[发明专利]太阳能与燃料热化学互补发电装置及方法

权利要求书

1.一种消除余弦损失的太阳能与燃料热化学互补的发电装置，包括二维旋转跟踪太阳能热化学吸收/反应器单元(20)和动力发电单元(60)，其中：

二维旋转跟踪太阳能热化学吸收/反应器单元(20)，用于调节圆形或近圆形太阳能热化学吸收/反应阵列(30A)的倾角和方位角，实现太阳能热化学吸收/反应阵列(30A)的二维旋转，使投射到抛物型槽式聚光镜(31)的太阳光线汇聚至太阳能集热管(32)，进而吸收所聚焦的太阳热能以驱动经预处理之后的原料工质(S2)在填充于太阳能集热管(32)内的催化剂(38)作用下发生热化学反应，生成混合气产物(S3)；

动力发电单元(60)，用于在对混合气产物(S3)进行冷却分离后得到的合成气燃料(S6)的驱动下进行发电。

2.根据权利要求1所述的消除余弦损失的太阳能与燃料热化学互补的发电装置，其中，所述二维旋转跟踪太阳能热化学吸收/反应器单元(20)包括：

由多组太阳能吸收/反应器(30)以一定行间距构成的圆形或近圆形太阳能热化学吸收/反应阵列(30A)；以及

集热镜场底部旋转平台(20A)，太阳能热化学吸收/反应阵列(30A)安装于集热镜场底部旋转平台(20A)上；

其中，每个太阳能吸收/反应器(30)包括多个太阳能集热管(32)。

3.根据权利要求2所述的消除余弦损失的太阳能与燃料热化学互补发电装置，其中：

集热镜场底部旋转平台(20A)包括：旋转轨道(21)、底部平台支架(22)、底部旋转驱动装置(23)、分气缸(24)、合气缸(24’)和流量控制阀(25)；

所述太阳能吸收/反应器阵列(30A)包括多组太阳能吸收/反应器(30)，以固定行间距排列，组成圆形或近圆形太阳能吸收/反应器阵列(30A)，并安装于集热镜场底部旋转平台(20A)的底部平台支架(22)上；

旋转轨道(21)固定于水平面上，与安装于其上方的底部平台支架(22)通过滚轮装置与其进行连接，实现底部平台支架(22)在旋转轨道(21)上的旋转工作；底部旋转驱动装置(23)位于底部平台支架(22)的中心，供电后驱动底部平台支架(22)旋转；太阳能热化学吸收/反应阵列(30A)进出口总管路上分别安装分气缸(24)和合气缸(24’)，各太阳能吸收/反应器(30)进口管路上分别安装流量控制阀(25)以调节进入其的原料工质流量。

4.根据权利要求3所述的消除余弦损失的太阳能与燃料热化学互补发电装置，其中，所述的太阳能吸收/反应器(30)包括抛物型槽式聚光镜(31)、太阳能集热管(32)、集热管支架(33)、聚光镜支架(34)、集热器倾角旋转轴(35)、集热器支架(36)、集热器倾角旋转驱动机构(37)和催化剂(38)；

集热器倾角旋转轴(35)被位于其两端的集热器支架(36)支撑并固定于底部平台支架(22)上，集热器倾角旋转轴(35)两侧均匀布置多具聚光镜支架(34)，聚光镜支架(34)用以支撑和同定抛物型槽式聚光镜(31)；

太阳能集热管(32)内部填充有催化剂(38)，太阳能集热管(32)通过多支固定在集热器倾角旋转轴(35)的集热管支架(33)进行支撑和固定，其中，每一根太阳能集热管(32)的两端均与集热管支架(33)进行连接；

集热器倾角旋转轴(35)为旋转构件，在集热器倾角旋转驱动机构(37)的驱动下，集热器倾角旋转轴(35)能够进行旋转，实现太阳能吸收/反应器(30)倾角的调节；

各太阳能吸收/反应器(30)进口管路上分别安装流量控制阀(25)以调节进入其的原料工质流量；

太阳光线经由抛物型槽式聚光镜(31)反射汇聚到太阳能集热管(32)，将聚焦的太阳热能传递到太阳能集热管(32)内部催化剂(38)床层，预处理之后的原料工质(S2)在催化剂(38)作用下吸收所聚焦的太阳热能，发生热化学反应生产混合气产物(S3)。