集群式太陽能熱發電系統的製作方法
2023-07-28 21:01:16 1
集群式太陽能熱發電系統的製作方法
【專利摘要】本發明涉及一種集群式太陽能熱發電系統，解決了單一式的太陽能熱發電系統運行穩定性存在隱患、以及各發電系統調度困難的問題。本裝置包括依次連接的集熱裝置、蓄能裝置及發電機組，其特徵在於：所述集熱裝置至少設有兩套組成集熱裝置群，各套集熱裝置分別通過相互獨立的熱介質管道與蓄能裝置連接。本發明採用集群系統，可以使得太陽能熱發電系統，在聚光集熱上有最高的利用率和穩定性，集中蓄能使得工質的循環和控制更加容易，發電機組集群可以根據具體情況讓不同數量的發電機組進行工作，使發電機組都在較好的效率下工作。
【專利說明】集群式太陽能熱發電系統
【技術領域】
[0001]本發明涉及一種太陽能熱發電系統，涉及一種集群式的太陽能熱發電系統。
技術背景
[0002]近年來，降低甚至擺脫對化石能源依賴的訴求，促進了太陽能技術的發展。現有的太陽能熱發電技術主要有塔式、槽式和碟式三種，其聚光、集熱以及發電的形式雖然各有不同，但基本工作原理:聚光集熱——能量存儲和傳遞——發電機組轉化為電能，是一致的；上述三種太陽能發電系統各有優缺點，碟式系統的發電裝置無法存儲能量，受光照影響非常大，槽式系統不能達到很高的溫度，塔式系統通常只有一個集熱塔及配套的鏡場，集熱塔一旦出現問題則立刻影響整個電站的運行，維護難度較高。
[0003]太陽能熱發電，不僅直接依賴於外部日照情況的變化，也要響應電網的調度要求。如何設計電站的聚光、集熱和發電裝置，使電站的運行更加穩定，能通過對電站自身的調節和控制，使電站以最高的效率運行，滿足日照條件的變化和電網的調度要求等，是太陽能熱發電技術的關鍵問題。
[0004]傳統的太陽能熱發電系統，尤其是以塔式系統為例，均採用一套集熱裝置對應一套蓄能裝置，然後再與蓄能裝置配套設置發電機組的單一式運行方式，一旦集熱塔出現問題，那麼即使其他裝置完好，也無法正常工作，整個電站運行的穩定性隱患較大。同時，單一式的太陽能熱發電系統，在光照條件不好的情況下，蓄能不足，造成發電機組無法處於高效率的運行狀態，能量利用率低；如果存在多套系統，各套系統之間相互獨立，也無法實現同一調配。
【發明內容】
[0005]本發明的目的在於針對傳統單一式的太陽能熱發電系統運行穩定性存在隱患的問題，提供一種多套集熱裝置並聯集群的太陽能熱發電系統。同時也解決了多套單一式系統運行時不能同一調配，能量利用率低的問題。
[0006]本發明解決其技術問題所採用的技術方案是:一種集群式太陽能熱發電系統，包括依次連接的集熱裝置、蓄能裝置及發電機組，所述集熱裝置至少設有兩套組成集熱裝置群，各套集熱裝置分別通過相互獨立的熱介質管道與蓄能裝置連接。當一套集熱裝置出現故障或者停機維護時，其他的集熱裝置依舊正常運行，能保證集群系統整體的穩定性和持續運行，在相同發電量的前提下，能降低整個系統的維護成本和運行成本。各集熱裝置均與同一蓄能裝置連接，熱能能夠統一調配，保證發電機組的高效率運行，提高能量利用率。
[0007]作為優選，所述集熱裝置為塔式系統，一套集熱裝置包括一個集熱塔及環繞集熱塔設置的用於聚焦的定日鏡陣列。集群中單套塔式系統的集熱裝置與傳統的單一式塔式系統集熱裝置相同，合理利用成熟技術，保證系統的穩定。
[0008]作為優選，所述蓄能裝置為多個可獨立儲能的蓄能單元的集群。單一蓄能單元的故障和維護不影響整體的運行。[0009]作為優選，所述發電機組具有多組構成發電機組集群，各發電機組並聯並相互獨立運行。多發電機組的集群可以根據具體情況讓不同數量的發電機組進行工作，使工作的發電機組都具有較好的效率。
[0010]作為優選，所述發電機組和蓄能裝置通過內含熱介質的換熱管道相連。蓄能裝置與發電機組之間循環的熱介質和蓄能裝置與集熱裝置之間循環的熱介質可以是同一種，也可以是不同種。
[0011]作為優選，所述集熱裝置群可以為塔式系統、槽式系統、碟式系統的一種或者多種混合搭配集群。單個的塔式系統、槽式系統、碟式系統與現有的單一式系統集熱裝置一致。
[0012]本發明採用集群系統，可以使得太陽能熱發電系統，在聚光集熱上有最高的利用率和穩定性，集中蓄能使得工質的循環和控制更加容易，多發電機組集群可以根據具體情況讓不同數量的發電機組進行工作，使發電機組都在較好的效率下工作。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0013]圖1是本發明一種結構示意圖。
[0014]圖中:1.集熱裝置，11.集熱塔，12.定日鏡，2.熱介質管道，3.蓄能裝置，31.蓄能單元，4.發電機組集群，41.發電機組，5.智能控制裝置。
【具體實施方式】
[0015]下面通過具體實施例並結合附圖對本發明進一步說明。
[0016]實施例:一種集群塔式太陽能發電系統，如圖1所示。本裝置具有兩套塔式集熱裝置1組成集熱裝置群，集熱裝置1包括集熱塔11和定日鏡12，定日鏡環繞集熱塔設置，將太陽光反射聚焦到集熱塔的接收器上。兩套集熱裝置1分別通過相互獨立的熱介質管道2與同一蓄能裝置3相連，彼此互不幹擾，當定日鏡將太陽光反射到集熱塔的接收器上時，流經接收器內部管道的熱介質就被加熱，溫度升高的熱介質沿著熱介質管道2流入蓄能裝置3集中蓄能，在進行過熱交換之後，熱介質質溫度降低重新進入循環，流向各個集熱塔。
[0017]蓄能裝置3由若干能獨立蓄能的蓄能單元31組成，發電機組集群4包括多個相互並聯並獨立運行的發電機組41，蓄能裝置3與發電機組集群4之間通過管道相連，熱介質再管道內循環，將蓄能裝置的熱量通過熱交換傳遞到發電機組集群進行發電。蓄能裝置與發電機組之間循環的熱介質和蓄能裝置與集熱裝置之間循環的熱介質可以是同一種，也可以是不同種。發電機組集群4還設有智能控制裝置5，可以根據電網調度情況及蓄能裝置的蓄能情況控制合適數量的發電機組運行，以保證每個運行的發電機組能具有更高的工作效率。
[0018]本裝置採用集群設計，集群式的集熱裝置使能量的收集更加穩定，故障容錯率高，蓄能裝置集中蓄能各個集熱裝置組的熱量統籌調節，發電機組集群的合理控制使電站能更好地響應變化的外部條件，具有更高的能量利用率。
[0019]本裝置的集熱裝置群也可以包含三組或以上集熱裝置，且集熱裝置可以替換為碟式系統、槽式系統的集熱裝置或者採用多種形式集熱裝置混合搭配。
【權利要求】
1.一種集群式太陽能熱發電系統，包括依次連接的集熱裝置、蓄能裝置及發電機組，其特徵在於:所述集熱裝置至少設有兩套組成集熱裝置群，各套集熱裝置分別通過相互獨立的熱介質管道與蓄能裝置連接。
2.根據權利要求1所述的集群式太陽能熱發電系統，其特徵在於:所述集熱裝置為塔式系統，一套集熱裝置包括一個集熱塔及環繞集熱塔設置的用於聚焦的定日鏡陣列。
3.根據權利要求1或2所述的集群式太陽能熱發電系統，其特徵在於:所述蓄能裝置為多個可獨立儲能的蓄能單元的集群。
4.根據權利要求1或2所述的集群式太陽能熱發電系統，其特徵在於:所述發電機組具有多組構成發電機組集群，各發電機組並聯並相互獨立運行。
5.根據權利要求1或2所述的集群式太陽能熱發電系統，其特徵在於:所述發電機組和蓄能裝置通過內含熱介質的換熱管道相連。
6.根據權利要求1所述的集群式太陽能熱發電系統，其特徵在於:所述集熱裝置群可以為塔式系統、槽式系統、碟式系統的一種或者多種混合搭配集群。
【文檔編號】F03G6/06GK103726998SQ201210386287
【公開日】2014年4月16日 申請日期:2012年10月12日 優先權日:2012年10月12日
【發明者】朱亞農 申請人:上海工電能源科技有限公司