分布式多级太阳能热发电及多联产系统技术方案

本发明专利技术的目的是提供一种分布式多级太阳能热发电及多联产系统，包括太阳能采集系统、太阳能发电机组，至少包含二组太阳能发电系统，每组太阳能发电系统由太阳能采集系统和太阳能发电机组组成，一组太阳能发电系统可以与另外一组太阳能发电系统进行串联和/或并联连接，一组太阳能发电系统发电后的余热被另一组太阳能发电系统利用，二组太阳能发电系统可以由太阳能低温发电系统与太阳能高温发电系统构成。同时由于采用分布式式采集及分布式多级互补发电，实现了分布式多级太阳能热发电，在每一级的太阳能发电系统中，采用制冷、供干燥、热水的应用，即实现了余热利用，又实现了对工作介质的冷凝，增加了系统的整体热能利用效率。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及太阳能发电，特别是以分布式多级太阳能热发电及热电联产系统，其余热可以用于供暖、制冷、干燥、热水等应用。
技术介绍
现有的太阳能发电主要有光伏和光热两种，光伏发电需要硅或其他特殊材料进行发电，光热发电有槽式、塔式和蝶式。热电主要是大規模的发电，而且主要是单级发电系统，这样的发电系统，主要还是依据传统的煤发电原理实现的发电，缺乏对动态的太阳能热源的适应，除此之外，由于主要的太阳能发电的采集温度単一，因而不需要也没有多级发电系统，因而不能将中国领先的低温热水技术和产业应用于此领域，同时现有的太阳能热发电缺乏小規模、家庭化、低成本化的热发电系统，同时现有的太阳能真空集热管主要应用于太 阳能热水器，由于采集温度低，直接发电效率低，因而限制了其应用。分布式能源系统是指将能源系统以小規模、小容量、模块化、分散式的方式布置在用户端，来双向传输冷、热、电能。由于可以提高能源利用率和供电安全性，实现按需供能以及为用户提供更多选择，分布式能源系统成为全球电カ行业和能源产业的重要发展方向。分布式能源系统的能源利用率远远高于多数国家依靠大型主要电站将电カ从发电厂向终端用户单向传输的集中供电系统。发电厂最終只能将燃料能源燃烧产生的1/3热能转化成电能，而近50%的热能流失，传输环节损耗近10%的热能。而且，当前20%的发电装机容量只用于满足用电高峰期的需求。因此，这些发电机组运行时间仅占全部机组运行时间的5%，发电量仅占发电总量的1%。由于只依靠几条主要线路传输电力，集中供电系统的供电线路拥堵问题日益凸显。电カ供应过剩迫使公用事业单位依靠污染性更高和效率更低的能源发电来满足用电高峰期需求，而不是简单地将剩余电カ从需求量低的市场重新配送至需求量高的市场，从而造成能源利用率更为低下。然而，分布式热电联产机组都是采用传统能源实现的热电联产，而且没有蓄热型的热电联产机组，这样障碍了新能源及热电联产机组的应用。太阳能分布式热发电系统是针对太阳能采集面积大采用的发电方式，但是多级的分布式太阳能发电系统如何进行，需要进行研究。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供ー种分布式多级太阳能热发电及多联产系统，采用至少ー组低温太阳能热发电系统及至少ー组太阳能高温发电系统，一个发电系统的发电后的余热被另ー个发电系统利用，实现多级余热利用的发电，利用太阳能系统的采集温度特征，将60-300摄氏度的热源实现的发电划分为太阳能低温发电，采用300-1200摄氏度的热源进行发电为太阳能高温发电，双级的发电系统的余热可以被另外ー级利用，因而可以将不同的采集温度的太阳能系统进行梯级采集梯级利用，因而实现了多级的互补利用发电。同时由于采用分布式采集及分布式多级互补发电，因而实现了分布式多级太阳能热发电，在每一级的太阳能发电系统中，采用制冷、供干燥、热水的应用，即实现了余热利用，又实现了对工作介质的冷凝，因而增加了系统的整体热能利用效率。具体
技术实现思路
如下 分布式多级太阳能热发电及多联产系统，包括太阳能采集系统、太阳能发电机组，其特征是至少包含ニ组太阳能发电系统，每组太阳能发电系统由太阳能采集系统和太阳能发电机组组成，一组太阳能发电系统可以与另外ー组太阳能发电系统进行串联和/或并联连接，一组太阳能发电系统发电后的余热被另ー组太阳能发电系统利用，实现多级余热利用的发电，ニ组太阳能发电系统可以由一组太阳能低温发电系统与ー组太阳能高温发电系统构成。其中太阳能低温发电系统采用60-300摄氏度的热源实现发电，太阳能高温发电系统采用300-1200摄氏度的热源进行发电，所述的太阳能低温发电系统由太阳能低温采集系统和太阳能低温发电机组构成，所述的太阳能高温发电系统由太阳能高温采集系统和太阳能高温发电机组组成。 一组太阳能发电系统与另外一组太阳能发电系统进行连接后其中的一组太阳能发电系统称为ー级太阳能发电系统，另外一组称为ニ级发电系统，由至少ニ级的系统进行连接后组成多级发电系统。太阳能低温发电系统采用太阳能高温发电系统发电机组所排出的工作介质的热能为能源实现低温太阳能发电，或者太阳能低温发电系统发电后的工作介质的能源被高温太阳能发电的系统用于高温发电。还设置有不同温度的蓄热器，蓄热器根据需要设置在发电循环中，通常设置在低温发电机组进入发电机组前、高温发电机组进入发电机组前、高温发电机组所排出口，在蓄热器内设置有蓄热材料，蓄热材料选自下列至少ー种或其组合 A、水； B、导热油； C、固液相变、固固相变物质； D、熔融盐。太阳能低温发电系统发电后的工作介质的能源高温太阳能发电系统加以利用，采用下列方式之一 A、将高温发电机组所排出的工作介质直接输送到低温发电机组中进行发电； B、以高温发电机组所排出的工作介质为热源经过ー组换热装置，将低温发电的工作介质加热进行发电，高温热发电的发电机组的出口设置有一个换热器，换热器高温端为高温发电的工作介质由高温降低为低温，换热器的低温段将低温发电的工作介质进行升温或蒸发； C、将高温发电机组所排出的工作介质输送蓄热器中，通过ー组换热装置与蓄热器进行换热后将热能进行蓄热，低温发电机组与蓄热器之间设置有一组换热器，在需要发电时通过换热器与低温发电机组进行换热实现发电 太阳能低温发电系统发电后的工作介质的能源作为高温太阳能发电的能源，采用下列方式之一 A、将低温发电后的余热与高温热源混合共同构成高温发电的能源； B、将低温发电的余热进行再加热到高温太阳能发电的热源的温度，进行高温发电；C、将低温发电的余热进行再加压到高温太阳能发电的热源的温度和压力，进行高温发电。高温发电机组和低温发电机组可以组成两个独立的发电循环系统发电，系统可以实现每级独立发电；又可以实现多级互补利用的梯级发电。这样可以根据系统的采集及发电的需求进行发电，双级发电可以采用同样的发电工作介质，也可以采用不同的发电工作介质，可以采用同样的发现循环，也可以采用不同的发电循环。太阳能高 温发电系统的冷凝温度为60-300摄氏度，太阳能高温发电采用汽轮机或背压汽轮机组发电，太阳能低温采用膨胀机机组发电，太阳能高温发电机组采用蒸汽为工作介质进行发电，太阳了低温采用有机工作介质的郎肯循环发电。太阳了低温采集系统采用下列ー种或其组合 A、单ロ太阳能真空集热管； B、双通太阳能真空集热管； C、太阳能集热板； D、在A、B、C采集系统中加入金属、玻璃、薄膜反射或透射板或线聚焦或点聚焦的菲涅尔反射镜、线聚焦或点聚焦的菲涅尔透射镜； 太阳能高温采集系统采用下列ー种或其组合A、槽式； B、塔式； D、碟式；E、菲涅尔镜式。任何热发电机组都可以应用于发电系统，高温发电机组或者低温发电机组采用下列ー种 A、涡轮流体发电机； B、单螺杆流体发电机； C、双螺杆流体发电机； D、叶轮流体发电机； E、转子流体发电机； F、活塞流体发电机； G、汽轮机。发电工作介质可以采用传统的水或者低温有机工作介质，所有的制冷剂类物质及其组合都可以成为发电工作介质，其优选的所述的发电工作介质至少包括下列类型中的至少ー个 A、氟利昂； B、氨； C、水； D、碳氢化合物； E、醇； F、温室气体。还设置有多联产设备，多联产设备设置在发电机组工作介质排出本文档来自技高网...

【技术保护点】
分布式多级太阳能热发电及多联产系统，包括太阳能采集系统、太阳能发电机组，其特征是：至少包含二组太阳能发电系统，每组太阳能发电系统由太阳能采集系统和太阳能发电机组组成，一组太阳能发电系统可以与另外一组太阳能发电系统进行串联和/或并联连接，一组太阳能发电系统发电后的余热被另一组太阳能发电系统利用，实现多级余热利用的发电，二组太阳能发电系统可以由一组太阳能低温发电系统与一组太阳能高温发电系统构成。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：李建民，
申请(专利权)人：北京智慧剑科技发展有限责任公司，
类型：发明
国别省市：