[发明专利]光热系统及光热电站

说明书

本申请公开一种光热系统，其包括光热集热器和固体储热装置；其中，所述固体储热装置包括固体储热基体和换热管道，所述换热管道设置在所述固体储热基体中，以与所述固体储热基体换热；所述换热管道的储热入口连通在所述光热集热器的蒸汽出口，所述换热管道的储热出口连通在所述光热集热器的回水入口，以使得所述光热集热器与所述固体储热装置形成热能存储回路。本申请实施例还公开一种光热电站。上述方案能解决目前的光热发电系统利用导热油或熔盐进行热能存储，导致发电效率较低、设备投资成本大、安全系数低的问题。

技术领域

本申请涉及太阳能利用技术领域，尤其涉及一种光热系统及光热电站。

背景技术

太阳能由于具有资源丰富、无污染、利用技术门槛低等优点，已经被普遍应用在多个领域，例如光电领域。利用太阳光产生的热能进行发电是发展较为迅速的技术，光热电站是利用太阳光产生的热能完成发电的场所。在发电的过程中，太阳光产生的热能会使得水变成驱动汽轮机转动蒸汽，进而通过蒸汽驱动汽轮机发电机组实现发电。

虽然太阳能是比较理想的清洁能源，但是太阳能的获取具有时效性，在白天，太阳光的照射能够实现对水的加热，进而直接产生蒸汽，直接产生的蒸汽能够推动汽轮机进行发电运转。但是，发电工作无法持续到黑夜。当然，在没有太阳光的白天(例如阴天)也无法进行发电工作。为了确保太阳光产生的热能能够在黑夜或者没有太阳光的白天持续进行发电，光热电站需要对太阳光产生的热能进行有效存储，进而实现光热发电在日落后或没有太阳光的白天持续进行。

目前，光热电站利用导热油或熔盐(升温后会变成液相)实现对太阳光产生的热能进行存储。在工作的过程中，导热油和熔盐为液态储热工质，只能被加热到其饱和温度附近，而这些液态储热工质温度均匀性较好，整体温度下降较快，再用温度已经下降的液态储热工质产生过热蒸汽，只能大幅度降低所产生的蒸汽品质、需要超大的存储罐、特定的泵、还存在腐蚀和凝结问题。很显然，目前光热电站利用导热油或熔盐实现热能存储，设备投资巨大、安全系数低、蒸汽品质无法得到有效保证。可见，采用导热油或熔盐对太阳光产生的热能进行存储，进而采用这些热能实施发电存在发电效率较低、造价高昂、安全系数低等问题。

发明内容

本申请实施例提供一种光热系统，以解决目前的光热发电系统利用导热油或熔盐进行热能存储，所导致发电效率较低、造价高昂、安全系数低的问题。

为了解决上述问题，本申请实施例采用下述技术方案：

光热系统，包括光热集热器和固体储热装置；其中，所述固体储热装置包括固体储热基体和换热管道，所述换热管道设置在所述固体储热基体中，以与所述固体储热基体换热；所述换热管道的储热入口连通在所述光热集热器的蒸汽出口，所述换热管道的储热出口连通在所述光热集热器的回水入口，以使得所述光热集热器与所述固体储热装置形成热能存储回路。

优选的，上述光热系统中，所述光热集热器为镜场。

优选的，上述光热系统中，所述固体储热装置为多个，多个所述固体储热装置构成储热区域，所述储热区域包括高温储热区域、低温储热区域和再热储热区域；其中：

所述高温储热区域与所述低温储热区域串联，所述再热储热区域与所述高温储热区域和所述低温储热区域所构成的整体并联，所述再热储热区域的储热入口及所述高温储热区域的储热入口均与所述光热集热器的蒸汽出口连通，所述再热储热区域的储热出口及所述低温储热区域的储热出口均与所述光热集热器的回水入口连通。

优选的，上述光热系统中，所述高温储热区域与所述低温储热区域之间通过储热连通管道和汽水分离器连通，所述汽水分离器与所述储热连通管道并联，所述储热连通管道设置有储热控制阀，所述汽水分离器设置有取热控制阀。

优选的，上述光热系统中，所述汽水分离器包括汽水分离主体和集水箱，所述汽水分离主体的入口与所述低温储热区域的取热出口连通，所述汽水分离主体的出口与所述高温储热区域的取热入口连通，所述集水箱与所述汽水分离主体的疏水口连通。