＮＩ（法線面直達日射量）変動開始時、（ｃ）はＤＮＩ変動終了時、（ｄ）は日の入の時刻を表している。また、図２（１）の符号２２は日中のＤＮＩ、図２（２）の符号２３は給水弁９の弁開度、図２（３）の符号２４は日中のＤＮＩ２２と弁開度２３に応じた蓄熱量、図２（４）の符号２６は蓄熱装置８を設置した場合の発電量の一例である。なお、図２（４）の符号２５は蓄熱装置８を設置しない場合の発電量の一例である。
　図２に示すように、時刻（ａ）以後、ＤＮＩの増加とともに、蓄熱量（３）と発電量（４）が増加し、計画発電量で安定する。雲等の影響で日中のＤＮＩが低下する時刻（ｂ）と時刻（ｃ）の時間では、給水弁９の弁開度を（２）のように上げ、ライン９－８の給水量を増加させ、（３）のように蓄熱エネルギを熱交換し過熱蒸気を生成することで、（４）の蓄熱装置８を設置した場合の発電量２６のように安定した発電が可能となる。一方、蓄熱装置８を設置しない場合２５では発電量が日中のＤＮＩの変動により、一時的に発電量が不安定になる。さらに、蓄熱装置８を設置した場合２６では、時刻（ｃ）以後も蓄熱エネルギによる発電が可能となる。
　以上説明したように、本実施形態に係る太陽熱発電システムによれば、蓄熱装置８にて過熱蒸気を生成するための集熱装置を別個に設ける必要がないため、設備コストおよび建設コストを低減できる。また、本実施形態に係る太陽熱発電システムによれば、蓄熱装置８に充填される蓄熱媒体（本実施形態では硝酸カリウム）の温度が所定の温度範囲内に保たれているので、蓄熱媒体の凝固や劣化を防止できる。そのため、蓄熱媒体の凝固を防ぐための撹拌器等の設置は不要となるため、設備コストを抑えられるうえ、蓄熱媒体が劣化しにくくなるため、設備の保全コストも抑えることができる。
　また、本実施形態に係る太陽熱発電システムは、水（蒸気）以外の熱搬送媒体を用いることなく蓄熱装置８に熱を蓄えることができる構成である。別言すれば、本実施形態は、粘性の高い流体（例えば、オイルや溶融塩）を熱搬送媒体として用いる必要がないシステムである。そのため、高粘性流体の凝固を防止するために配管を加熱する装置を設ける必要がなく、設備を簡素化できる。しかも、流体が水であるため、高粘性流体を取り扱う場合に比べて安価なポンプを使用できる。
　また、高温集熱装置４を例えばタワー装置にした場合、地上から４０ｍ～１５０ｍ程度の高さまで流体を揚送する必要があるが、本実施形態では、汽水分離装置３を設け、高温集熱装置４へ飽和蒸気のみを送ることが可能な構成としたので、水－蒸気二相流体用のポンプよりも比較的安価な過熱蒸気用ポンプを設置することができる。よって、設備コストが低減する。
　また、本実施形態に係る太陽熱発電システムによれば、スプレー弁２１により蓄熱装置８に供給する過熱蒸気の温度を調整できるから、蓄熱装置８の過熱蒸気用伝熱管１１の損傷を低減することもできる。加えて、本実施形態では、蓄熱装置８に充填されている蓄熱媒体の温度を例えば、４５０℃弱に保つことができるので、夜間でも蓄熱装置８のみで過熱蒸気を生成することができる。これにより、夜間の発電において、火力発電等によるバックアップが不要である。そのため、本実施形態に係る太陽熱発電システムは、燃料コストおよびＣＯ２排出量の低減にも寄与することになる。
　続いて、本発明の第２～第７実施形態にかかる太陽熱発電システムについて、順番に説明する。なお、以下の説明において、第１実施形態と同一の構成については、同一符号を付して詳しい説明は省略する。
　「第２実施形態」
　図３は、本発明の第２実施形態に係る太陽熱発電システムの構成図である。この図において、符号１は給水ポンプ、符号２は低温集熱装置、符号３は汽水分離装置、符号４は高温集熱装置、符号５は蒸気タービン、符号６はグランドコンデンサ、符号１６は発電機、符号３８は媒体循環ポンプ、符号３９は主循環ポンプ、符号４１は主蒸気弁、符号４２ａ～ｅは切替弁、符号４３は流量調整弁、符号４５は給水加熱器、符号４６はタンク、符号５１は高温蓄熱装置、符号６０は給水中の溶存酸素を低減・除去する脱気器である。
　グランドコンデンサ６と、脱気器６０と、給水ポンプ１と、給水加熱器４５と、タンク４６と、主循環ポンプ３９と、低温集熱装置２とを繋いで形成されるライン６－２が低温集熱装置２に水を供給する「給水ライン」であり、高温集熱装置４と蒸気タービン５とを繋いで形成されるライン４－５が蒸気タービン５に過熱蒸気を供給する「過熱蒸気供給ライン」である。また、ラインＢ－５１（Ｎｏ．１）は本発明の「第１ライン」に、ラインＣ－５１（Ｎｏ．３）は本発明の「第３ライン」に、ライン３－４６（Ｎｏ．４）は本発明の「第４ライン」に、ライン３－５１（Ｎｏ．６）は本発明の「第６ライン」に、ライン５１－６０（Ｎｏ．７）は本発明の「第７ライン」に、それぞれ相当する。なお、各種弁、ポンプ等は図示しない演算装置によって作動が制御されている。
　図３に示すように、第２実施形態に係る太陽熱発電システムは、主に、汽水分離装置３で分離された飽和蒸気を高温蓄熱装置５１に供給するライン３－５１を備えている点で第１実施形態に係る太陽熱発電システムと相違する。この第２実施形態に係る太陽熱発電システムの運転モードについて、図４および図５を用いて説明する。図４は、第２実施形態に係る太陽熱発電システムの蓄熱運転モード時の運転状態を、図５は同システムの放熱運転モード時の運転状態を、それぞれ示している。
　なお、図中、矢印は作動流体（蒸気または水）の流れの方向を、実線は作動流体が通過するラインを、点線は運転中クローズされるラインを、それぞれ示している。また、同図中、黒色に塗り潰された弁は閉じた状態であることを示しており、白色で塗り潰された弁は開いた状態であることを示している。
　＜蓄熱運転モード＞
　図４に示すように、水は給水ポンプ１により給水加熱器４５へと送られ、給水加熱器４５にて蒸気タービン５からの抽気蒸気により予熱された後に、ライン４５－４６を通ってタンク４６に貯留される。タンク４６の水は主循環ポンプ３９により低温集熱装置２に送られ、太陽のエネルギにより加熱されることで、水－蒸気二相流体となる。低温集熱装置２で生成された水－蒸気二相流体は、ライン２－３を流れた後、汽水分離装置３で飽和蒸気と飽和水とに分離される。飽和蒸気は高温集熱装置４に供給され、太陽エネルギによりさらに加熱されて過熱蒸気となる。一方、汽水分離装置３にて分離された飽和水は、ライン３－４６を流れてタンク４６に貯留される。即ち、汽水分離装置３にて分離された飽和水は、給水ポンプ１から供給される給水と合流する。
　高温集熱装置４で生成された過熱蒸気はライン４－５を通って、蒸気タービン５に供給され、蒸気タービン５が駆動する。蒸気タービン５が駆動することで、蒸気タービン５に接続された発電機１６が発電する。蒸気タービン５の排気蒸気はグランドコンデンサ６で水に戻され、脱気器６０を流れた後、再び給水ポンプ１によりタンク４６へ給水される。
　ライン４－５を流通する過熱蒸気の一部は、分岐点Ｂで分岐し、切替弁４２ｂを通って高温蓄熱装置５１に供給される。高温蓄熱装置５１には伝熱管が設置されており、伝熱管内を過熱蒸気が流通し、伝熱管の外部を第２蓄熱媒体（例えば、硝酸カリウムや硝酸ナトリウムなど）が流通することで熱交換が行われ、高温の過熱蒸気の持つ熱エネルギの一部が第２蓄熱媒体に移動することで蓄熱される。ここで、高温蓄熱装置５１を通過した過熱蒸気の蒸気乾き度が０よりも大きくなるように、媒体循環ポンプ３８および流量調整弁４３で第２蓄熱媒体の循環量が調整されている。即ち、高温蓄熱装置５１に充填されている第２蓄熱媒体としての溶融塩が固まらない温度に制御されている。高温蓄熱装置５１を通過した蒸気は、ライン５１－６０を流れて脱気器６０へと戻され、脱気後、再び給水として利用される。なお、ライン５１－３８、ライン３８－４３、ライン４３－５１で構成される環状のラインが、本発明の「溶融塩循環ライン」に相当する。
　＜放熱運転モード＞
　図５に示すように、水は給水ポンプ１により給水加熱器４５へと送られ、給水加熱器４５にて蒸気タービン５からの抽気蒸気により予熱された後に、ライン４５－４６を通ってタンク４６に貯留される。タンク４６の水は主循環ポンプ３９により低温集熱装置２に送られ、太陽のエネルギにより加熱されることで、水－蒸気二相流体となる。低温集熱装置２で生成された水－蒸気二相流体は、ライン２－３を流れた後、汽水分離装置３で飽和蒸気と飽和水とに分離される。
　飽和蒸気は高温蓄熱装置５１に供給され、高温蓄熱装置５１に充填された第２蓄熱媒体と熱交換することにより過熱蒸気となる。高温蓄熱装置５１で生成された過熱蒸気は、ライン５１－Ｃ、ラインＣ－５を流れて蒸気タービン５に供給される。一方、汽水分離装置３にて分離された飽和水は、ライン３－４６を流れてタンク４６に貯留される。即ち、汽水分離装置３にて分離された飽和水は、給水ポンプ１から供給される給水と合流する。
　このように、第２実施形態に係る太陽熱発電システムは、構成を簡素化できるうえ、蓄熱運転モードと放熱運転モードとで蒸気タービン５の入口圧力をほぼ同等とすることができるから、両運転モードでの発電効率に殆ど差が生じない。また、水を循環させて再利用できるため、水資源の無駄を削減できる。さらに、第２実施形態に係る太陽熱発電システムによれば、日中の日射量の変動に対して発電出力を平準化する効果も期待できる。なお、第２実施形態に係る太陽熱発電システムは、曇りや雨の日が多く、放熱運転の時間が短い場合に適している。
　「第３実施形態」
　図６は、本発明の第３実施形態に係る太陽熱発電システムの構成図である。第３実施形態に係る太陽熱発電システムは、第２実施形態に係る太陽熱発電システムの構成のうち、低温集熱装置２としてフレネル式の集光・集熱装置を用い、高温集熱装置４としてタワー式の集光・集熱装置を用いた点に特徴があるが、その他の構成は第２実施形態と同じである。そのため、重複する説明は省略する。
　図６に示すタワー式集光・集熱装置は、所定の高さ（３０～１００ｍ程度）を有するタワー７１の上に伝熱管パネル７２が設置される。一方、地上面には多数のヘリオスタット７０を色々な向きに配置される。そして、太陽の動きを追尾しながらヘリオスタット７０群で伝熱管パネル７２に集光して、過熱蒸気が生成される。このタワー式の集光・集熱装置は、トラフ式やフレネル式の集光・集熱装置よりも高温の蒸気を生成することができるため、タービン効率を上げて、より多くの電力が得られるという長所を有している。
　また、同図に示すフレネル式の集光・集熱装置は、平面状あるいは若干曲面状の集光ミラー６５を、角度を少しずつ変えて多数枚並べて、その集光ミラー６５群の上方数メートルの所にパネル状になった伝熱管６６群を水平に配置して構成される。そして、太陽光を集光ミラー６５群で伝熱管６６群に集光し、各伝熱管６６内を流通する水を加熱して、伝熱管６６から水－蒸気二相流体が生成される。勿論、本実施形態において、フレネル式の集光・集熱装置に代えて、トラフ式の集光・集熱装置を用いても良い。トラフ式やフレネル式の集光・集熱装置を用いることにより、構造を簡素化することができる。
　「第４実施形態」
　図７は、本発明の第４実施形態に係る太陽熱発電システムの構成図である。この図において、符号１は給水ポンプ、符号２は低温集熱装置、符号３は汽水分離装置、符号４は高温集熱装置、符号５は蒸気タービン、符号６はグランドコンデンサ、符号１６は発電機、符号３６は昇圧ポンプ、符号３７は副循環ポンプ、符号３８は媒体循環ポンプ、符号３９は主循環ポンプ、符号４０は給水弁、符号４１は主蒸気弁、符号４２ｂ～ｄ，４２ｆ～ｊは切替弁、符号４３は流量調整弁、符号４５は給水加熱器、符号４６はタンク、符号５０は低温蓄熱装置、符号５１は高温蓄熱装置、符号５３は副汽水分離装置である。
　グランドコンデンサ６と、給水ポンプ１と、給水加熱器４５と、タンク４６と、主循環ポンプ３９と、低温集熱装置２とを繋いで形成されるライン６－２が低温集熱装置２に水を供給する「給水ライン」であり、高温集熱装置４と蒸気タービン５とを繋いで形成されるライン４－５が蒸気タービン５に過熱蒸気を供給する「過熱蒸気供給ライン」である。また、ラインＢ－５１（Ｎｏ．１）は本発明の「第１ライン」に、ラインＡ－５０（Ｎｏ．２）は本発明の「第２ライン」に、ラインＣ－５１（Ｎｏ．３）は本発明の「第３ライン」に、ライン３－４６（Ｎｏ．４）は本発明の「第４ライン」に、ライン５１－５０（Ｎｏ．８）は本発明の「第８ライン」に、ライン５０－Ｅ（Ｎｏ．９）は本発明の「第９ライン」に、ライン５０－５３およびライン５３－５１（Ｎｏ．１０）は本発明の「第１０ライン」に、ライン５３－Ｆ（Ｎｏ．１１）は本発明の「第１１ライン」に、それぞれ相当する。なお、各種弁、ポンプ等は図示しない演算装置によって作動が制御されている。
　図７に示すように、第４実施形態に係る太陽熱発電システムは、主に、低温蓄熱装置５０と高温蓄熱装置５１の２つの蓄熱装置を備えている点で第１実施形態に係る太陽熱発電システムと相違する。この第４実施形態に係る太陽熱発電システムの運転モードについて、図８および図９を用いて説明する。図８は、第４実施形態に係る太陽熱発電システムの蓄熱運転モード時の運転状態を、図９は同システムの放熱運転モード時の運転状態を、それぞれ示している。
　なお、図中、矢印は作動流体（蒸気または水）の流れの方向を、実線は作動流体が通過するラインを、点線は運転中クローズされるラインを、それぞれ示している。また、同図中、黒色に塗り潰された弁は閉じた状態であることを示しており、白色で塗り潰された弁は開いた状態であることを示している。
　＜蓄熱運転モード＞
　図８に示すように、水は給水ポンプ１により給水加熱器４５へと送られ、給水加熱器４５にて蒸気タービン５からの抽気蒸気により予熱された後に、ライン４５－４６を通ってタンク４６に貯留される。タンク４６の水は主循環ポンプ３９により低温集熱装置２に送られ、太陽のエネルギにより加熱されることで、水－蒸気二相流体となる。低温集熱装置２で生成された水－蒸気二相流体は、ライン２－３を流れた後、汽水分離装置３で飽和蒸気と飽和水とに分離される。飽和蒸気は高温集熱装置４に供給され、太陽エネルギによりさらに加熱されて過熱蒸気となる。一方、汽水分離装置３にて分離された飽和水は、ライン３－４６を流れてタンク４６に貯留される。即ち、汽水分離装置３にて分離された飽和水は、給水ポンプ１から供給される給水と合流する。
　高温集熱装置４で生成された過熱蒸気はライン４－５を通って、蒸気タービン５に供給され、蒸気タービン５が駆動する。蒸気タービン５が駆動することで、蒸気タービン５に接続された発電機１６が発電する。蒸気タービン５の排気蒸気はグランドコンデンサ６で水に戻され、再び給水ポンプ１によりタンク４６へ供給される。
　ライン４－５を流通する過熱蒸気の一部は、分岐点Ｂで分岐し、切替弁４２ｂを通って高温蓄熱装置５１に供給される。この高温蓄熱装置５１において過熱蒸気と第２蓄熱媒体である溶融塩との間で熱交換が行われ、溶融塩に熱が蓄えられる。勿論、本実施形態にいても、溶融塩が固まらないようにするために、媒体循環ポンプ３８および流量調整弁４３の作動を制御して高温蓄熱装置５１の出口の蒸気乾き度が０よりも大きくなるようしている。
　高温蓄熱装置５１を通過した蒸気は、ライン５１－５０を流れて低温蓄熱装置５０に導入される。低温蓄熱装置５０に導入された蒸気は、低温蓄熱装置５０の内部に充填された第１蓄熱媒体（例えば、相変化蓄熱媒体である硝酸リチウム；ＬｉＮＯ３）と熱交換することで凝縮水となる。その凝縮水は、昇圧ポンプ３６で昇圧された後、給水ラインに戻され再び給水として利用される。
　＜放熱運転モード＞
　図９に示すように、水は給水ポンプ１により供給され、蒸気タービン５からの抽気蒸気により給水加熱器４５で予熱された後に、ライン４５－Ａ、ラインＡ－５０の順に通って、低温蓄熱装置５０に供給される。低温蓄熱装置５０に供給された水は、低温蓄熱装置５０の内部に充填された第１蓄熱媒体と熱交換することで水－蒸気二相流体となり、ライン５０－５３を流れた後、副汽水分離装置５３で飽和蒸気と飽和水とに分離される。飽和水は副循環ポンプ３７で給水ラインに戻され、飽和蒸気はライン５３－５１を流れて高温蓄熱装置５１に供給される。高温蓄熱装置５１に供給された飽和蒸気は、高温蓄熱装置５１に充填されている第２蓄熱媒体と熱交換して過熱蒸気となり、その過熱蒸気がライン５１－Ｃ、ラインＣ－５を順に流れて蒸気タービン５に供給される。
　このように、第４実施形態に係る太陽熱発電システムは、構成を簡素化できるうえ、蓄熱運転モードと放熱運転モードとで蒸気タービン５の入口圧力をほぼ同等とすることができるから、両運転モードでの発電効率に殆ど差が生じない。なお、第４実施形態に係る太陽熱発電システムは、日中の日射量が多く、かつ変動が小さい環境下で用いると好適である。例えば、日中は蓄熱運転モードでの運転を行い、夜間に放熱運転モードでの運転を行うことにより、１日中発電することができる。
　「第５実施形態」
　図１０は、本発明の第５実施形態に係る太陽熱発電システムの構成図である。第５実施形態に係る太陽熱発電システムは、第４実施形態に係る太陽熱発電システムの構成のうち、低温集熱装置２としてフレネル式の集光・集熱装置を用い、高温集熱装置４としてタワー式の集光・集熱装置を用いた点に特徴があるが、その他の構成は第４実施形態と同じである。また、図１０に示すタワー式の集光・集熱装置およびフレネル式の集光・集熱装置は、第３実施形態において用いた各装置と同じ構成である。そのため、ここでの説明は省略する。第５実施形態に係る太陽熱発電システムにおいても、第４実施形態と同様に蓄熱運転モードおよび放熱運転モードの両モードの運転を行うことができ、同等の作用効果を得ることができる。
　「第６実施形態」
　図１１は、本発明の第６実施形態に係る太陽熱発電システムの構成図である。第６実施形態例に係る太陽熱発電システムは、第４実施形態に係る太陽熱発電システムの構成に、汽水分離装置３から高温蓄熱装置５１に向かうライン３－５１を追加し、当該ライン３－５１に切替弁４２ｅを組み込むと共に、汽水分離装置３から高温集熱装置４に向かうライン３－４に切替弁４２ａを組み込んで構成される。別言すれば、第２実施形態に係る太陽熱発電システムで用いられるライン３－５１、切替弁４２ａ，４２ｅの構成を、第４実施形態に係る太陽熱発電システムに組み込んだ構成が、本発明の第６実施形態に係る太陽熱発電システムである。
　次に、この第６実施形態に係る太陽熱発電システムの運転モードについて、図１２～図１４を用いて説明する。図１２は、第６実施形態に係る太陽熱発電システムの蓄熱運転モード時の運転状態を、図１３は同システムの短時間放熱運転モード時の運転状態を、図１４は同システムの長時間放熱運転モード時の運転状態を、それぞれ示している。
　なお、図中、矢印は作動流体（蒸気または水）の流れの方向を、実線は作動流体が通過するラインを、点線は運転中クローズされるラインを、それぞれ示している。また、同図中、黒色に塗り潰された弁は閉じた状態であることを示しており、白色で塗り潰された弁は開いた状態であることを示している。
　＜蓄熱運転モード＞
　図１２に示すように、水は低温集熱装置２、高温集熱装置４を経て最終的に過熱蒸気となって蒸気タービン５に供給される。蒸気タービン５から排出された蒸気は、グランドコンデンサ６によって復水され、再び低温集熱装置２へと給水される。また、過熱蒸気供給ラインを流れる過熱蒸気の一部は、高温蓄熱装置５１、低温蓄熱装置５０の順に流れる間に、高温蓄熱装置５１の第２蓄熱媒体、低温蓄熱装置５０の第１蓄熱媒体とそれぞれ熱交換され、各蓄熱装置に熱が蓄えられる。なお、本実施形態における蓄熱運転モードは、第４実施形態と同じであるため、詳しい説明は省略する。
　＜短時間放熱運転モード＞
　図１３に示すように、水は給水ポンプ１により給水加熱器４５へと送られ、給水加熱器４５にて蒸気タービン５からの抽気蒸気により予熱された後に、ライン４５－４６を通ってタンク４６に貯留される。タンク４６の水は主循環ポンプ３９により低温集熱装置２に送られ、太陽のエネルギにより加熱されることで、水－蒸気二相流体となる。低温集熱装置２で生成された水－蒸気二相流体は、ライン２－３を流れた後、汽水分離装置３で飽和蒸気と飽和水とに分離される。飽和蒸気は、ライン３－５１を通って高温蓄熱装置５１に供給され、高温蓄熱装置５１内の第２蓄熱媒体と熱交換して過熱蒸気となる。その過熱蒸気は、ライン５１－Ｃ、ラインＣ－５を順に流れて蒸気タービン５に供給される。一方、汽水分離装置３にて分離された飽和水は、ライン３－４６を流れてタンク４６に貯留される。即ち、汽水分離装置３にて分離された飽和水は、給水ポンプ１から供給される給水と合流する。
　＜長時間放熱運転モード＞
　図１４に示すように、水は給水ポンプ１により供給され、蒸気タービン５からの抽気蒸気により給水加熱器４５で予熱された後に、ライン４５－Ａ、ラインＡ－５０の順に流れて低温蓄熱装置５０に供給される。低温蓄熱装置５０に供給された水は、低温蓄熱装置５０の内部に充填された第１蓄熱媒体と熱交換することで水－蒸気二相流体となり、ライン５０－５３を流れた後、副汽水分離装置５３で飽和蒸気と飽和水とに分離される。飽和水は副循環ポンプ３７で給水ラインに戻され、飽和蒸気はライン５３－５１を流れて高温蓄熱装置５１に供給される。高温蓄熱装置５１に供給された飽和蒸気は、高温蓄熱装置５１に充填されている第２蓄熱媒体と熱交換して過熱蒸気となり、その過熱蒸気がライン５１－Ｃ、ラインＣ－５を順に流れて蒸気タービン５に供給される。
　このように、第６実施形態に係る太陽熱発電システムは、構成を簡素化できるうえ、蓄熱運転モード、短時間放熱運転モード、および長時間放熱運転モードの全運転モードにおいて、蒸気タービン５の入口圧力をほぼ同等とすることできるから、全運転モードでの発電効率に殆ど差が生じない。なお、第６実施形態に係る太陽熱発電システムは、長時間の放熱運転と短時間の放熱運転の両方を行うことができるから、多様なニーズに答えることができる。
　「第７実施形態」
　図１５は、本発明の第７実施形態に係る太陽熱発電システムの構成図である。第７実施形態に係る太陽熱発電システムは、第６実施形態に係る太陽熱発電システムの構成のうち、低温集熱装置２としてフレネル式の集光・集熱装置を用い、高温集熱装置４としてタワー式の集光・集熱装置を用いた点に特徴があるが、その他の構成は第６実施形態と同じである。また、図１５に示すタワー式の集光・集熱装置およびフレネル式の集光・集熱装置は、第３実施形態において用いた各装置と同じ構成である。そのため、ここでの説明は省略する。第７実施形態に係る太陽熱発電システムにおいても、第６実施形態と同様に蓄熱運転モード、短時間放熱運転モード、および長時間放熱運転モードでの運転を行うことができ、同等の作用効果を得ることができる。
　なお、本発明に係る太陽熱発電システムは、ボイラを用いた火力発電プラントに組み込み、太陽熱と火力とが複合した発電プラントとして用いても良いことは言うまでもない。例えば、図１６に示すように、第４実施形態に係る太陽熱発電システムの構成のうち、低温集熱装置２および高温集熱装置４の代わりにボイラ８０を用いて蒸気を生成する構成としても良い。なお、図１６において、符号８０はボイラ、符号８１はボイラ節炭器、符号８２はボイラ水壁、符号８３はボイラ過熱器である。この構成であっても、第４実施形態と同様に蓄熱運転モードと放熱運転モードでの運転を行うことができる。
　１…給水ポンプ、２…低温集熱装置（集熱装置）、３…汽水分離装置、４…高温集熱装置（集熱装置）、５…蒸気タービン、６…グランドコンデンサ、７…抽気弁、８…蓄熱装置、９…給水弁、１０…給水用伝熱管、１１…過熱蒸気用伝熱管、１２…演算装置（第２制御装置）、１３…給水弁、１４…流量計、１５…流量計表示盤、１６…発電機、１７…温度計、１８…演算装置、１９…温度計（温度検出器）、２０…演算装置（第１制御装置）、２１…スプレー弁、３０…流量計（流量検出器）、３１…水位計（水位検出器）、３６…昇圧ポンプ、３７…副循環ポンプ、３８…媒体循環ポンプ、３９…主循環ポンプ、４０…給水弁、４１…主蒸気弁、４２ａ～ｊ…切替弁、４３…流量調整弁、４５…給水加熱器、４６…タンク、５０…低温蓄熱装置、５１…高温蓄熱装置、５３…副汽水分離装置、６０…脱気器、８０…ボイラ、８１…ボイラ節炭器、８２…ボイラ水壁、８３…ボイラ過熱器、Ａ～Ｆ…分岐点、Ｎｏ．１～Ｎｏ．１１…第１～第１１ライン

Claims (17)

  1. 　太陽光を集光して水を加熱する集熱装置と、蒸気タービンと、前記蒸気タービンの動力で発電する発電機と、前記集熱装置で生成された過熱蒸気を前記蒸気タービンへ供給する過熱蒸気供給ラインと、前記蒸気タービンから排出された蒸気を復水して前記集熱装置へ給水する給水ラインと、蓄熱媒体を有する蓄熱装置と、前記過熱蒸気供給ラインから分岐し、前記過熱蒸気供給ラインを流れる過熱蒸気を前記蓄熱装置へ供給する第１ラインと、前記給水ラインから分岐し、前記給水ラインを流れる水を前記蓄熱装置へ供給する第２ラインと、前記蓄熱装置で生成された過熱蒸気を前記蒸気タービンへ供給する第３ラインと、を備え、
    　前記蓄熱装置は、前記第１ラインを流れてきた過熱蒸気の熱を前記蓄熱媒体に蓄熱すると共に、前記第２ラインを流れてきた水を前記蓄熱媒体によって加熱して過熱蒸気を生成する
    　ことを特徴とする太陽熱発電システム。
  2. 　請求項１の記載において、
    　前記集熱装置は、水を加熱して蒸気を生成する低温集熱装置と、前記低温集熱装置にて加熱された蒸気をさらに加熱して過熱蒸気を生成する高温集熱装置と、を有して成り、
    　前記低温集熱装置と前記高温集熱装置との間に汽水分離装置を設け、
    　前記汽水分離装置にて分離された水を前記給水ラインに戻す第４ラインを設けた
    　ことを特徴とする太陽熱発電システム。
  3. 　請求項２の記載において、
    　前記第１ラインから前記蓄熱装置に流入し、前記蓄熱装置にて前記蓄熱媒体へ放熱した蒸気を前記汽水分離装置へ供給する第５ラインを設けた
    　ことを特徴とする太陽熱発電システム。
  4. 　請求項３の記載において、
    　前記第１ラインを流れる過熱蒸気の温度を検出する温度検出器と、前記第１ラインを流れる過熱蒸気の温度を調整するスプレー弁と、前記スプレー弁の作動を制御する第１制御装置と、を備え、
    　前記第１制御装置は、前記温度検出器の検出信号に基づいて、前記第１ラインを流れる過熱蒸気の温度が、前記蓄熱媒体が劣化する温度より低く保たれるように前記スプレー弁の弁開度を調整する
    　ことを特徴とする太陽熱発電システム。
  5. 　請求項３の記載において、
    　前記給水ラインに設けられ、前記低温集熱装置へ供給する水の流量を調整する給水弁と、前記第１ラインに設けられ、前記蓄熱装置へ供給する過熱蒸気の流量を調整する抽気弁と、前記汽水分離装置で分離された水の水位を検出する水位検出器と、前記低温集熱装置へ供給する水の流量を検出する流量検出器と、前記給水弁および前記抽気弁の作動を制御する第２制御装置と、を備え、
    　前記第２制御装置は、前記水位検出器の検出信号および前記流量検出器の検出信号に基づいて、前記第５ラインを流れる過熱蒸気の温度が、前記蓄熱媒体の凝固点より高く保たれるように、前記給水弁の弁開度および前記抽気弁の弁開度を調整する
    　ことを特徴とする太陽熱発電システム。
  6. 　太陽光を集光して水を加熱することで蒸気を生成する低温集熱装置と、太陽光を集光して前記低温集熱装置で生成された蒸気をさらに加熱して過熱蒸気を生成する高温集熱装置と、前記低温集熱装置と前記高温集熱装置との間に設けられる汽水分離装置と、蒸気タービンと、前記蒸気タービンの動力で発電する発電機と、前記高温集熱装置で生成された過熱蒸気を前記蒸気タービンへ供給する過熱蒸気供給ラインと、前記蒸気タービンから排出された蒸気を復水して前記低温集熱装置へ給水する給水ラインと、第２蓄熱媒体を有する高温蓄熱装置と、前記過熱蒸気供給ラインから分岐し、前記過熱蒸気供給ラインを流れる過熱蒸気を前記高温蓄熱装置へ供給する第１ラインと、前記高温蓄熱装置で生成された過熱蒸気を前記蒸気タービンへ供給する第３ラインと、前記汽水分離装置で分離された蒸気を前記高温蓄熱装置に供給する第６ラインと、を備え、
    　前記高温蓄熱装置は、前記第１ラインを流れてきた過熱蒸気の熱を前記第２蓄熱媒体に蓄熱すると共に、前記第６ラインを流れてきた蒸気を前記第２蓄熱媒体によって加熱して過熱蒸気を生成する
    　ことを特徴とする太陽熱発電システム。
  7. 　請求項６の記載において、
    　給水中の溶存酸素を低減または除去する脱気器を前記給水ラインに設置すると共に、前記高温蓄熱装置にて前記第２蓄熱媒体と熱交換した蒸気を前記脱気器に戻す第７ラインを設けた
    　ことを特徴とする太陽熱発電システム。
  8. 　請求項７の記載において、
    　運転モードとして蓄熱運転モードと放熱運転モードとを備え、
    　前記蓄熱運転モードでは、水を前記低温集熱装置、前記汽水分離装置、前記高温集熱装置の順に流して過熱蒸気を生成し、この過熱蒸気の一部を前記高温蓄熱装置に導いて前記第２蓄熱媒体に蓄熱させた後、前記第７ラインを経由して前記脱気器へ戻す一方、残りの過熱蒸気を前記蒸気タービンへ供給する運転を行い、
    　前記放熱運転モードでは、水を前記低温集熱装置、前記汽水分離装置の順に流し、前記第６ラインを経由して前記高温蓄熱装置に供給することで過熱蒸気を生成し、この過熱蒸気を前記第３ラインを経由して前記蒸気タービンへ供給する運転を行うようにした
    　ことを特徴とする太陽熱発電システム。
  9. 　太陽光を集光して水を加熱する集熱装置と、蒸気タービンと、前記蒸気タービンの動力で発電する発電機と、前記集熱装置で生成された過熱蒸気を前記蒸気タービンへ供給する過熱蒸気供給ラインと、前記蒸気タービンから排出された蒸気を復水して前記集熱装置へ給水する給水ラインと、第１蓄熱媒体を有する低温蓄熱装置と、第２蓄熱媒体を有する高温蓄熱装置と、前記低温蓄熱装置と前記高温蓄熱装置との間に設けられる副汽水分離装置と、前記過熱蒸気供給ラインから分岐し、前記過熱蒸気供給ラインを流れる過熱蒸気を前記高温蓄熱装置へ供給する第１ラインと、前記第１ラインから前記高温蓄熱装置に供給された過熱蒸気を前記低温蓄熱装置へ供給する第８ラインと、前記第８ラインから前記低温蓄熱装置に供給された蒸気を前記給水ラインに戻す第９ラインと、前記給水ラインから分岐し、前記給水ラインを流れる水を前記低温蓄熱装置へ供給する第２ラインと、前記低温蓄熱装置で生成された蒸気を、前記副汽水分離装置を経由して前記高温蓄熱装置に供給する第１０ラインと、前記高温蓄熱装置で生成された過熱蒸気を前記蒸気タービンへ供給する第３ラインと、を備え、
    　前記低温蓄熱装置は、前記第８ラインを流れてきた蒸気の熱を前記第１蓄熱媒体に蓄熱すると共に、前記第２ラインを流れてきた蒸気を前記第１蓄熱媒体によって加熱して蒸気を生成し、
    　前記高温蓄熱装置は、前記第１ラインを流れてきた過熱蒸気の熱を前記第２蓄熱媒体に蓄熱すると共に、前記第１０ラインを流れてきた蒸気を前記第２蓄熱媒体によって加熱して過熱蒸気を生成する
    　ことを特徴とする太陽熱発電システム。
  10. 　請求項９の記載において、
    　前記副汽水分離装置にて分離された水を前記給水ラインに戻す第１１ラインを設けた
    　ことを特徴とする太陽熱発電システム。
  11. 　請求項１０の記載において、
    　前記集熱装置は、水を加熱して蒸気を生成する低温集熱装置と、前記低温集熱装置にて生成された蒸気をさらに加熱して過熱蒸気を生成する高温集熱装置と、を有して成り、
    　前記低温集熱装置と前記高温集熱装置との間に汽水分離装置を設け、
    　前記汽水分離装置にて分離された水を前記給水ラインまたは前記給水ラインに設けられた機器に戻す第４ラインを設けた
    　ことを特徴とする太陽熱発電システム。
  12. 　請求項１１の記載において、
    　運転モードとして蓄熱運転モードと放熱運転モードとを備え、
    　前記蓄熱運転モードでは、水を前記低温集熱装置、前記汽水分離装置、前記高温集熱装置の順に流して過熱蒸気を生成し、この過熱蒸気の一部を前記高温蓄熱装置、前記低温蓄熱装置の順に導いて前記第１蓄熱媒体および前記第２蓄熱媒体にそれぞれ蓄熱させた後、前記第９ラインを経由して前記給水ラインへ戻す一方、残りの過熱蒸気を前記蒸気タービンへ供給する運転を行い、
    　前記放熱運転モードでは、水を前記低温蓄熱装置、前記副汽水分離装置、前記高温蓄熱装置の順に流して過熱蒸気を生成し、この過熱蒸気を前記第３ラインを経由して前記蒸気タービンへ供給する一方、前記副汽水分離装置にて分離された水を前記第１１ラインを経由して前記給水ラインへ戻す運転を行うようにした
    　ことを特徴とする太陽熱発電システム。
  13. 　太陽光を集光して水を加熱することで蒸気を生成する低温集熱装置と、太陽光を集光して前記低温集熱装置で生成された蒸気をさらに加熱して過熱蒸気を生成する高温集熱装置と、前記低温集熱装置と前記高温集熱装置との間に設けられる汽水分離装置と、蒸気タービンと、前記蒸気タービンの動力で発電する発電機と、前記高温集熱装置で生成された過熱蒸気を前記蒸気タービンへ供給する過熱蒸気供給ラインと、前記蒸気タービンから排出された蒸気を復水して前記低温集熱装置へ給水する給水ラインと、第１蓄熱媒体を有する低温蓄熱装置と、第２蓄熱媒体を有する高温蓄熱装置と、前記低温蓄熱装置と前記高温蓄熱装置との間に設けられる副汽水分離装置と、前記過熱蒸気供給ラインから分岐し、前記過熱蒸気供給ラインを流れる過熱蒸気を前記高温蓄熱装置へ供給する第１ラインと、前記第１ラインから前記高温蓄熱装置に供給された過熱蒸気を前記低温蓄熱装置へ供給する第８ラインと、前記第８ラインから前記低温蓄熱装置に供給された蒸気を前記給水ラインに戻す第９ラインと、前記給水ラインから分岐し、前記給水ラインを流れる水を前記低温蓄熱装置へ供給する第２ラインと、前記低温蓄熱装置で生成された蒸気を、前記副汽水分離装置を経由して前記高温蓄熱装置に供給する第１０ラインと、前記高温蓄熱装置で生成された過熱蒸気を前記蒸気タービンへ供給する第３ラインと、前記汽水分離装置で分離された蒸気を前記高温蓄熱装置に供給する第６ラインと、を備え、
    　前記低温蓄熱装置は、前記第８ラインを流れてきた蒸気の熱を前記第１蓄熱媒体に蓄熱すると共に、前記第２ラインを流れてきた蒸気を前記第１蓄熱媒体によって加熱して蒸気を生成し、
    　前記高温蓄熱装置は、前記第１ラインを流れてきた過熱蒸気の熱を前記第２蓄熱媒体に蓄熱すると共に、前記第６ラインを流れてきた蒸気または前記第１０ラインを流れてきた蒸気を前記第２蓄熱媒体によって加熱して過熱蒸気を生成する
    　ことを特徴とする太陽熱発電システム。
  14. 　請求項１３の記載において、
    　前記汽水分離装置にて分離された水を前記給水ラインまたは前記給水ラインに設けられた機器に戻す第４ラインと、前記副汽水分離装置にて分離された水を前記給水ラインに戻す第１１ラインと、を設けた
    　ことを特徴とする太陽熱発電システム。
  15. 　請求項１４の記載において、
    　運転モードとして蓄熱運転モードと、短時間放熱運転モードと、長時間放熱運転モードと、を備え、
    　前記蓄熱運転モードでは、水を前記低温集熱装置、前記汽水分離装置、前記高温集熱装置の順に流して過熱蒸気を生成し、この過熱蒸気の一部を前記高温蓄熱装置、前記低温蓄熱装置の順に導いて前記第１蓄熱媒体および前記第２蓄熱媒体にそれぞれ蓄熱させた後、前記第９ラインを経由して前記給水ラインへ戻す一方、残りの過熱蒸気を前記蒸気タービンへ供給する運転を行い、
    　前記短時間放熱運転モードでは、水を前記低温集熱装置、前記汽水分離装置の順に流し、前記第６ラインを経由して前記高温蓄熱装置に供給することで過熱蒸気を生成し、この過熱蒸気を前記第３ラインを経由して前記蒸気タービンへ供給する運転を行い、
    　前記長時間放熱運転モードでは、水を前記低温蓄熱装置、前記副汽水分離装置、前記高温蓄熱装置の順に流して過熱蒸気を生成し、この過熱蒸気を前記第３ラインを経由して前記蒸気タービンへ供給する一方、前記副汽水分離装置にて分離された水を前記第１１ラインを経由して前記給水ラインへ戻す運転を行うようにした
    　ことを特徴とする太陽熱発電システム。
  16. 　請求項６、９、１３の何れか記載において、
    　前記高温蓄熱装置に充填される前記第２蓄熱媒体として溶融塩が用いられ、
    　前記溶融塩を媒体循環ポンプによって循環させる溶融塩循環ラインを前記高温蓄熱装置に設け、
    　前記媒体循環ポンプの流量を制御することにより、前記高温蓄熱装置の蓄熱量と放熱量を任意に調整可能とした
    　ことを特徴とする太陽熱発電システム。
  17. 　請求項２、６、１１、１３の何れかの記載において、
    　前記低温集熱装置として、線集光方式であるフレネル型またはトラフ型の集光・集熱装置が用いられ、
    　前記高温集熱装置として、点集光方式であるタワー型の集光・集熱装置が用いられる
    　ことを特徴とする太陽熱発電システム。
PCT/JP2013/069407 2012-07-17 2013-07-17 太陽熱発電システム WO2014014027A1 (ja)

Priority Applications (5)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US14/414,851 US9702541B2 (en) 2012-07-17 2013-07-17 Solar power system
AU2013291157A AU2013291157B2 (en) 2012-07-17 2013-07-17 Solar power system
EP13819708.2A EP2894330B1 (en) 2012-07-17 2013-07-17 Solar power system
ES13819708.2T ES2658567T3 (es) 2012-07-17 2013-07-17 Sistema de energía solar
JP2014525848A JP5984935B2 (ja) 2012-07-17 2013-07-17 太陽熱発電システム

Applications Claiming Priority (4)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2012-158934 2012-07-17
JP2012158934 2012-07-17
JP2013-073516 2013-03-29
JP2013073516 2013-03-29

Publications (1)

Publication Number Publication Date
WO2014014027A1 true WO2014014027A1 (ja) 2014-01-23

Family

ID=49948851

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PCT/JP2013/069407 WO2014014027A1 (ja) 2012-07-17 2013-07-17 太陽熱発電システム

Country Status (6)

Country Link
US (1) US9702541B2 (ja)
EP (1) EP2894330B1 (ja)
JP (1) JP5984935B2 (ja)
AU (1) AU2013291157B2 (ja)
ES (1) ES2658567T3 (ja)
WO (1) WO2014014027A1 (ja)

Cited By (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN104359233A (zh) * 2014-10-30 2015-02-18 广东电网有限责任公司电力科学研究院 太阳能跟踪聚焦发电及制冷系统
JP2015143496A (ja) * 2014-01-31 2015-08-06 メタウォーター株式会社 複数熱源蓄熱材によるバイナリー発電装置及びその制御方法。
EP2927582A1 (en) * 2014-03-31 2015-10-07 Tokuden Co., Ltd. Superheated steam recycling apparatus and method for using same
WO2016017323A1 (ja) * 2014-07-29 2016-02-04 東洋エンジニアリング株式会社 太陽熱集熱装置
JP2016070202A (ja) * 2014-09-30 2016-05-09 三菱日立パワーシステムズ株式会社 蓄熱式発電プラントおよびその運転方法
JP2016166705A (ja) * 2015-03-10 2016-09-15 三菱日立パワーシステムズ株式会社 太陽熱蓄熱装置
JP2017155667A (ja) * 2016-03-02 2017-09-07 三菱日立パワーシステムズ株式会社 太陽熱発電システム及び太陽熱発電方法
CN109489020A (zh) * 2018-11-14 2019-03-19 东方电气集团东方锅炉股份有限公司 用于太阳能光热发电的直流式蒸汽发生系统及布置结构
WO2019087657A1 (ja) * 2017-10-31 2019-05-09 三菱日立パワーシステムズ株式会社 太陽熱発電システム

Families Citing this family (13)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2017014971A (ja) 2015-06-30 2017-01-19 三菱日立パワーシステムズ株式会社 太陽熱発電システム及び太陽熱発電方法
FR3051512B1 (fr) * 2016-05-23 2018-06-08 Suncnim Systeme de production d'energie thermique a au moins un accumulateur de vapeur de stockage d'energie thermique provenant d'une installation solaire
CN109489021A (zh) * 2017-09-11 2019-03-19 甘肃光热发电有限公司 液位可视型蒸汽供给系统及光热电蒸汽发生系统
AT520477B1 (de) * 2017-09-15 2019-10-15 Franz Matthias Schweighofer Vorrichtung zum Erzeugen von Dampf
US10987609B1 (en) * 2018-02-11 2021-04-27 John D. Walker Polar-linear-fresnel-concentrating solar-thermal power and desalination plant
BR112020026105A2 (pt) 2018-06-20 2021-03-16 David Alan McBay Método, sistema e aparelho para extrair energia térmica a partir do fluido salino geotérmico
CN109443066B (zh) * 2018-12-17 2024-02-02 思安新能源股份有限公司 一种输出稳定的固体储热系统
CN109506509B (zh) * 2018-12-17 2024-02-02 思安新能源股份有限公司 一种辅助加热器联合蓄热器及固体储热体的储热系统
JP7164478B2 (ja) * 2019-03-28 2022-11-01 三菱重工業株式会社 発電プラント及び発電プラントの出力増加制御方法
CN109915802B (zh) * 2019-04-15 2023-11-24 沈阳世杰电器有限公司 利用封闭管道进行蓄热放热循环的系统装置
MA56210A (fr) 2019-06-12 2022-04-20 Energynest As Batterie à énergie thermique
CN113776038B (zh) * 2021-10-15 2023-09-22 鸿蒙能源(山东)有限公司 一种超低耗电磁感应蒸发工业蒸汽系统
WO2024028742A1 (en) * 2022-08-03 2024-02-08 Energy Dome S.P.A. Apparatus for thermal energy storage and plant for energy transformation and storage

Citations (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US2933885A (en) * 1952-05-31 1960-04-26 Melba L Benedek Individually Heat storage accumulator systems and method and equipment for operating the same
JPS5125642A (ja) * 1974-08-28 1976-03-02 Hitachi Ltd Taiyonetsuhatsudensochi
JPS60122865A (ja) 1983-12-07 1985-07-01 Hitachi Ltd 太陽熱発電装置
JPS60162038A (ja) * 1984-01-31 1985-08-23 Kawasaki Heavy Ind Ltd 排熱回収発電設備の排温水供給装置
JPS6141891A (ja) 1984-08-06 1986-02-28 Nippon Kokan Kk <Nkk> 熱交換器兼蓄熱装置
JP2004340093A (ja) * 2003-05-19 2004-12-02 Hideo Tamai 太陽熱利用発電装置
US7296410B2 (en) 2003-12-10 2007-11-20 United Technologies Corporation Solar power system and method for power generation
JP2010285926A (ja) * 2009-06-11 2010-12-24 Mitsubishi Heavy Ind Ltd タービン装置及びその制御方法
US8087245B2 (en) 2006-08-04 2012-01-03 Abengoa Solar New Technologies, S.A. Solar concentrator plant
US20120144831A1 (en) * 2009-06-15 2012-06-14 Deutsches Zentrum Fuer Luft-Und Raumfahrt E.V. Method of generating superheated steam in a solar thermal power plant and solar thermal power plant

Family Cites Families (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5125642B1 (ja) 1974-04-15 1976-08-02
JPS61261678A (ja) * 1985-05-15 1986-11-19 Hitachi Ltd 太陽熱発電装置の運転方法
US4854121A (en) * 1986-10-09 1989-08-08 Kabushiki Kaisha Toshiba Combined cycle power plant capable of controlling water level in boiler drum of power plant
DE10128562C1 (de) * 2001-06-13 2003-01-09 Deutsch Zentr Luft & Raumfahrt Solarthermisches Kraftwerk und Verfahren zur Umwandlung von thermischer Energie in mechanische/elektrische Energie in einem solarthermischen Kraftwerk
DE10152968C1 (de) * 2001-10-19 2003-04-30 Deutsch Zentr Luft & Raumfahrt Solarthermisches Kraftwerk und Verfahren zum Betreiben eines solarthermischen Kraftwerks
CN102483263B (zh) * 2009-06-30 2014-05-07 威萨尔德动力股份有限公司 用于太阳能蓄热器的传热流体的仅在蒸汽状态下的循环
DE102009060089A1 (de) * 2009-12-22 2011-06-30 Siemens Aktiengesellschaft, 80333 Solarthermisches Kraftwerk und Verfahren zum Betrieb eines solarthermischen Kraftwerks
AU2010338478A1 (en) * 2009-12-22 2012-08-09 Siemens Aktiengesellschaft Solar thermal power plant and method for operating a solar thermal power plant
US20130285380A1 (en) * 2011-01-03 2013-10-31 Brightsource Industries (Israel) Ltd. Thermal storage system and methods
WO2013002054A1 (ja) * 2011-06-30 2013-01-03 バブコック日立株式会社 太陽熱ボイラおよびそれを用いた太陽熱発電プラント

Patent Citations (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US2933885A (en) * 1952-05-31 1960-04-26 Melba L Benedek Individually Heat storage accumulator systems and method and equipment for operating the same
JPS5125642A (ja) * 1974-08-28 1976-03-02 Hitachi Ltd Taiyonetsuhatsudensochi
JPS60122865A (ja) 1983-12-07 1985-07-01 Hitachi Ltd 太陽熱発電装置
JPS60162038A (ja) * 1984-01-31 1985-08-23 Kawasaki Heavy Ind Ltd 排熱回収発電設備の排温水供給装置
JPS6141891A (ja) 1984-08-06 1986-02-28 Nippon Kokan Kk <Nkk> 熱交換器兼蓄熱装置
JP2004340093A (ja) * 2003-05-19 2004-12-02 Hideo Tamai 太陽熱利用発電装置
US7296410B2 (en) 2003-12-10 2007-11-20 United Technologies Corporation Solar power system and method for power generation
US8087245B2 (en) 2006-08-04 2012-01-03 Abengoa Solar New Technologies, S.A. Solar concentrator plant
JP2010285926A (ja) * 2009-06-11 2010-12-24 Mitsubishi Heavy Ind Ltd タービン装置及びその制御方法
US20120144831A1 (en) * 2009-06-15 2012-06-14 Deutsches Zentrum Fuer Luft-Und Raumfahrt E.V. Method of generating superheated steam in a solar thermal power plant and solar thermal power plant

Cited By (13)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2015143496A (ja) * 2014-01-31 2015-08-06 メタウォーター株式会社 複数熱源蓄熱材によるバイナリー発電装置及びその制御方法。
US9709262B2 (en) 2014-03-31 2017-07-18 Tokuden Co., Ltd. Superheated steam recycling apparatus and method for using same
EP2927582A1 (en) * 2014-03-31 2015-10-07 Tokuden Co., Ltd. Superheated steam recycling apparatus and method for using same
WO2016017323A1 (ja) * 2014-07-29 2016-02-04 東洋エンジニアリング株式会社 太陽熱集熱装置
US10739038B2 (en) 2014-07-29 2020-08-11 Toyo Engineering Corporation Solar heat collecting device
JP2016070202A (ja) * 2014-09-30 2016-05-09 三菱日立パワーシステムズ株式会社 蓄熱式発電プラントおよびその運転方法
CN104359233A (zh) * 2014-10-30 2015-02-18 广东电网有限责任公司电力科学研究院 太阳能跟踪聚焦发电及制冷系统
JP2016166705A (ja) * 2015-03-10 2016-09-15 三菱日立パワーシステムズ株式会社 太陽熱蓄熱装置
JP2017155667A (ja) * 2016-03-02 2017-09-07 三菱日立パワーシステムズ株式会社 太陽熱発電システム及び太陽熱発電方法
WO2019087657A1 (ja) * 2017-10-31 2019-05-09 三菱日立パワーシステムズ株式会社 太陽熱発電システム
AU2018358974A9 (en) * 2017-10-31 2021-05-20 Mitsubishi Power, Ltd. Solar thermal power generation system
AU2018358974B2 (en) * 2017-10-31 2021-05-20 Mitsubishi Power, Ltd. Solar thermal power generation system
CN109489020A (zh) * 2018-11-14 2019-03-19 东方电气集团东方锅炉股份有限公司 用于太阳能光热发电的直流式蒸汽发生系统及布置结构

Also Published As

Publication number Publication date
US20150167499A1 (en) 2015-06-18
EP2894330B1 (en) 2017-12-27
EP2894330A1 (en) 2015-07-15
US9702541B2 (en) 2017-07-11
EP2894330A4 (en) 2016-08-03
JP5984935B2 (ja) 2016-09-06
AU2013291157A1 (en) 2015-02-26
ES2658567T3 (es) 2018-03-12
JPWO2014014027A1 (ja) 2016-07-07
AU2013291157B2 (en) 2016-08-18

Similar Documents

Publication Publication Date Title
WO2014014027A1 (ja) 太陽熱発電システム
JP5602306B2 (ja) 太陽熱ボイラおよびそれを用いた太陽熱発電プラント
AU2009312347B2 (en) Solar thermal power plant and dual-purpose pipe for use therewith
US9683788B2 (en) Steam heat storage system
EP2647841B1 (en) Solar thermal power system
US20110048408A1 (en) Pressurized Solar Power System
EP2784028A1 (en) Integrative system of concentrating solar power plant and desalination plant
EP2470837B1 (en) Vapour only cycling of heat transfer fluid for the thermal storage of solar energy
JP2014047992A (ja) 蓄熱システム及びそれを備える発電システム
KR20150082431A (ko) 가열 및 냉각 겸용 기기를 포함하는 열 에너지 저장 시스템 및 이 열 에너지 저장 시스템을 사용하는 방법
JP6923667B2 (ja) 太陽熱発電システム
US20130111902A1 (en) Solar power system and method of operating a solar power system
US10006310B2 (en) Steam power plant with an additional flexible solar system for the flexible integration of solar energy
AU2013265313B2 (en) Coupling of a turbopump for molten salts
JP2013245685A (ja) 蒸気ランキンサイクルソーラープラントおよび当該プラントの操作方法
KR102096691B1 (ko) 탑형 태양광 집중 설비의 보일러 내 건조를 방지하기 위한 방법 및 장치
JP6600605B2 (ja) 太陽熱発電システム及び太陽熱発電方法
JP6640609B2 (ja) 太陽熱発電システム及び太陽熱発電方法
WO2014065158A1 (ja) 複合型発電プラント
US10393094B2 (en) Vapour only cycling of heat transfer fluid for the thermal storage of solar energy
CA2835604C (en) Steam power plant with an additional flexible solar system for the flexible integration of solar energy

Legal Events

Date Code Title Description
121 Ep: the epo has been informed by wipo that ep was designated in this application

Ref document number: 13819708

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1

WWE Wipo information: entry into national phase

Ref document number: 14414851

Country of ref document: US

ENP Entry into the national phase

Ref document number: 2014525848

Country of ref document: JP

Kind code of ref document: A

NENP Non-entry into the national phase

Ref country code: DE

WWE Wipo information: entry into national phase

Ref document number: 2013819708

Country of ref document: EP

ENP Entry into the national phase

Ref document number: 2013291157

Country of ref document: AU

Date of ref document: 20130717

Kind code of ref document: A