[發明專利]超大功率拋物柱鏡面太陽能集熱器+熱力發電的混合型電站

無效

• 申請號: 201010178893.0
• 申請日: 2010-05-20
• 公開（公告）號: CN102251941A
• 公開（公告）日: 2011-11-23
• 發明（設計）人: 陳鐘;陳建希
• 申請（專利權）人: 陳鐘;陳建希
• 主分類號: F03G6/06
• 分類號: F03G6/06;F22B1/00;F24J2/12
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

該項屬能源項目，是超大功率拋物柱鏡面太陽能集熱器+熱力發電的混合型電站的太陽能應用的能源項目，利用拋物柱鏡面太陽能集熱器網元群，實現大面積集中利用太陽能+熱力發電設備，實現超大功率混合型發電站發電，提供強大的電能，加速實現減碳目標。

一次性石化能源快速趨于枯竭的今天，石化產品價格高漲和環境高碳化的高污染，極其嚴重地影響人類的生存質量。地球村的科技工作者對太陽能收集應用投入了極大的熱忱，取得了令人矚目的成就：如太陽能光電板，真空管式太陽能熱水器，大型塔式拋物面與槽式拋物柱鏡面太陽能聚光高溫加熱(可達600℃)裝置發電站等等。

太陽能光電板轉換效率低，約百分之十幾，而且在應用環境下易受灰塵復蓋與老化的影響，轉換效率低更低，而且價格昂貴，當需要擴大容量時，必須把不穩定的太陽能先進行蓄電池蓄電，再經過逆變器轉變為50Hz單相220V/三相380V并入電網或直接應用，系統的價格就更貴，樣板試用工程尚可或小容量獨立使用也可。

真空管式太陽能熱水器，它的最大特點是太陽能轉換效率高，可達60％以上，直接把太陽能轉換為熱能，把真空管內的水加熱，它可組成小容量(300升/500升)熱水器，直接供家庭單元應用，當然也可以由小單元(12管/20管)組成大容量熱水集成裝置，但價格仍然較高。

塔式太陽能發電系統，大型拋物面太陽能聚光高溫加熱(可達600℃)裝置發電站，通過可蒸發管汽化600℃存儲罐內的水，使管內的水快速加熱汽化，蒸汽送入汽輪機發電，再經變壓裝置并入電網。理論上該裝置可以設計到幾兆瓦到百兆瓦功率級電站，但實現上存在很大的難點與風險，首先需建巨大的拋物鏡面，直徑在40M/60M以上，拋物面口徑面積為1256M²/2826M²，這需要花巨資建巨大的支撐鐵塔，抗風設計存在巨大的潛在風險，同時，雖然可以600℃以上的高溫，如將NaCl熔化成液體，送入高溫存儲罐儲存太陽能，該設計有儲能大的優點，但工程實現同樣難度很大，造價也很高。而槽式太陽能熱發電系統，全稱為槽式拋物面反射鏡太陽能熱發電系統，是將多個槽型拋物面聚光集熱器經過串并聯的排列，加熱工質，產生550度以上的高溫蒸汽，驅動汽輪機發電機組發電，工程實現同樣難度也很大，造價也很高。

總之，太陽能光電板、塔式與槽式太陽能發電系統都歸屬于純太陽能發電系統，工程實現難度很大，造價很高，電價非常高，投資回收非常難，目前世界各國幾乎靠政府財政補貼支持，因此普及應用也就更難了。

太陽能確實是一個取之不盡，用之不竭的上帝恩施給人類生存與純綠色天然環保的能源，如何實現太陽能既高效率轉換，又能廉價安全獲取與使用。為了能真正實現這個偉大而理想的目標，必須以系統工程理論為指導，綜合各種先進技術，有機地構建和設計一種超大功率太陽能混合型電站，這是本發明專利的創新性和可實現性的所在。

超大功率拋物柱鏡面太陽能集熱器+熱力發電的混合型電站系統是通過利用拋物柱鏡面太陽能集熱器把太陽能快速轉換為水熱能，使水溫可達95℃±2℃，再以少量煤碳或天然氣進行鍋爐加熱，使水快速沸騰汽化，產生足量的蒸汽供蒸汽渦輪機發電，再經變電站並入電網，輸出幾十兆瓦到百兆瓦以上的電功率。當拋物柱鏡面太陽能加熱器加熱的水量超過當時供電的需要時，多余的熱水送入大型保溫貯水罐貯存，以備用。蒸汽渦輪機發電后具有一定溫度的水，囬收輸入常溫水保溫水池，供發電站重新加熱循環使用。

多個拋物柱鏡面太陽能集熱器串并接設計組成網元：占地面積為100x100m²時，單個拋物柱鏡面垂直口面尺寸為3m，水平長度為5m，串接20級總長度為100m，行間距6m，總共16行并接，單個拋物柱鏡面面積為15m²，網元內拋物柱鏡面太陽能集熱器共320個組成，網元拋物柱鏡面面積共4800m²；當用100個網元占地面積可組合為1000x1000m²，即1平方公里土地面積時，拋物柱鏡面太陽能集熱器網元再經合理聯接，可設計實現總拋物柱鏡面面積為480,000m²。由此類推，在我國西北沙漠戈壁地區有廣闊的地域供使用，大有用武之地。