[发明专利]具备氢气生成装置的利用太阳光的燃气轮机发电系统

说明书

相关申请

本申请要求2012年10月26日申请的日本专利申请2012-236377的优先权，将其全部内容以参照的方式引入作为本申请的一部分。

技术领域

本发明涉及一种将太阳光用作热源来发电的燃气轮机发电系统。

背景技术

近年来，作为环境问题及能源问题的一种解决方案，提出一种使用将太阳光用作热源的轮机装置的发电技术，例如，利用太阳光热的燃气轮机发电系统(例如，参照专利文献1)。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本专利公开2011-032960号公报

发明内容

(一)要解决的技术问题

但是，由于利用太阳光的这种设备通常无法控制作为能量源的太阳光的供给量，因此难以适当地对应电力需求量的变化来供给电力。因此，存在相对于日照量在电力需求低的白天产生剩余电力，而另一方面，在夜间或恶劣天气时无法供给电力这样的问题。

因此，本发明的目的在于，为了解决上述技术问题，提供一种燃气轮机发电系统，其能够在将太阳光用作热源的同时，进行与电力需求的增减相应的电力供给。

(二)技术方案

为了实现上述目的，本发明的燃气轮机发电系统为具有利用太阳光的燃气涡轮发动机的发电系统，其具备压缩机、太阳光加热器、氢气燃烧器、涡轮、发电机及至少一个氢气生成装置，其中，所述压缩机压缩作为工作介质的空气；所述太阳光加热器以太阳光为热源，加热由所述压缩机压缩的空气；所述氢气燃烧器以氢气为燃料，使由所述压缩机压缩的空气燃烧；所述涡轮从由所述太阳光加热器及所述氢气燃烧器中的至少一个加热的高温气体中获取动力；所述发电机由所述涡轮所驱动；所述至少一个氢气生成装置利用所述涡轮的输出或来自所述涡轮的排热来分解水，从而生成氢气，并将该氢气向所述氢气燃烧器供给。

根据该结构，在日照量多、电力需求小时，通过氢气生成装置预先生成、储备氢气，在没有日照的夜间或电力需求大时，能够利用预先储备的氢气来增加电力供给量，因此，能够在将太阳光用作热源的同时，进行与电力需求的增减相应的电力供给。

在本发明的一个实施方式中，所述氢气生成装置优选为利用由所述发电机生成的电力来电解水的电解氢气生成装置。根据该结构，能够有效地利用在日照量相对于电力需求多的情况下的剩余发电电力，进行与电力需求的增减相应的电力供给。

在本发明的一个实施方式中，优选还具备利用来自所述涡轮的排气来热解水从而生成氢气的热解氢气生成装置。根据该结构，通过进一步利用燃气涡轮发动机的排热，能够在提高系统整体的效率的同时，进行与电力需求的增减相应的电力供给。

本发明的一个实施方式中，优选还具备利用由所述热解氢气生成装置产生的热来预热由所述压缩机压缩的空气的压缩空气预热通路。在该情况下，进一步优选具备如下所述的切换流路的机构，其对应于所述热解氢气生成装置内进行吸热反应的反应室与进行放热反应的反应室的调换，使所述压缩空气预热通路通过所述进行放热反应的反应室附近。根据该结构，能够有效地利用在热解反应中产生的热，使该系统整体的效率提高。

在本发明的一个实施方式中，优选地，还具备排气热交换通路，其使来自所述涡轮的排气通过，并在该排气与所述热解氢气生成装置之间进行热交换；具备如下所述的切换流路的机构，其对应于所述热解氢气生成装置内进行吸热反应的反应室与进行放热反应的反应室的调换，使所述排气热交换通路通过所述进行吸热反应的反应室附近。根据该结构，能够有效地利用来自涡轮的排气的热，使该系统整体的效率提高。

权利要求书和/或说明书和/或说明书附图所公开的至少两种结构的任意组合也包含在本发明中。特别是权利要求书的各权利要求的两项以上的任意组合也包含在本发明中。

附图说明

通过参照附图对以下优选的实施方式进行说明，可更加清楚地理解本发明。但是，实施方式及附图仅用于图示及说明，不应用于确定本发明的范围。本发明的范围由权利要求书确定。在附图中，多张附图中相同的附图标记表示相同或与其相当的部分。

图1是表示本发明的一个实施方式的燃气轮机发电系统的示意结构的框图。

图2是放大表示图1的实施方式的第二氢气生成装置(第一阶段)的示意结构的框图。

图3是放大表示图1的实施方式的第二氢气生成装置(第二阶段)的示意结构的框图。

具体实施方式