[發明專利]太陽能多能互補熱發電裝置

在審

• 申請號: 201611135864.X
• 申請日: 2016-12-13
• 公開（公告）號: CN108612634A
• 公開（公告）日: 2018-10-02
• 發明（設計）人: 張建城
• 申請（專利權）人: 張建城
• 主分類號: F03G6/06
• 分類號: F03G6/06;F03D9/22;F24S20/40;F24S60/00
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

本發明太陽能多能互補熱發電裝置選擇包括可再生能源和化石能源在內的多種能源與太陽能熱發電儲熱裝置結合并實現互補供能發電；采用高溫液體傳熱介質和固體儲熱介質混合儲熱以及兩罐或單罐儲熱新技術；通過風力發電為儲熱系統補熱；選擇不同類型動力機進行有機組合，在簡化結構、降低成本、延長發電時數、擴大使用范圍，提高發電設備利用率，減少硬件投資上提出了全新的技術路線。該裝置屬太陽能熱發電技術領域。

技術領域

本發明太陽能多能互補熱發電裝置選擇包括可再生能源和化石能源在內的多種能源與太陽能熱發電儲熱裝置結合并實現互補供能發電；采用高溫液體傳熱介質和固體儲熱介質混合儲熱以及兩罐或單罐儲熱新技術；通過風力發電為儲熱系統補熱；選擇不同類型動力機進行有機組合，在簡化結構、降低成本、延長發電時數、擴大使用范圍，提高發電設備利用率，減少硬件投資上提出了全新的技術路線。該裝置屬太陽能熱發電技術領域。

背景技術

2016年7月中國政府決定加快推進多能互補集成優化示范工程建設，而傳統槽式太陽能熱發電在設計中已經包括使用了燃氣或燃油等互補技術，確保無光照或光照不穩定時繼續發電。太陽能燃氣聯合發電也具有此特征，不過太陽能在那里僅起輔助作用。近幾年太陽能多能互補技術有了新進展，例如美國專利US20140223906雖然沿用傳統技術，但采用燃氣輪機替代傳統的燃氣燃油鍋爐，表面似乎與太陽能燃氣聯合循環技術如US8863493等專利文獻無本質區別，但太陽能已經改變其從屬地位，類似的如W02015187423也是如此。從這些專利文獻可以透視，太陽能互補熱發電逐步進入以太陽能為主、其它能源技術為輔的多能互補新階段，明顯具有技術進步特征。其實美國桑迪亞實驗室早在2011年提出用燃氣輪機余熱為熔鹽罐補熱，專利US20120102950對該技術做了詳細闡述。而發明人最早在專利201110262876.X中提出將補熱鍋爐與熱儲存相結合。國內如專利CN201210520274.4則利用熔鹽儲熱罐做中介與生物質燃氣鍋爐互補；CN201310049680.1用生物質流化床鍋爐直接替代燃油燃氣鍋爐與太陽能循環系統并聯；CN201620652337.5則簡單把帶儲熱的太陽能發電和生物質能發電系統組合。眾所周知，太陽能熱發電的技術優勢是儲熱，因此多能互補的研究核心應以充分發揮其儲熱優勢為主，包括接納過剩風電、光伏以及生物質等可再生能源，亦或是與燃油、燃氣、燃煤等化石能源互補，都應實現與太陽能熱發電儲熱系統的互補，力爭以最少的成本代價實現最大經濟效益。最近歐盟組織相關院校和企業完成了HYSOL沼氣燃氣與熔鹽儲熱實驗，盡管沒有透露燃氣輪機技術，但該實驗采用的技術路線與美國專利US20120102950的技術方案幾近相同。目前該技術暴露的主要問題在于燃氣輪機價格高昂，相對于光熱發電要求降低初始投資和造價的迫切性而言更應選擇可替代品。總之，使用多種能源與太陽能熱發電實現互補發電，并選擇低成本構建全新的儲熱循環系統已經成為太陽能熱發電技術發展的新趨勢。同樣的，發明人也曾試圖選擇更簡潔的技術，特別在儲熱裝置構造和互補儲能上力求有新的突破，并與其它能源技術建立良好互動，爭取在降低初始投資，提高效率、延長發電時數，擴大地域使用范圍上有所作為。

發明內容

本發明是在中國專利201110262876.X、201110343277.0、201310180460.2、201410123275.X、201510033477.4、201610512003.2和201610856317.4的基礎上進行的技術改進，通過構造全新的儲熱裝置、采用多能互補新方法，在簡化系統硬件、提升發電效率和延長發電時數，增強系統環境適應性和生存能力中實現太陽能熱發電效率及成本最優化。上述專利內容作為本發明的一部分適用本發明。

本發明是通過以下技術方案實現的：