[发明专利]一种基于甲烷重整储能的太阳能光热发电系统及方法

说明书

本发明公开了一种基于甲烷重整储能的太阳能光热发电系统及方法，包括集热器，集热器的出口与换热器4的热侧入口相连通，换热器的热侧出口与换热器回路压缩机的入口相连通，换热回路压缩机的出口与集热器的入口相连通；集热器的出口与甲烷重整吸热反应器的壳程入口相连通，甲烷重整吸热反应器的壳程出口与换热器回路压缩机的入口相连通；集热器对应位置设置有用于将太阳光聚焦于集热器上的镜场，该系统能够实现甲烷重整储能与太阳能光热发电有机的结合，将甲烷重整储能与太阳能光热发电相结合，能够实现对太阳能进行平稳持续的利用。

技术领域

本发明涉及太阳能利用技术领域，特别涉及一种基于甲烷重整储能的太阳能光热发电系统及方法。

背景技术

太阳能具有清洁、取之不尽用之不竭等特点，但是存在时间分布不均问题，太阳能用于发电时一般都需要使用储能等技术。

热化学储能主要是基于一种可逆的热化学反应，通过化学键的断裂重组实现能量的存储和释放，在储能反应中，储能材料吸收热量分解成两种物质单独储存，当需要供能时，两种物质充分接触发生反应，将储存的化学能转化为热能并释放出来。热化学储能密度和效率高，适用于太阳能热能的高温高密度储存。热化学储能的体积和重量储能密度远高于显热或者相变蓄热，储能载体可以在常温下长期储存，热化学储能通常可以得到高品位热能，大多数热化学储能载体安全、无毒、价格低廉，而且便于处理。其中，甲烷重整是一种常见的热化学储能体系，储能密度高，原料来源丰富。

在我国西北地区，太阳能资源丰富，因此，如果能够开发出一种新的系统，该系统可以将甲烷重整热化学储能与太阳能光热发电进行有机的结合，会对太阳能光热发电带来巨大变化。

发明内容

为了克服上述现有技术的不足，本发明的目的在于提供一种基于甲烷重整储能的太阳能光热发电系统及方法，将甲烷重整储能与太阳能光热发电相结合，能够实现对太阳能进行平稳持续的利用。

为了实现上述目的，本发明采用的技术方案是：

一种基于甲烷重整储能的太阳能光热发电系统，包括集热器2，集热器2的出口与换热器4的热侧入口相连通，换热器4的热侧出口与换热器回路压缩机5的入口相连通，换热回路压缩机5的出口与集热器2的入口相连通；

所述的集热器2的出口与甲烷重整吸热反应器7的壳程入口相连通，甲烷重整吸热反应器7的壳程出口与换热器回路压缩机5的入口相连通；

集热器2对应位置设置有用于将太阳光聚焦于集热器2上的镜场1。

所述的甲烷重整吸热反应器7的管程出口与一氧化碳和氢气储罐9入口相连通，一氧化碳和氢气储罐9的出口与释能工质压缩机11入口相连通，释能工质压缩机11的出口与甲烷合成放热反应器13的管程入口相连通，甲烷合成放热反应器13的管程出口与甲烷和二氧化碳储罐14入口相连通，甲烷和二氧化碳储罐14出口与储能工质压缩机16入口相连通，储能工质压缩机16出口与甲烷重整吸热反应器7的管程入口相连通。

所述的释能工质压缩机11的入口和出口分别设置有释能工质压缩机入口阀10和释能工质压缩机出口阀12，储能工质压缩机16的入口和出口分别设置有储能工质压缩机入口阀15和储能工质压缩机出口阀17。

所述的甲烷合成放热反应器13的壳程出口与换热器4的热侧入口相连通，换热器4的热侧出口与释能回路压缩机20的入口相连通，释能回路压缩机20的出口与甲烷合成放热反应器13的壳程入口相连通。

所述的甲烷合成放热反应器13的壳程出口与换热器4的热侧入口之间设置有释能回路出口阀18，释能回路压缩机20的出口与甲烷合成放热反应器13的壳程入口之间设置有释能回路入口阀19。

所述的换热器4的冷侧出口与发电系统21入口相连通，发电系统21出口与换热器4的冷侧入口相连通。