[发明专利]分布式多级太阳能热发电及多联产系统

说明书

本发明的目的是提供一种分布式多级太阳能热发电及多联产系统，包括太阳能采集系统、太阳能发电机组，至少包含二组太阳能发电系统，每组太阳能发电系统由太阳能采集系统和太阳能发电机组组成，一组太阳能发电系统可以与另外一组太阳能发电系统进行串联和/或并联连接，一组太阳能发电系统发电后的余热被另一组太阳能发电系统利用，二组太阳能发电系统可以由太阳能低温发电系统与太阳能高温发电系统构成。同时由于采用分布式式采集及分布式多级互补发电，实现了分布式多级太阳能热发电，在每一级的太阳能发电系统中，采用制冷、供干燥、热水的应用，即实现了余热利用，又实现了对工作介质的冷凝，增加了系统的整体热能利用效率。

技术领域

本发明涉及太阳能发电，特别是以分布式多级太阳能热发电及热电联产系统，其余热可以用于供暖、制冷、干燥、热水等应用。

背景技术

现有的太阳能发电主要有光伏和光热两种，光伏发电需要硅或其他特殊材料进行发电，光热发电有槽式、塔式和蝶式。热电主要是大规模的发电，而且主要是单级发电系统，这样的发电系统，主要还是依据传统的煤发电原理实现的发电，缺乏对动态的太阳能热源的适应，除此之外，由于主要的太阳能发电的采集温度单一，因而不需要也没有多级发电系统，因而不能将中国领先的低温热水技术和产业应用于此领域，同时现有的太阳能热发电缺乏小规模、家庭化、低成本化的热发电系统，同时现有的太阳能真空集热管主要应用于太阳能热水器，由于采集温度低，直接发电效率低，因而限制了其应用。

分布式能源系统是指将能源系统以小规模、小容量、模块化、分散式的方式布置在用户端，来双向传输冷、热、电能。由于可以提高能源利用率和供电安全性，实现按需供能以及为用户提供更多选择，分布式能源系统成为全球电力行业和能源产业的重要发展方向。分布式能源系统的能源利用率远远高于多数国家依靠大型主要电站将电力从发电厂向终端用户单向传输的集中供电系统。发电厂最终只能将燃料能源燃烧产生的1/3热能转化成电能，而近50%的热能流失，传输环节损耗近10%的热能。而且，当前20%的发电装机容量只用于满足用电高峰期的需求。因此，这些发电机组运行时间仅占全部机组运行时间的5%，发电量仅占发电总量的1%。由于只依靠几条主要线路传输电力，集中供电系统的供电线路拥堵问题日益凸显。电力供应过剩迫使公用事业单位依靠污染性更高和效率更低的能源发电来满足用电高峰期需求，而不是简单地将剩余电力从需求量低的市场重新配送至需求量高的市场，从而造成能源利用率更为低下。然而，分布式热电联产机组都是采用传统能源实现的热电联产，而且没有蓄热型的热电联产机组，这样障碍了新能源及热电联产机组的应用。

太阳能分布式热发电系统是针对太阳能采集面积大采用的发电方式，但是多级的分布式太阳能发电系统如何进行，需要进行研究。

发明内容

本发明的目的是提供一种分布式多级太阳能热发电及多联产系统，采用至少一组低温太阳能热发电系统及至少一组太阳能高温发电系统，一个发电系统的发电后的余热被另一个发电系统利用，实现多级余热利用的发电，利用太阳能系统的采集温度特征，将60-300摄氏度的热源实现的发电划分为太阳能低温发电，采用300-1200摄氏度的热源进行发电为太阳能高温发电，双级的发电系统的余热可以被另外一级利用，因而可以将不同的采集温度的太阳能系统进行梯级采集梯级利用，因而实现了多级的互补利用发电。同时由于采用分布式采集及分布式多级互补发电，因而实现了分布式多级太阳能热发电，在每一级的太阳能发电系统中，采用制冷、供干燥、热水的应用，即实现了余热利用，又实现了对工作介质的冷凝，因而增加了系统的整体热能利用效率。

具体发明内容如下：

分布式多级太阳能热发电及多联产系统，包括太阳能采集系统、太阳能发电机组，其特征是：至少包含二组太阳能发电系统，每组太阳能发电系统由太阳能采集系统和太阳能发电机组组成，一组太阳能发电系统可以与另外一组太阳能发电系统进行串联和/或并联连接，一组太阳能发电系统发电后的余热被另一组太阳能发电系统利用，实现多级余热利用的发电，二组太阳能发电系统可以由一组太阳能低温发电系统与一组太阳能高温发电系统构成。