[发明专利]超大功率抛物柱镜面太阳能集热器+热力发电的混合型电站

说明书

该项属能源项目，是超大功率抛物柱镜面太阳能集热器+热力发电的混合型电站的太阳能应用的能源项目，利用抛物柱镜面太阳能集热器网元群，实现大面积集中利用太阳能+热力发电设备，实现超大功率混合型发电站发电，提供强大的电能，加速实现减碳目标。

一次性石化能源快速趋于枯竭的今天，石化产品价格高涨和环境高碳化的高污染，极其严重地影响人类的生存质量。地球村的科技工作者对太阳能收集应用投入了极大的热忱，取得了令人瞩目的成就：如太阳能光电板，真空管式太阳能热水器，大型塔式抛物面与槽式抛物柱镜面太阳能聚光高温加热(可达600℃)装置发电站等等。

太阳能光电板转换效率低，约百分之十几，而且在应用环境下易受灰尘复盖与老化的影响，转换效率低更低，而且价格昂贵，当需要扩大容量时，必须把不稳定的太阳能先进行蓄电池蓄电，再经过逆变器转变为50Hz单相220V/三相380V并入电网或直接应用，系统的价格就更贵，样板试用工程尚可或小容量独立使用也可。

真空管式太阳能热水器，它的最大特点是太阳能转换效率高，可达60％以上，直接把太阳能转换为热能，把真空管内的水加热，它可组成小容量(300升/500升)热水器，直接供家庭单元应用，当然也可以由小单元(12管/20管)组成大容量热水集成装置，但价格仍然较高。

塔式太阳能发电系统，大型抛物面太阳能聚光高温加热(可达600℃)装置发电站，通过可蒸发管汽化600℃存儲罐内的水，使管内的水快速加热汽化，蒸汽送入汽轮机发电，再经变压装置并入电网。理论上该装置可以设计到几兆瓦到百兆瓦功率级电站，但实现上存在很大的难点与风险，首先需建巨大的抛物镜面，直径在40M/60M以上，抛物面口径面积为1256M²/2826M²，这需要花巨资建巨大的支撑铁塔，抗风设计存在巨大的潜在风险，同时，虽然可以600℃以上的高温，如将NaCl熔化成液体，送入高温存儲罐储存太阳能，该设计有儲能大的优点，但工程实现同样难度很大，造价也很高。而槽式太阳能热发电系统，全称为槽式抛物面反射镜太阳能热发电系统，是将多个槽型抛物面聚光集热器经过串并联的排列，加热工质，产生550度以上的高温蒸汽，驱动汽轮机发电机组发电，工程实现同样难度也很大，造价也很高。

总之，太阳能光电板、塔式与槽式太阳能发电系统都归属于纯太阳能发电系统，工程实现难度很大，造价很高，电价非常高，投资回收非常难，目前世界各国几乎靠政府财政补贴支持，因此普及应用也就更难了。

太阳能确实是一个取之不尽，用之不竭的上帝恩施给人类生存与纯绿色天然环保的能源，如何实现太阳能既高效率转换，又能廉价安全获取与使用。为了能真正实现这个伟大而理想的目标，必须以系统工程理论为指导，综合各种先进技术，有机地构建和设计一种超大功率太阳能混合型电站，这是本发明专利的创新性和可实现性的所在。

超大功率抛物柱镜面太阳能集热器+热力发电的混合型电站系统是通过利用抛物柱镜面太阳能集热器把太阳能快速转换为水热能，使水温可达95℃±2℃，再以少量煤碳或天然气进行锅炉加热，使水快速沸腾汽化，产生足量的蒸汽供蒸汽涡轮机发电，再经变电站並入电网，输出几十兆瓦到百兆瓦以上的电功率。当抛物柱镜面太阳能加热器加热的水量超过当时供电的需要时，多余的热水送入大型保温贮水罐贮存，以备用。蒸汽涡轮机发电后具有一定温度的水，囬收输入常温水保温水池，供发电站重新加热循环使用。

多个抛物柱镜面太阳能集热器串并接设计组成网元：占地面积为100x100m²时，单个抛物柱镜面垂直口面尺寸为3m，水平长度为5m，串接20级总长度为100m，行间距6m，总共16行并接，单个抛物柱镜面面积为15m²，网元内抛物柱镜面太阳能集热器共320个组成，网元抛物柱镜面面积共4800m²；当用100个网元占地面积可组合为1000x1000m²，即1平方公里土地面积时，抛物柱镜面太阳能集热器网元再经合理联接，可设计实现总抛物柱镜面面积为480,000m²。由此类推，在我国西北沙漠戈壁地区有广阔的地域供使用，大有用武之地。