太阳能场布局以及用于在其中布置、维护和操作定日镜的系统和方法技术方案

可以以维护车辆能够沿着有条件通道通过太阳能场的方式来布置和操作定日镜中的至少某些。用以允许由维护车辆接近定日镜的定日镜的布置和控制可以使得与常规布置相比能够实现不同的定日镜图案。特别地，与太阳能场的另一区段中的定日镜相比，可以以较高的密度来布置可能在几何上不那么高效的太阳能场的一个区段中的定日镜。另外，可以在不使位置约束于特定线或弧图案的情况下基于从太阳能塔中的有利点看的地面覆盖和/或收益产生来使场的各个区段中的定日镜的位置最优化。

【技术实现步骤摘要】
本申请是申请日为“2012年12月17日”、申请号为“201180029293.0”、专利技术名称为“太阳能场布局以及用于在其中布置、维护和操作定日镜的系统和方法”的申请的分案申请。相关申请的交叉引用本申请要求2010年6月16日提交的美国临时申请号61/355,271、2010年8月30日提交的美国临时申请号61/378,382、2010年9月5日提交的美国临时申请号61/380,237、2011年5月17日提交的美国临时申请号61/487,136以及2011年2月25日提交的国际申请号PCT/US11/26273的权益，其全部被整体地通过引用结合在本文中。
本公开一般地涉及太阳能系统，并且更具体地涉及用于在太阳能场内布置定日镜的系统和方法。本公开还涉及用于在太阳能场内维护和/或操作定日镜的系统和方法。
技术实现思路
本公开的实施例一般地涉及用于维护和/或操作太阳能动力系统的太阳能场的系统、方法和设备。可以通过以特定方式操作的太阳能场和/或定日镜来对维护车辆进行导航以实现某些定日镜的维护(诸如清洁、修理或替换)。维护车辆可以在太阳能场内的永久或有条件通道上穿过太阳能场。可以控制定日镜以允许维护车辆沿着这些有条件通道前进。可以按照更有序且高密度的图案来布置太阳能场的一个部分中的定日镜，例如接近于太阳能塔，同时可以按照更无序的图案来布置太阳能场中的另一部分中的定日镜，例如远离太阳能塔。因此可以通过控制某些定日镜以打开用于维护车辆的太阳能场中的有条件通道来使得可实现对有序或无序图案部中的定日镜的接近。可以使场的各种部分中的定日镜的密度和布置最优化以改善和/或最大化太阳能产生和/或收益产生。可以在不考虑关于基本方向的对称性的情况下选择定日镜的密度/布置。在实施例中，设计和操作太阳能热定日镜场的方法可以在不使定日镜位置局限于线或弧的情况下包括响应于从太阳能场中的太阳能塔的顶部处或其附近的位置看由定日镜预测的地面掩蔽而使用于定日镜在太阳能场的相当一部分中的位置最优化。该方法还可以包括根据最优化位置来构造太阳能热定日镜场。另外，该方法可以包括选择所构造太阳能场中的第一位置和第二位置之间的驾驶区。所选驾驶区的至少一部分可以以某些定日镜为边界，使得当边界定日镜具有第一取向时，由在驾驶区的相对侧的边界定日镜定义的该部分的宽度不足以允许维护车辆通过该部分。该方法还可以包括使边界定日镜的反光镜从第一取向重新定向为第二取向，使得由在驾驶区的相对侧的边界定日镜限定的所述部分的宽度足以允许维护车辆通过该部分。该方法还可以包括沿着驾驶区将维护车辆从第一位置移动至第二位置。在第二位置处，可以使用维护车辆在所构造太阳能场中维护定日镜中的一个或多个。在实施例中，太阳能场设计的方法可以包括在不使定日镜位置局限于同心弧的情况下响应于从太阳能塔的顶部处或其附近的位置看由定日镜预测的地面掩蔽而使用于定日镜在太阳能场的相当一部分中的位置最优化。该方法还可以包括响应于最优化的结果来构造太阳能热定日镜场。在实施例中，用于太阳能热力系统的太阳能场可以具有塔上架设接收机和将在其上面绕着该塔布置至少5000个定日镜以使太阳能会聚到接收机上的场。用于制造太阳能场的方法可以包括限定场的至少一部分，定日镜将被定位于其上面。所述至少一个部分可以具有沿着从塔位置延伸的半径的为塔高度的至少0.5倍的第一维度和与作为至少第一维度的第一维度正交的第二维度。该方法还可以包括在除了要保持在所述至少一部分的边界内的位置之外不局限于所述至少一个部分的边界内的定日镜的任何几何图案位置的情况下通过使用最优化算法使太阳能产生和/或收益产生最大化来使所述至少一个部分中的定日镜的数目和布置最优化。在实施例中，用于太阳能热力系统的太阳能场可以具有塔上架设接收机和将在其上面绕着该塔布置至少5000个定日镜以使太阳能会聚到接收机上的场。用于制造太阳能场的方法可以包括限定场的至少一部分，定日镜将被定位与其上面。所述至少一个部分可以具有沿着从塔位置延伸的半径的为塔高度的至少0.5倍的第一维度和与作为至少第一维度的第一维度正交的第二维度。该方法还可以包括在除了要保持在所述至少一部分的边界内的位置之外不局限于所述至少一个部分的边界内的定日镜的任何几何图案位置的情况下通过相对于在从接收机位置开始的塔高的30％内的有利点使对于定日镜的地面掩蔽效率的对时间平均值最大化来使所述至少一个部分中的定日镜的数目和布置最优化，该效率是被定日镜的反光镜掩蔽的地面的面积除以所述至少一个部分中的定日镜的反光镜的总面积。在实施例中，太阳能场可以具有被配置成将日射指引到太阳能场内的太阳能塔中的靶的许多定日镜。用于在太阳能场中部署许多定日镜的方法可以包括在不局限于特定线或弧形布局的情况下且基于从太阳能塔中的有利点看的地面掩蔽而使用最优化算法来确定用于所述许多定日镜的定日镜部署位置。在实施例中，太阳能塔系统可以包括太阳能塔和定日镜场。太阳能塔可以在其中具有靶。定日镜场可以围绕太阳能塔。可以将每个定日镜配置成将日射指引到此靶处。远离塔的场的至少环形部分可以具有未布置在以塔的基座为中心的同心弧上的定日镜。围绕塔基座的场的至少内部可以具有根据规则网格图案或同心弧而布置的定日镜。在实施例中，太阳能塔系统可以包括太阳能塔和定日镜场。太阳能塔可以在其中具有靶。定日镜场可以围绕太阳能塔。可以将每个定日镜配置成将日射指引到此靶处。该场可以具有内区和外区，两者都以太阳能塔为中心。外区可以围绕内区。可以根据穿过内区的线或弧图案来部署内区中的定日镜。可以在不考虑穿过外区的线或弧图案的情况下部署外区中的定日镜。在实施例中，一种系统可以包括太阳能塔和部署在太阳能场中且被配置成使日射改向至在太阳能场中的太阳能塔的顶部处或其附近的靶。太阳能场的显著区域可以具有为至少100个定日镜的总定日镜部署，以使得遍及太阳能场的该显著区域的大部分存在定日镜。该显著区域中的定日镜部署图案可以使得通过一系列的二十个或更多定日镜不能画出平行线或弧，沿着该线或弧可以使定日镜间隔开不超过沿着线或弧的定日镜的平均最近邻近距离的三倍。在实施例中，太阳能场可以具有被配置成将日射指引到太阳能塔中的靶处的许多定日镜。一种用于部署所述许多定日镜的方法可以包括当太阳能塔在北半球时以与在太阳能塔以北相比更高的密度在太阳能塔南方的太阳能场中部署定日镜，或者当太阳能塔在南半球中时以与在太阳能塔以南相比更高的密度在太阳能塔的北方的太阳能场中部署定日镜。在实施例中，太阳能场可以具有被配置成将日射指引到太阳能塔中的靶处的许多定日镜。一种用于部署所述许多定日镜的方法可以包括选择一个或多个一天时间或一年中时间，并且针对所选的一个或多个时间，在太阳能场的第一和第二区域之间布置所述许多定日镜，使得合计反光镜尺寸、定日镜密度、定日镜的数目以及平均反光镜尺寸中的至少一个在第一区域中与在第二区域中的不同。该第二区域可以是第一区域的相对于以太阳能塔为中心的基本方向中的一个的镜像区。在实施例中，一种用于在太阳能场中部署定日镜的方法可以包括确定太阳能场的第一区域，在第一区域中，在一个或多个一天时间和/或一个或多个一年中时间，将日射指引到太阳能塔中的靶处的定日镜与太阳能场的第二区域中的定日镜相比本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种太阳能塔系统，包括：太阳能塔，其在其中具有靶；围绕太阳能塔的定日镜场，每个定日镜被配置成将日射指引到所述靶处，其中，远离塔的场的至少环形部分具有未被布置在以塔的基座为中心的同心弧上的定日镜，以及围绕塔的基座的场的至少内部部分具有根据规则网格图案或在同心弧上布置的定日镜。

【技术特征摘要】
2010.06.16 US 61/355,271;2010.08.30 US 61/378,382;1.一种太阳能塔系统，包括：太阳能塔，其在其中具有靶；围绕太阳能塔的定日镜场，每个定日镜被配置成将日射指引到所述靶处，其中，远离塔的场的至少环形部分具有未被布置在以塔的基座为中心的同心弧上的定日镜，以及围绕塔的基座的场的至少内部部分具有根据规则网格图案或在同心弧上布置的定日镜。2.一种太阳能塔系统，包括：太阳能塔，其在其中具有靶；以及围绕太阳能塔的定日镜场，每个定日镜被配置成将日射指引到太阳能塔中的靶，该场包括内部区域和外部区域，内部区域和外部区域两者都以太阳能塔为中心，外部区域围绕内部区域，其中，内部区域中的定日镜是根据穿过内部区域的线或弧图案部署的，以及外部区域中的定日镜是不考虑穿过外部区域的线或弧图案部署的。3.权利要求2的系统，其中，外部区域中的每个定日镜位于大于或等于太阳能塔的几倍高度的距离处，并且内部区域中的每个定日镜位于小于太阳能塔的所述几倍高度的距离处。4.权利要求2的系统，其中，内部区域中的定日镜被部署在规则网格图案上。5.一种系统，包括：太阳能塔；以及部署在太阳能场中并被配置成使得日射改向至太阳能场中的太阳能塔的顶部处或其附近的靶的多个定日镜，其总定日镜部署为至少100个定日镜的太阳能场的相当大的区域使得遍及太阳能场的所述相当大区域的大部分都存在定日镜，其中，该相当大区域中的定日镜部署图案使得通过一系列的二十个或更多定日镜不能画出平行线或弧，沿着该线或弧可以使定日镜间隔开不超过沿着线或弧的定日镜的平均最近邻距离的三倍。6.权利要求5的系统，其中，所述相当大的区域是超过至少为塔上的太阳能接收机的高度2.5倍的与塔的径向距离的整个太阳能场。7.权利要求5的系统，其中，邻近塔的定日镜沿着线或弧定位。8.一种用于在太阳能场中部署许多定日镜的方法，其中所述定日镜被配置成将日射指引到太阳能场内的太阳能塔中的靶，该方法包括：当太阳能塔在北半球时在太阳能塔的南方以比在太阳能塔的北方更高的密度在太阳能场中部署定日镜；或者当太阳能塔在南半球时在太阳能塔的北方以比在太阳能塔的南方更高的密度在太阳能场中部署定日镜。9.一种用于在太阳能场中部署许多定日镜的方法，其中所述定日镜被配置成将日射指引到太阳能场内的太阳能塔中的靶，该方法包括：选择一个或多个一天中时间或一年中时间；针对所选的一个或多个时间，在太阳能场的第一区域和第二区域之间布置许多定日镜，使得合计反光镜尺寸、定日镜密度、定日镜数目以及平均反光镜尺寸中的至少一个在第一区域中与在第二区域中的不同，其中，所述第二区域是第一区域相对于以太阳能塔为中心的基本方向中的一个的镜像区域。10.权利要求9的方法，其中，所述第一区域在太阳能塔的北方；所述第二区域在太阳能塔的南方；太阳能场位于北半球；并且用于第二组的合计反光镜尺寸、定日镜密度、定日镜数目以及平均反光镜尺寸中的一个与用于第一组的相应的一个的比大于或等于1.01：1。11.权利要求9的方法，其中，所述第一区域在太阳能塔的东方；所述第二区域在太阳能塔的西方；并且用于第二组的合计反光镜尺寸、定日镜密度、定日镜数目以及平均反光镜尺寸中的一个与用于第一组的相应的一个的比大于或等于1.01：1。12.权利要求9的方法，其中，在所选时间中的至少一个期间第二组中的定日镜与第一组中的定日镜相比平均起来在将日射指引到靶方面不那么高效。13.权利要求9的方法，其中，第一组和第二组在在太阳能场的各区域中至少与太阳能塔的为太阳能塔高度的两倍的距离处。14.权利要求9的方法，其中，所述所选时间在下午且所述布置使得下午的日射大于早晨的日射。15.权利要求14的方法，其中，所述所选时间是在夏季。16.一种用于在太阳能场中部署定日镜的方法，包括：确定太阳能场的第一区域，在第一区域中，在一个或多个一天中时间和/或一个或多个一年中时间，与在太阳能场的第二区域中的定日镜相比，将日射指引到太阳能塔中的靶处的定日镜在几何上不那么高效；以及在太阳能场中部署定日镜，使得第一区域具有比第二区域高的合计反光镜面积或定日镜密度。17.权利要求16的方法，其中，所述第二区域是第一区域相对于以太阳能塔为中心的基本轴中的一个的镜像区域。18.权利要求16的方法，其中，所述靶具有在每个基本方向上基本上相同的正面面积的面。19.权利要求16的方法，其中，所述靶是圆筒形的，绕着其圆周具有基本上恒定的高度。20.一种位于北半球中的定日镜场，包括：定日镜场中的接收机塔，南场部分和北场部分被通过塔的基座的东西线划分；以及所述塔中的接收机，其具有面对北场部分的面北侧和面对南场部分的面南侧，面北侧...

【专利技术属性】
技术研发人员：吉尔·克罗伊泽，约尔·吉隆，埃亚勒·罗森曼，
申请(专利权)人：亮源工业以色列有限公司，
类型：发明
国别省市：以色列;IL