太陽能發(fā)電系統(tǒng)的制作方法
【技術領域】
[0001]本發(fā)明涉及一種太陽能發(fā)電系統(tǒng)。
【背景技術】
[0002]作為能夠有效地蓄熱太陽能的太陽能發(fā)電裝置，有具備如下裝置的太陽能發(fā)電裝置:將水/水蒸氣用作一次熱媒來生成過熱蒸汽的太陽能集熱裝置、作為太陽能蓄熱散熱熱媒而使用熔鹽或油的太陽能蓄熱散熱裝置以及將水蒸氣用作二次熱媒的汽輪機發(fā)電設備(例如，參照專利文獻I)。
[0003]此外，有這樣的太陽能發(fā)電裝置:作為一次熱媒和蓄熱散熱熱媒使用熔鹽，作為二次熱媒使用水蒸氣，具備積蓄來自集熱器的高溫的熔鹽的高溫熔鹽罐和對驅動汽輪機的二次熱媒進行加熱后的熔鹽的低溫熔鹽罐(例如，參照專利文獻I)。
[0004]該太陽能發(fā)電裝置如表示現有的太陽能發(fā)電裝置的結構的概念圖的圖7所示那樣具備:為了將太陽放射的直射日光收集到集熱器以根據太陽的方向變更位置的方式構成的太陽追蹤鏡即定日鏡200、作為一次熱媒的熔鹽循環(huán)的太陽能集熱/蓄熱系統(tǒng)即一次系統(tǒng)A以及通過作為二次熱媒的水蒸氣驅動汽輪機來進行發(fā)電的二次系統(tǒng)B。
[0005]—次系統(tǒng)A具備:積蓄低溫熔鹽的低溫熔鹽罐201、從低溫熔鹽罐201取出低溫熔鹽并輸送的第I熔鹽栗202、對來自定日鏡200的直射日光進行集熱并對第I熔鹽栗202輸送的熔鹽進行加熱的集熱器203、積蓄通過集熱器203加熱后的高溫熔鹽的高溫熔鹽罐204、從高溫熔鹽罐204取出高溫熔鹽并輸送的第2熔鹽栗205、被供給由第2熔鹽栗205輸送的高溫熔鹽來對二次熱媒即水蒸氣或供水進行加熱的過熱器206、再熱器207、蒸發(fā)器208、供水預熱器209。通過供水預熱器209對供水進行加熱，由此將被冷卻的熔鹽積蓄在低溫熔鹽罐201中。
[0006]二次系統(tǒng)B具備由從過熱器206供給的過熱蒸汽驅動的高壓渦輪機301、由從再熱器207供給的再熱蒸汽驅動的中低壓渦輪機302、通過中低壓渦輪機302對完工后的二次熱媒進行冷凝的風冷式冷凝器303、積蓄冷凝水的冷凝罐304、從冷凝罐304向供水預熱器209輸送供水的供水栗305、由高壓渦輪機301和中低壓渦輪機302驅動來發(fā)電的發(fā)電機306。
[0007]在該太陽能發(fā)電裝置中，在夜間不進行從低溫熔鹽罐201向集熱器203和高溫熔鹽罐204的熔鹽的供給，將積蓄在高溫熔鹽罐204中的高溫熔鹽供給到過熱器206、再熱器207、蒸發(fā)器208、供水預熱器209，回收到低溫熔鹽罐201中，由此能夠對二次熱媒進行加熱，因此能夠通過所生成的蒸汽驅動高壓渦輪機301和中低壓渦輪機302來進行發(fā)電。
[0008]在上述的專利文獻I的太陽能發(fā)電裝置中具備主蒸汽切換閥6、蓄熱運轉時蒸汽熱交換器入口閥41以及散熱運轉時高壓汽輪機入口配管合流閥107，根據運轉模式(太陽能蓄熱運轉模式或太陽能散熱運轉模式)控制這3個閥的切換控制。因此，存在使用了 3個閥的切換系統(tǒng)的結構的復雜化或切換控制等運用的復雜化問題。
[0009]此外，向蓄熱材料傳遞熱的一次熱媒即水蒸氣根據溫度的變化發(fā)生從過熱蒸汽和飽和蒸汽變化為飽和水和從氣體變化為液體的相變化現象。因此，需要設置4種熱交換器(蒸汽熱交換器33、飽和蒸汽冷凝器34、飽和水熱交換器35、飽和水蒸發(fā)器38)，并且蓄熱散熱系統(tǒng)變得復雜化，成為太陽能發(fā)電裝置的建設成本增加的原因。
[0010]此外，非專利文獻I的太陽能發(fā)電裝置也是對二次熱媒使用水蒸氣來驅動汽輪機而進行發(fā)電的系統(tǒng)，因此需要設置與相變化現象對應的多個熱交換器(供水預熱器、蒸發(fā)器、過熱器、再熱器)，系統(tǒng)變得復雜化，存在建設成本增加的問題。
[0011 ] 專利文獻I:日本特開2014-92086號公報
[0012]非專利文獻ICrescentDunes Solar Energy Project' [online].SolarReserve,LLC.[retrived 29.September 2011].Retrived from the Internet:〈URL:http://www.solarreserve.com/what-we-do/csp-technology/>.

【發(fā)明內容】

[0013]本發(fā)明是根據上述的問題點提出的，其目的是提供一種簡化太陽能發(fā)電裝置中的系統(tǒng)來降低建設成本和發(fā)電成本的太陽能發(fā)電系統(tǒng)。
[0014]為了解決上述課題，例如采用要求專利保護的范圍所記載的結構。本申請包括多個解決上述課題的手段，舉其一例，提供一種太陽能發(fā)電系統(tǒng)，其具備:太陽能集熱裝置，其對太陽能進行集熱來加熱作為一次熱媒的熔鹽;太陽能蓄熱/散熱裝置，其具有積蓄向所述太陽能集熱裝置供給的熔鹽的低溫罐、積蓄由所述太陽能集熱裝置加熱后的高溫的熔鹽的高溫罐以及將從所述高溫罐供給的高溫的熔鹽作為加熱介質對二次熱媒進行加熱的二次熱媒加熱器；以及壓縮機/高溫渦輪機發(fā)電裝置，其具有將從大氣吸入的空氣升壓至預定壓力來生成作為所述二次熱媒的壓縮空氣的壓縮機以及導入由所述二次熱媒加熱器加熱后的壓縮空氣來驅動發(fā)電機的高溫空氣渦輪機。
[0015]根據本發(fā)明，能夠提供一種簡化太陽能發(fā)電裝置中的系統(tǒng)來降低建設成本和發(fā)電成本的太陽能發(fā)電系統(tǒng)。
【附圖說明】
[0016]圖1是表示本發(fā)明的太陽能發(fā)電系統(tǒng)的第I實施方式的結構的概念圖。
[0017]圖2是表示本發(fā)明的太陽能發(fā)電系統(tǒng)的第I實施方式中的與壓縮機的啟動時間對應的高溫空氣渦輪機入口壓力的特性的特性概念圖。
[0018]圖3是表示本發(fā)明的太陽能發(fā)電系統(tǒng)的第I實施方式中的與一天的直達日射強度的變化對應的高溫空氣渦輪機入口溫度、高溫空氣渦輪機入口流量以及高溫空氣渦輪機發(fā)電機輸出的特性的特性概念圖。
[0019]圖4是表示本發(fā)明的太陽能發(fā)電系統(tǒng)的第I實施方式的一天的太陽熱能的運用結構的特性概念圖。
[0020]圖5是表示本發(fā)明的太陽能發(fā)電系統(tǒng)的第2實施方式的結構的概念圖。
[0021 ]圖6是表不本發(fā)明的太陽能發(fā)電系統(tǒng)的第2實施方式中的與壓縮機的啟動時間對應的高溫空氣渦輪機入口壓力的特性的特性概念圖。
[0022]圖7是表示現有的太陽能發(fā)電裝置的結構的概念圖。
[0023]符號說明
[0024]1:太陽、2:定日鏡(太陽光反射鏡)、3:塔、4:太陽能集熱量控制裝置、5: 一次低溫熱媒罐(低溫罐)、18:溫度傳感器(一次低溫熱媒罐溫度)、19:液位傳感器(一次低溫熱媒罐液位)、20:溫度傳感器(集熱器出口一次高溫熱媒溫度)、25: —次高溫熱媒罐(高溫罐)、42:直達日射光、43:液位傳感器(一次高溫熱媒罐)、45:溫度傳感器(二次熱媒加熱器出口一次熱媒溫度)、46:溫度傳感器(二次熱媒加熱器入口一次熱媒溫度)、47: 二次熱媒加熱器、48:集熱器、55:高溫空氣渦輪機入口蝶閥、56:高溫空氣渦輪機、57:溫度傳感器(高溫空氣渦輪機出口空氣溫度)、58:高溫空氣渦輪機廢氣逆止閥、59:壓力傳感器(高溫空氣渦輪機廢氣逆止閥出口壓力)、60:高溫空氣渦輪機旁通蝶閥、65:再生器、72:溫度傳感器(一次高溫熱媒罐液體溫度)、75:壓力傳感器(高溫空氣渦輪機入口壓力)、76:溫度傳感器(高溫空氣渦輪機入口溫度)、86:第I壓縮機、88:壓力傳感器(第I壓縮機出口壓力)、90:第I中間冷卻器、93:壓力傳感器(第2壓縮機出□壓力)、94:第2壓縮機、100A: —次系統(tǒng)(太陽能蓄熱/散熱裝置)、100B: —次系統(tǒng)(太陽能集熱裝置100B)、104:冷卻風扇、121:所內電力系統(tǒng)、122:第2壓縮機斷路器、123:第2壓縮機電動機變換裝置、125:第2壓縮機電動機、129:第I壓縮機斷路器、130:第I壓縮機電動機變換裝置、132:第I壓縮機電動機、133:高溫空氣渦輪機輸出控制裝置、145:發(fā)電機、168:空氣干燥器、172: 二氧化碳去除裝置、200: 二次系統(tǒng)(壓縮機/高溫渦輪機發(fā)電裝置)。
【具體實施方式】
[0025]以下，對本發(fā)明的太陽能發(fā)電系統(tǒng)的實施方式進行說明。
[0026]本發(fā)明的太陽能發(fā)電系統(tǒng)的實施方式具備一次系統(tǒng)和二次系統(tǒng)，其中，一次系統(tǒng)使用熔鹽作為一次系統(tǒng)的熱媒，集熱太陽能并進行蓄熱和散熱；二次系統(tǒng)使用從周圍的大氣吸入空氣并通過一臺空氣壓縮機進行壓縮而得的壓縮空氣作為二次系統(tǒng)的熱媒，驅動高溫空氣渦