[实用新型]一种并联式太阳能烟囱发电系统及装置

说明书

本申请公开一种并联式太阳能烟囱发电系统及装置，发电系统的特征在于，包括：气体流入单元，用于导入环境中的气体，并将气体汇集形成气流，通过发电装置将气流的风能转换为电能；输风单元，用于输送气流，并具有与气体流入单元连接的输风管道以及多个输气支管；多个集热单元，分别与多个输气支管连接，用于将光能转换为热能，对从输气支管导入的气流进行加热；以及气流排出单元，与集热单元连接，用于排出在集热单元中加热后的气流。

技术领域

本实用新型涉及利用太阳能发电领域，特别是涉及一种并联式太阳能烟囱发电系统及装置。

背景技术

基于太阳能烟囱进行发电的构想是由德国J.Schlaich教授首次提出。之后，在西班牙建成了世界上第一座太阳能烟囱发电站。我国也于2014年在内蒙古建成了太阳能热风发电塔试点项目。太阳能烟囱发电技术越来越受到人们的关注，并在不断开发、利用。基于太阳能烟囱进行发电的主要优点包括:(1)太阳能烟囱发电过程中不会产生污染气体，从而对环境友好；(2)太阳能烟囱发电技术是对可再生能源的开发利用，能够缓解日益严重的能源危机。开发太阳能烟囱发电技术对于加速实现我国碳达峰、碳中和的既定目标具有重要意义。

目前，在现有的太阳能热风发电系统中主要涉及到温室技术、储热技术、烟囱技术、风力透平机技术(涡轮发电机)等。通过将上述技术结合，能够构成将太阳能转化为电能的发电系统。

但是，现有的太阳能热风发电装置在实际建设和应用中也存在着诸多难以克服的缺点。例如，太阳能烟囱发电通常需要建立非常高的烟囱才能保证气流推动透平机的叶片旋转发电，要达到发电200MW的规模，集热棚直径要达到4000km，烟囱高1000km，其建设难度大和维护成本高。另外，建设超大的集热棚占用地面资源大，而超高的烟囱也对周围环境造成很大风险。

实用新型内容

为了解决上述现有技术中存在的问题中的至少之一，本实用新型的第一方面提供了一种并联式太阳能烟囱发电系统，其特征在于，包括：气体流入单元，用于导入环境中的气体，并将上述气体汇集形成气流，通过发电装置将上述气流的风能转换为电能；输风单元，用于输送上述气流，并具有与上述气体流入单元连接的输风管道以及多个输气支管；多个集热单元，分别与上述多个输气支管连接，用于将光能转换为热能，对从输气支管导入的气流进行加热；以及气流排出单元，与上述集热单元连接，用于排出在上述集热单元中加热后的气流。

通过本实用新型所述的发电系统，通过并联多个集热单元以及气流排出单元，能够发挥多个集热单元的协同效果，能够避免建设超大的集热棚和超高的烟囱。

在上述并联式太阳能烟囱发电系统中，上述气体流入单元包括形成为倒锥形状的进风装置，上述进风装置具有多个进风口，从上述多个进风口导入的气体在进风装置中合流。

通过上述设置，环境中的气体通过进风装置合流，能够形成高速的气流，供后续的发电装置利用。

在上述并联式太阳能烟囱发电系统中，上述发电装置设置于上述进风装置下端，为风力透平机或涡轮发电机。

通过上述设置，能够有效地利用系统中所聚集的气流的流速来进行发电，并且，不会造成因高温导致的发电装置的劣化。

在上述并联式太阳能烟囱发电系统中，上述多个集热单元以及与上述多个集热单元连接的气流排出单元的结构、尺寸相同。

通过上述设置，能够达到多个动力源并联后的协同效果，并且，由于多个集热单元和气流排出单元的结构、尺寸相同，因此能够节约设计、建设的成本。

在上述并联式太阳能烟囱发电系统中，上述集热单元包括热气流槽、集热装置以及储热器；上述储热器在外界环境有太阳光照射的情况下能够储存热量，在外界环境无太阳光照射的情况下能够释放热量。

通过上述设置，能够不依赖光照是持续地加热气流，从而能够不间断地为气流的上升提供动力。