[發(fā)明專利]一種太陽能熱發(fā)電系統(tǒng)

無效

• 申請?zhí)枺?/td>: 200710048297.9
• 申請日: 2007-01-19
• 公開（公告）號: CN101226007A
• 公開（公告）日: 2008-07-23
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 李建民
• 申請（專利權(quán)）人: 李建民
• 主分類號: F24J2/06
• 分類號: F24J2/06;F24J2/32;F24J2/34
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技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及太陽能的利用，指將太陽能轉(zhuǎn)換為熱能，再將熱能轉(zhuǎn)化為電能進(jìn)行利用，特別是將太陽能多能源互補(bǔ)的進(jìn)行梯級的采集及梯級的熱發(fā)電利用。

背景技術(shù)

成熟的太陽能的低溫應(yīng)用主要有低溫采集器件，包括真空玻璃管、板式太陽能、帶有復(fù)合拋物面反射鏡的真空玻璃管(CPC)；實(shí)現(xiàn)在200度以下的太陽能的采集利用，最普通的太陽能熱水器就是實(shí)現(xiàn)溫度低于60度的利用；中溫采集器件至少選主要有：槽式拋物面反射系統(tǒng)、線形菲尼爾鏡、雙曲拋物線反射鏡；實(shí)現(xiàn)溫度在200-400度的溫度的利用；高溫采集器件主要有：平面反射鏡系統(tǒng)(定日鏡)、復(fù)合拋物面(盤式)、半球反射鏡、點(diǎn)聚焦菲尼爾鏡，實(shí)現(xiàn)溫度由400度到2000度的溫度的利用；現(xiàn)有的太陽能的應(yīng)用技術(shù)，都是采用單一的太陽能采集技術(shù)，這樣限制了太陽能的綜合利用。

在中溫應(yīng)用領(lǐng)域，目前只有槽式正在進(jìn)行商業(yè)化，其他的都在實(shí)驗(yàn)之中，但是，槽式系統(tǒng)的溫度一般不超過400度，這樣的溫度進(jìn)行發(fā)電將使熱電的效率比較低，為了提升其發(fā)電效率，在美國的槽式熱電系統(tǒng)中，又加入了使用傳統(tǒng)能源如天然氣為其進(jìn)一步的提高溫度，使其有更高的效能，但是這種技術(shù)方案沒有按照太陽能梯級利用的原則，由低成本高可靠性的真空管系統(tǒng)，使其成本不能降低。

針對現(xiàn)有的技術(shù)，已經(jīng)成熟的太陽能低溫的應(yīng)用技術(shù)，以及比較成熟的太陽能槽式中溫應(yīng)用技術(shù)(溫度低于400度)以及更高溫度(溫度高于400度)的盤式、定日鏡、菲尼爾透鏡式的采集系統(tǒng)，但這些技術(shù)都是被單項(xiàng)的利用，不能形成對太陽能的高效利用；同時被采集的太陽能熱能，也是僅有一種應(yīng)用，沒有將熱能進(jìn)行梯級的利用，沒有實(shí)現(xiàn)對能源的高效的利用。

現(xiàn)有的垃圾發(fā)電因?yàn)槌杀靖叨揽垦a(bǔ)貼進(jìn)行商業(yè)推廣，這樣限制了此技術(shù)的應(yīng)用，因而需要提高經(jīng)濟(jì)、環(huán)保的發(fā)電技術(shù)。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的就是以成熟的真空管技術(shù)為基礎(chǔ)的熱發(fā)電應(yīng)用，即采用太陽能以及其他能源的多能源互補(bǔ)的進(jìn)行梯級的采集及梯級的熱發(fā)電利用，將太陽能的低溫、中溫、高溫采集系統(tǒng)進(jìn)行有效的組合，從而實(shí)現(xiàn)對太陽能的梯級的采集以及梯級的利用，這種熱發(fā)電系統(tǒng)即采用了現(xiàn)有真空管技術(shù)的優(yōu)勢，實(shí)現(xiàn)低成本的太陽能采集，同時與傳統(tǒng)的能源煤、油、氣進(jìn)行了優(yōu)勢互補(bǔ)，特別是用太陽能采集以及煤矸石的結(jié)合發(fā)電，同時，也可以與現(xiàn)有的垃圾焚燒的熱能進(jìn)行互補(bǔ)，使垃圾發(fā)電具有真正的商業(yè)價(jià)值以及商業(yè)的應(yīng)有的可能。

如采用真空玻璃管技術(shù)進(jìn)行低溫的采集將熱流體加熱到100度以內(nèi)，再利用槽式系統(tǒng)進(jìn)行加熱使其增加到400度，再利用菲尼爾透鏡技術(shù)將溫度升到400-1200度，這樣充分發(fā)揮了不同的溫度區(qū)間的采集技術(shù)，實(shí)現(xiàn)太陽能的高效、低成本的利用；同時將采集的高溫的熱能首先進(jìn)行高溫度的應(yīng)用，然后再進(jìn)行中溫的應(yīng)用，其余的熱能再進(jìn)行低溫的應(yīng)用，這樣實(shí)現(xiàn)了對太陽能的高效梯級的利用，提高的能源的利用效能。

這種梯級的采以及以梯級的利用技術(shù)，使得比較成熟的槽式系統(tǒng)可以充分發(fā)揮出作用，同時再采用菲尼爾透鏡等高溫?zé)崮懿杉夹g(shù)，將溫度提升到更高的水平，這種技術(shù)完全可以實(shí)現(xiàn)利用太陽能進(jìn)行高效的發(fā)電，而不必如同現(xiàn)有技術(shù)采用傳統(tǒng)能源如天然氣進(jìn)行高溫的提升，從而使得太陽能的利用更加合理、高效。

以真空管技術(shù)為基礎(chǔ)，實(shí)現(xiàn)多能源互補(bǔ)的進(jìn)行熱發(fā)電，將太陽能與傳統(tǒng)的能源進(jìn)行互補(bǔ)的利用，實(shí)現(xiàn)了低成本高可靠性高性能的太陽能與傳統(tǒng)能源的利用。

具體發(fā)明內(nèi)容如下：

一種太陽能熱發(fā)電系統(tǒng)，含有至少一組太陽能真空管和/或板式采集系統(tǒng)，通過采集系統(tǒng)將太陽能轉(zhuǎn)換為熱能，由熱電轉(zhuǎn)化設(shè)備將熱能轉(zhuǎn)換為電，實(shí)現(xiàn)利用太陽能的熱發(fā)電。

還至少含有另外一種由傳統(tǒng)源提供的能源系統(tǒng)，太陽能采集部分與傳統(tǒng)能源系統(tǒng)以及熱電轉(zhuǎn)化設(shè)備相互并聯(lián)，兩種能源系統(tǒng)進(jìn)行互補(bǔ)的實(shí)現(xiàn)熱發(fā)電。

傳統(tǒng)能源系統(tǒng)至少選自下列一種：

A、煤；包括各種泥煤、褐煤、煙煤、元煙煤，以及煤矸石等煤，都可以成為太陽能系統(tǒng)的補(bǔ)充能源。

B、油；包括汽油、煤油、柴油、燃料油等各種可以燃燒的油，通過燃燒產(chǎn)生熱能；

C、可燃?xì)?。包括焦?fàn)t煤氣、液化石油氣、天然氣等在常溫下以氣態(tài)形式存在的能源，通過燃燒可以產(chǎn)生熱能。

還至少含有一種以垃圾焚燒產(chǎn)生的熱能為補(bǔ)償?shù)南到y(tǒng)，太陽能采集部分與垃圾焚燒熱能部分以及熱電轉(zhuǎn)化設(shè)備相互并聯(lián)，兩種能源系統(tǒng)進(jìn)行互補(bǔ)的實(shí)現(xiàn)熱發(fā)電。特別是城市垃圾焚燒而產(chǎn)生的熱能。

所述的太陽能采集系統(tǒng)中還設(shè)置有下列至少一種器件：

A、真空玻璃管內(nèi)部設(shè)置有熱管