[发明专利]塔式太阳能光热发电系统

说明书

技术领域

本发明涉及电力技术领域，更具体地说，涉及一种塔式太阳能光热发电系统。

背景技术

塔式太阳能光热发电系统具有宽泛的温场与能场匹配设定、聚光比大、聚焦温度高、能流密度大、热工转换效率高、应用范围广等等优长特点，可进行大规模：光热发电、水制氢、海水淡化、金属冶炼等众多太阳能用途开发。因此，塔式太阳能光热发电系统是一种极具价值潜力的太阳能多元化利用平台。

曾先后有许多发达国家，开展过塔式太阳能发电技术研究。然而至今该项技术的发展仍受到诸多阻困，其原因主要有两点：一是定日镜跟踪成本过高，这是由于远距离跟踪的精度要求极高，必须达到齿轮无间隙传动，由此所引起的苛刻制作是推高跟踪成本的原因；二是发电规模太小，发电扩容受到极大限制，由于塔式发电规模取决于定日镜场规模，光热发电规模越大，成本下降空间越大，但是当定日镜场规模扩大到一定程度之后，其整体效率呈现锐减下降趋势。因此，目前的塔式太阳能发电系统发电成本居高不下，离市场化要求仍有较大的距离。

发明内容

本发明要解决的技术问题在于，针对现有技术的上述缺陷，提供一种可持续、稳定、高效发电的塔式太阳能光热发电系统。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：

构造一种塔式太阳能光热发电系统，包括：用于收集太阳热能的太阳能集热装置，与所述太阳能集热装置连接、用于产生过热饱和蒸汽的换热器，和与所述换热器连接、用于将所述过热饱和蒸汽转换成电能的热动力转换装置；其中，所述太阳能集热装置包括多个具有收集太阳热能的塔式光热模块；所述热动力转换装置至少包括一个发电机组，至少有两个所述塔式光热模块共用一个所述发电机组。

本发明所述的塔式太阳能光热发电系统，其中，所述热动力转换装置只包括一个所述发电机组。

本发明所述的塔式太阳能光热发电系统，其中，多个所述塔式光热模块中包括带集中式储热的A类塔式光热模块，所述A类塔式光热模块全部串联连接，再与所述发电机组连接；

或者，多个所述塔式光热模块中包括带分布式储热的B类塔式光热模块，所述B类塔式光热模块全部串联连接，再与所述发电机组连接；

或者，多个所述塔式光热模块中同时包括带集中式储热的A类塔式光热模块和带分布式储热的B类塔式光热模块；

其中，所述A类塔式光热模块全部串联连接后再与所述发电机组连接，所述B类塔式光热模块全部串联连接后再与所述发电机组连接。

本发明所述的塔式太阳能光热发电系统，其中，所述热动力转换装置包括多个发电机组。

本发明所述的塔式太阳能光热发电系统，其中，单个所述塔式光热模块发电功率为15-25MW，四个所述塔式光热模块共用一个50MW的所述发电机组。

本发明所述的塔式太阳能光热发电系统，其中，所述热动力转换装置包括两个所述发电机组，两个所述发电机组并联连接。

本发明所述的塔式太阳能光热发电系统，其中，多个所述塔式光热模块同时包括带集中式储热的A类塔式光热模块和带分布式储热的B类塔式光热模块；

全部的所述A类塔式光热模块共连接至一个所述发电机组，全部的所述B类塔式光热模块共连接至另一个所述发电机组。

本发明所述的塔式太阳能光热发电系统，其中，所述A类塔式光热模块包括用于聚焦阳光的第一定日镜和设置有第一集热器的第一光热塔；

多个所述A类塔式光热模块共同通过一个用于储存所述第一集热器中被加热热工质热能的集中式储热单元与所述换热器连接。

本发明所述的塔式太阳能光热发电系统，其中，所述B类塔式光热模块包括用于聚焦阳光的第二定日镜，以及包括设置有第二集热器的第二光热塔，还包括与所述第二光热塔连接、用于存储所述第二集热器中被加热热工质热能的分布式储热单元。

本发明所述的塔式太阳能光热发电系统，其中，所述换热器包括多个子换热器，每个所述B类塔式光热模块包含一个所述子换热器；

每个所述B类塔式光热模块的所述子换热器共同通过一个用于存储过饱和热蒸汽的高温蒸汽储热装置与所述发电机组连接。