[发明专利]集群式太阳能发电装置

说明书

技术领域

本发明涉及一种集群式太阳能发电装置，尤其涉及一种具有智能控制系统的集群式太阳能发电装置。

背景技术

近年来，伴随着石化燃料的使用，所产生的二氧化碳的排放引起全球变暖，或由核电站事故引发的放射性废弃物所产生的放射能污染等问题变得越来越严重。人们对地球环境和能源的关心日益高涨。在这样的情况下，作为取之不尽且清洁环保的能源——太阳能正在全世界已得到广泛应用。

已有技术的太阳能发电的方式有多种，各有其特点，主要有两大类：光伏发电和光热发电，光伏发电是将太阳能直接转化为电能，光热发电是用太阳能加热工作介质，工作介质在发电机组中做功发电。光伏发电主要以太阳能电池及配套系统组成，其结构简单，容易运输和安装，但其占地面积大，能量分散，功率小，效力低而且成本非常高。

光热发电主要有太阳能塔式系统、太阳能槽式聚焦系统和斯特林盘式系统发电，斯特灵盘式系统无法储存能量，尤其在无太阳光或太阳光不充足的情况下，在应用上受到很大的限制，而槽式系统的温度不能达到很高的程度，塔式发电装置的温度虽然比槽式发电装置的温度高，但在一定程度上也受到很大的限制，并使用熔盐或油作为工质，塔式系统具体结构详见本发明人的授权发明CN201209519Y、CN201210197Y、CN201263130Y等。塔式系统和槽式系统都燃用化石燃料作为太阳能的补充，在效率、成本和对环境的影响上受到很多的限制。

如图1所示，已有技术的塔式发电装置由太阳能收集装置11、能量存储装置12、蒸汽发生装置13、蒸汽传输装置14、发电装置15和控制系统16五部分组成，太阳能收集部分包括太阳能反射器、太阳能集热器和能量传输管道，太阳能收集部分收集并传输能量，热能存储部分将收集的能量存储起来，以便供给蒸汽发生和传输部分，蒸汽发生和传输部分产生热蒸汽，热蒸汽驱动发电部分发电，而控制系统对上述的每个过程进行控制。实现不间断发电，关于对存储在热能存储器24的结构和控制为已知技术，其内容参见专利号为ZL200820074910.4的专利。

由于大多数太阳能发电装置有其不可避免的缺点，故开发一种新型的太阳能发电装置成为必要，本发明使用集合为簇的集群来满足需求，能够按需供电并且效率较高，整个过程无需补充燃用化石燃料的系统。

发明内容

本发明的主要目的在于克服现有装置存在的上述缺点，而提供一种改进的集群式太阳能发电装置，实现集群式大规模太阳能发电，并且存储功能和控制功能可实现太阳能发电的不间断性、智能性和环保性。

本发明的目的是由以下技术方案实现的。

本集群式太阳能发电装置由一个发电机组42和若干太阳能33塔组成，在每个太阳能塔33上有太阳能反射器21、太阳能集热器22、能量传输管道23、热能存储器24和蒸汽发生器25，每个太阳能塔将太阳能经过上述一系列装置的转换和传输产生蒸汽，蒸汽经过热蒸汽传输管道26汇集到太阳能塔33外的蒸汽传输汇集管道41，而传输至发电机组中，整个系统由智能的控制系统控制。该蒸汽传输汇集管道41有多条，并放射状设置。多个太阳能塔环绕在一个发电机组的周围。多个太阳能塔的蒸汽传输管道26将产生的蒸汽汇集到蒸汽传输汇集管道41，蒸汽传输汇集管道41通过蒸汽管道接头43将蒸汽传输至发电机组42中的汽轮机47，发电机组中的汽轮机47驱动发电机48做功发电。每个太阳能塔设有太阳能收集装置11、能量存储装置12、蒸汽发生装置13和蒸汽传输装置14。太阳能塔33的能量存储装置12具有能量存储功能，其中装有具有惰性的具有热能存储功能的介质。发电装置15主要由发电机组42组成，主要包括汽轮机47和发电机48部分，而发电机组42位于很多太阳能塔33的中心位置，这样可把蒸汽管线的热损失降低到最小，控制系统对太阳能反射器21、太阳能集热器22、能量传输管道23、热能存储器24和蒸汽发生器23及发电机组42进行有效地控制。所述蒸汽传输汇集管道41经过多个太阳能塔33附近设置。