JP6223955B2 - 太陽熱発電システム - Google Patents
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Description
本発明の太陽熱発電システムの実施の形態は、1次系の熱媒体として溶融塩を使い、太陽熱を集熱し蓄熱と放熱を行う1次系と、2次系の熱媒体として周りの大気から空気を吸い込み1台の空気圧縮機で圧縮した圧縮空気を使い、高温空気タービンを駆動して発電する2次系とを備えている。2次系において、圧縮空気は2次熱媒体加熱器で加熱されて、高温空気となり、高温空気タービンを駆動した後には、圧縮機出口の空気を加熱した後に大気に放出される。
太陽熱集熱装置100Bを構成する太陽熱集熱量制御装置4は、後述する高温空気タービン出力制御装置133からの指令信号や、温度センサ18が検出した1次低温熱媒体タンク5の低温溶融塩の温度信号、及び温度センサ72が検出した1次高温熱媒体タンク25の高温溶融塩の温度信号を取り込み、これらの信号を基に、集熱器48へ太陽光を集熱して必要な太陽熱エネルギを集めるために、全体のヘリオスタット2の中から該当する複数のヘリオスタット2に対して、太陽光反射角度を制御する指令を出力する。
圧縮機/高温タービン発電装置200を構成する高温空気タービン出力制御装置133は、中央給電所からの系統負荷指令148と発電機145の発電出力とを比較して偏差を算出する偏差演算装置147から偏差信号を入力し、この偏差信号と温度センサ76で検出した高温空気タービン入口空気温度信号と圧力センサ75が検出した高温空気タービン入口空気圧力信号と、温度センサ57が検出した高温空気タービン出口空気温度信号と圧力センサ59が検出した高温空気タービン出口空気圧力信号とを読み込み、高温空気タービン56の電気出力と高温空気タービン56に導入する高温高圧空気の流量と圧力を算出する。高温高圧空気が算出した流量と圧力になるように、高温空気タービン入口バタフライ弁55と高温空気タービンバイパスバタフライ弁60とへそれぞれ弁開度指令信号が出力され、高温空気タービン56の出力制御が行われる。
Claims (8)
- 太陽熱を集熱して1次熱媒体である溶融塩を加熱する太陽熱集熱装置と、
前記太陽熱集熱装置へ供給する溶融塩を蓄える低温タンクと、前記太陽熱集熱装置で加熱された高温の溶融塩を蓄える高温タンクと、前記高温タンクから供給された高温の溶融塩を加熱媒体として2次熱媒体を加熱する2次熱媒体加熱器とを有する太陽熱蓄熱/放熱装置と、
大気から吸引した空気を所定の圧力まで昇圧して前記2次熱媒体である圧縮空気を生成する圧縮機と、前記2次熱媒体加熱器で加熱された圧縮空気を導入して発電機を駆動する高温空気タービンとを有する圧縮機/高温タービン発電装置と、
前記圧縮機を駆動する電動機と、
前記電動機へ動力を供給し、前記電動機を回転数制御するインバータと、
前記2次熱媒体加熱器で加熱された圧縮空気を、前記高温空気タービンをバイパスさせて高温空気タービン排気母管に導くバイパス系統と、
前記バイパス系統を流れる圧縮空気の流量を調節するバイパス弁と、
前記高温空気タービンに流入する圧縮空気の流量を調節する入口弁と、
前記バイパス弁及び前記入口弁の開度を調節することで、前記高温空気タービンに導入される圧縮空気の流量と圧力が所定値になるように制御する制御装置とを備えた
ことを特徴とする太陽熱発電システム。 - 請求項1に記載の太陽熱発電システムにおいて、
前記圧縮機/高温タービン発電装置は、大気から吸引した空気を昇圧する第1圧縮機と、前記第1圧縮機が吐出した圧縮空気を冷却する中間冷却器と、前記中間冷却器で冷却した圧縮空気を吸引して所定の圧力まで昇圧する第2圧縮機とを備えた
ことを特徴とする太陽熱発電システム。 - 請求項1または2に記載の太陽熱発電システムにおいて、
前記2次熱媒体加熱器の2次熱媒体側の流路の上流側に設けられ、前記高温空気タービンからの排気を加熱媒体として前記圧縮空気を加熱する再生器を更に備えた
ことを特徴とする太陽熱発電システム。 - 請求項1に記載の太陽熱発電システムにおいて、
大気から吸引した空気を昇圧する前記圧縮機の空気吸い込み側に、吸い込み空気中の水蒸気を除去し乾燥する乾燥機を設けた
ことを特徴とする太陽熱発電システム。 - 請求項2に記載の太陽熱発電システムにおいて、
大気から吸引した空気を昇圧する前記第1圧縮機の空気吸い込み側に、吸い込み空気中の水蒸気を除去し乾燥する乾燥機を設けた
ことを特徴とする太陽熱発電システム。 - 請求項1に記載の太陽熱発電システムにおいて、
大気から吸引した空気を昇圧する前記圧縮機の空気吸い込み側に、吸い込み空気中の二酸化炭素を除去する二酸化炭素除去装置を設けた
ことを特徴とする太陽熱発電システム。 - 請求項2に記載の太陽熱発電システムにおいて、
大気から吸引した空気を昇圧する前記第1圧縮機の空気吸い込み側に、吸い込み空気中の二酸化炭素を除去する二酸化炭素除去装置を設けた
ことを特徴とする太陽熱発電システム。 - 請求項2に記載の太陽熱発電システムにおいて、
前記第1圧縮機を駆動する第1電動機と、前記第1電動機へ動力を供給する第1インバータと、前記第2圧縮機を駆動する第2電動機と、前記第2電動機へ動力を供給する第2インバータとを供え、
前記第1電動機及び前記第2電動機は前記第1インバータ及び前記第2インバータによりそれぞれ回転数制御される
ことを特徴とする太陽熱発電システム。
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