[發(fā)明專利]太陽(yáng)能光熱發(fā)電系統(tǒng)及儲(chǔ)能方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201410291169.7
• 申請(qǐng)日: 2014-06-26
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN104047818A
• 公開(kāi)（公告）日: 2014-09-17
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 胡楷;鄭小平;張玘
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 威勝集團(tuán)有限公司
• 主分類號(hào): F03G6/00
• 分類號(hào): F03G6/00;H02J3/32;F24J2/34
• 代理公司: 長(zhǎng)沙永星專利商標(biāo)事務(wù)所 43001
• 代理人: 周詠;米中業(yè)

1.一種太陽(yáng)能光熱發(fā)電系統(tǒng)，其特征在于，包括儲(chǔ)電系統(tǒng)和儲(chǔ)熱系統(tǒng)；?

儲(chǔ)電系統(tǒng)包括兩個(gè)液態(tài)金屬電池和并網(wǎng)變流器，兩液態(tài)金屬電池串聯(lián)形成電池組，所述電池組與并網(wǎng)變流器的直流側(cè)電容器并聯(lián)相接，并網(wǎng)變流器與電網(wǎng)連接；

放置于高溫儲(chǔ)存罐中的液態(tài)金屬電池為高溫液態(tài)金屬電池，放置于低溫儲(chǔ)存罐中的液態(tài)金屬電池為低溫液態(tài)金屬電池；

儲(chǔ)熱系統(tǒng)包括太陽(yáng)能光熱收集器、高溫儲(chǔ)存罐、所述高溫液態(tài)金屬電池本體、低溫儲(chǔ)存罐、蒸汽發(fā)生器、蒸汽輪機(jī)組、發(fā)電機(jī)和儲(chǔ)熱工質(zhì)；儲(chǔ)熱工質(zhì)被太陽(yáng)能光熱收集器加熱后進(jìn)入高溫儲(chǔ)存罐中，釋放熱能后變成低溫工質(zhì)進(jìn)入低溫儲(chǔ)存罐，等待被再次加熱；低溫的儲(chǔ)熱工質(zhì)通過(guò)高溫液態(tài)金屬電池本體再次加熱，變成高溫的儲(chǔ)熱工質(zhì)；高溫的儲(chǔ)熱工質(zhì)儲(chǔ)存的熱能通過(guò)蒸汽發(fā)生器為蒸汽輪機(jī)發(fā)電系統(tǒng)提供高溫高壓蒸汽，推動(dòng)蒸汽輪機(jī)組及發(fā)電機(jī)發(fā)電，發(fā)電機(jī)與電網(wǎng)連接。

2.根據(jù)權(quán)利要求1的太陽(yáng)能光熱發(fā)電系統(tǒng)，其特征在于，所述液態(tài)金屬電池的浸沒(méi)在所述儲(chǔ)熱工質(zhì)中的電池電極增加絕緣保護(hù)，防止所述電池短路或漏電。

3.根據(jù)權(quán)利要求1的太陽(yáng)能光熱發(fā)電系統(tǒng)，其特征在于，所述液態(tài)金屬電池采用電池電極金屬的沸點(diǎn)高于所述儲(chǔ)熱工質(zhì)的最高工作溫度且其電池電極金屬的熔點(diǎn)低于所述儲(chǔ)熱工質(zhì)的最低工作溫度的液態(tài)金屬電池；所述高溫液態(tài)金屬電池本體以顯熱方式儲(chǔ)熱，該電池本體配備有將儲(chǔ)存的熱能輸入或輸出該電池本體的換熱裝置。

4.根據(jù)權(quán)利要求1的太陽(yáng)能光熱發(fā)電系統(tǒng)，其特征在于，所述儲(chǔ)熱工質(zhì)采用液態(tài)工質(zhì)或固態(tài)工質(zhì)。

5.根據(jù)權(quán)利要求1的太陽(yáng)能光熱發(fā)電系統(tǒng)，其特征在于，所述并網(wǎng)變流器采用電壓源型變流器。

6.根據(jù)權(quán)利要求1的太陽(yáng)能光熱發(fā)電系統(tǒng)，其特征在于，所述并網(wǎng)變流器采用具有電能雙向流動(dòng)的變流器，在電網(wǎng)電能多余或電價(jià)較低時(shí)為所述高溫液態(tài)金屬電池和低溫液態(tài)金屬電池充電，在電網(wǎng)電能短缺或電價(jià)較高時(shí)將所述高溫液態(tài)金屬電池中存儲(chǔ)的電能回饋至電網(wǎng)。

7.一種太陽(yáng)能光熱發(fā)電系統(tǒng)的儲(chǔ)能方法，包括如下步驟：

在起始工作狀態(tài)或者儲(chǔ)熱系統(tǒng)儲(chǔ)存的熱能釋放完畢后，高溫儲(chǔ)存罐是空的，且高溫液態(tài)金屬電池本體也降低到了其最低工作溫度，所有的儲(chǔ)熱工質(zhì)都存放在低溫儲(chǔ)存罐中；

白天太陽(yáng)光能供給充沛條件下，低溫儲(chǔ)熱工質(zhì)經(jīng)過(guò)太陽(yáng)能光熱收集器加熱，變成高溫儲(chǔ)熱工質(zhì)儲(chǔ)存在高溫儲(chǔ)存罐中，同時(shí)高溫儲(chǔ)熱工質(zhì)把高溫液態(tài)金屬電池本體加熱至高溫狀態(tài)；高溫儲(chǔ)熱工質(zhì)儲(chǔ)熱過(guò)程與蒸汽輪機(jī)組發(fā)電能同時(shí)進(jìn)行；?

夜晚或用電高峰條件下，儲(chǔ)熱系統(tǒng)儲(chǔ)存的熱能開(kāi)始釋放并經(jīng)蒸汽輪機(jī)組轉(zhuǎn)換成電能向電網(wǎng)饋送；首先釋放的是高溫儲(chǔ)熱工質(zhì)儲(chǔ)存的熱能，高溫儲(chǔ)熱工質(zhì)通過(guò)蒸汽發(fā)生器產(chǎn)生高溫高壓蒸汽推動(dòng)蒸汽輪機(jī)組運(yùn)轉(zhuǎn)，釋放熱能后儲(chǔ)熱工質(zhì)溫度降低，變成低溫儲(chǔ)熱工質(zhì)回流到低溫儲(chǔ)存罐儲(chǔ)存起來(lái)；當(dāng)高溫儲(chǔ)存罐中儲(chǔ)熱工質(zhì)數(shù)量接近于零時(shí)，高溫液態(tài)金屬電池本體中儲(chǔ)存的熱能并未釋放出來(lái)，該電池保持高溫狀態(tài)，通過(guò)泵送裝置再次將低溫儲(chǔ)存罐中的部分儲(chǔ)熱工質(zhì)泵入該高溫液態(tài)金屬電池本體內(nèi)的管道，低溫儲(chǔ)熱工質(zhì)能重新加熱成高溫儲(chǔ)熱工質(zhì)，重新加熱的高溫儲(chǔ)熱工質(zhì)通過(guò)蒸汽發(fā)生器產(chǎn)生高溫高壓蒸汽推動(dòng)蒸汽輪機(jī)組發(fā)電。

8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的太陽(yáng)能光熱發(fā)電系統(tǒng)的儲(chǔ)能方法，其特征在于，所述儲(chǔ)電系統(tǒng)能脫離光熱發(fā)電系統(tǒng)控制，獨(dú)立接受電網(wǎng)調(diào)度進(jìn)行充放電操作；當(dāng)電網(wǎng)無(wú)法吸納所述太陽(yáng)能光熱發(fā)電系統(tǒng)發(fā)出的電能時(shí)，多余電能通過(guò)并網(wǎng)變流器為所述液態(tài)金屬電池充電；當(dāng)所述太陽(yáng)能光熱發(fā)電系統(tǒng)發(fā)出的電能不能滿足電網(wǎng)供電需求時(shí)，所述液態(tài)金屬電池儲(chǔ)存的電能通過(guò)并網(wǎng)逆變器饋入電網(wǎng)。

9.根據(jù)權(quán)利要求7所述的太陽(yáng)能光熱發(fā)電系統(tǒng)的儲(chǔ)能方法，其特征在于，所述高溫液態(tài)金屬電池在光照長(zhǎng)期不足或儲(chǔ)熱工質(zhì)儲(chǔ)熱效率降低時(shí)能作為發(fā)熱元件，將電網(wǎng)電能轉(zhuǎn)化成熱能，用于將低溫儲(chǔ)熱工質(zhì)加熱成高溫儲(chǔ)熱工質(zhì)儲(chǔ)存能量。