[發明專利]一種帶儲熱裝置的太陽能碟式系統的制備方法

有效

• 申請號: 201610001717.7
• 申請日: 2016-01-05
• 公開（公告）號: CN105626405B
• 公開（公告）日: 2018-10-30
• 發明（設計）人: 王旭;宋家正
• 申請（專利權）人: 王旭;宋家正
• 主分類號: F03G6/06
• 分類號: F03G6/06;F24S60/10
• 代理公司: 北京鼎佳達知識產權代理事務所(普通合伙) 11348
• 代理人: 侯蔚寰

本發明涉及一種帶儲熱裝置的太陽能碟式系統的制備方法。該方法的技術方案給出了基座與傾斜集熱柱與儲能箱與斯特林機之間最佳的位置連接關系，解決了現有技術中的碟架頭重腳輕的問題，亦即大大減輕了碟架的負荷；同時，相對基座的中心軸使集熱柱與此之間具有一定傾斜角，使集熱柱頂端的集熱器可以更好地集熱從而提高了整個系統的集熱效率；將斯特林機設置在儲熱箱的一側可以很好地解決斯特林機的散熱問題；并且將石墨層作為集熱及導熱的材料，將擴容增量的硫酸鈉作為無機物相變蓄熱材料，可以使斯特林機始終處于一種穩定的工作狀態。

技術領域

本發明涉及一種能延長太陽能碟式發電設備發電時間系統的制備方法，具體地說是一種帶儲熱裝置的太陽能碟式系統的制備方法。

背景技術

低成本高性能的儲熱技術的應用是當前光熱發電可以與光伏發電相競爭的最大優勢。自光熱發電開始實現規模化開發以來，儲熱就開始在其中扮演重要角色。數十年來，儲熱技術也在經歷著演變，但至今，熔鹽儲熱依舊是最具性價比和最成熟的儲熱技術。但我們還需看到的是，新興的儲熱技術也在逐步獲得發展。

較為古老的如Ruths儲熱技術，也稱之為蒸汽儲熱，對高壓過熱水蒸汽進行存儲。這種技術已經在PS10和PS20兩座塔式光熱電站中進行了應用，實踐證明其成本高昂，推廣價值較低。

熔鹽儲熱是唯一實現商業化大規模應用的儲熱技術。但熔鹽儲熱也擁有自身的缺點和局限性，如不能實現超過550攝氏度以上的運行溫度，高于此溫度將氣化；熔點較高，約在250攝氏度左右，容易出現凍堵事故等。

目前來看，比較有潛力的新興儲熱技術當推石墨儲熱，澳大利亞的Graphite能源公司和西班牙Sener公司都在對這項技術進行研發。Graphite能源公司和澳大利亞的Solastor公司合作利用石墨作為塔式光熱電站的吸熱和儲熱介質，并已經建成了一個3MW的Lake Cargelligo示范性項目。其將吸熱系統與儲熱系統集成在了一起，在集熱塔上，熱量接收器的內部即為石墨材料，其承擔著吸收部分熱能后與水換熱產生蒸汽，另一部分熱能同時進行儲熱的雙向任務。整個熱量接收和儲熱系統內部充入氬氣以防止氧化。Graphite能源公司總經理Nick Bain表示，“我們的首要目標是設法增加儲熱溫度”。

SENER正在研究高效經濟的固態石墨儲熱解決方案。據Sunshot網站對該項目的介紹信息：這種儲熱技術理論上可在超過800攝氏度、甚至高達1650攝氏度的溫度下穩定應用，無寄生性能源消耗，預期壽命可達30年。

瑞士Airlight能源公司利用空氣作為傳熱介質，利用硅石進行儲熱。其宣稱可實現的儲熱溫度約達650攝氏度。該公司的研發總監Gianluca Ambrosetti表示，“最大的優勢是這項技術相對簡單并可以實現較高的溫度。”

中國專利文獻CN103256737A公布了體重太陽能熱水器儲熱式水箱，其主要技術方案是，該水箱內部裝有發熱體和儲熱體，儲熱體內部密封有可選的硫酸鈉相變儲熱材料。

中國專利文獻CN013525373A公布了一種復合定形相變儲熱材料及制備方法，其主要技術方案是，該復合材料以多孔材料為支撐材料，無機水合鹽為相變材料，通過多孔材料的毛細吸附作用及表面活性劑的自組裝將無積水合鹽吸附入支撐材料的多孔結構中制備而成。

然而，如何使得太陽能熱發電盡快能夠達到：平價上網、變補充能源為替代能源。這是目前太陽能熱發電行業尤為關注的問題。經過鄂爾多斯2012 年的十臺并網型的示范工程證明了斯特林熱機的穩定，同時也證明了采用斯特林熱機作為太陽能發電系統的配置是事宜的，從整體設備及它產生的技術效果看，太陽能碟架系統的制備工藝及設置在碟架上的儲熱裝置其位置的設定是關鍵的因素。

例如，在野外不受控環境下，在僅有5米左右聚焦的條件下，保證碟架及反射鏡的不變形，仍然是個巨大的挑戰；