[发明专利]中低温太阳能与化石燃料热化学互补的发电系统与方法

摘要

本发明公开了一种中低温太阳能与化石燃料热化学互补的发电系统与方法，系统包括：原料供应装置，用于贮存化石燃料；原料混合装置，用于混合原料和未反应物；原料计量装置，用于控制单位时间内原料进入预热器的量；预热器，用于对原料进行预热；太阳能吸收反应器，利用吸收的太阳能热量驱动化石燃料进行分解或重整反应，将太阳能转换为富氢的燃料化学能，产生太阳能燃料；太阳能集热器，将低能流密度的太阳能聚集成高能流密度的中低温热能，向分解或重整反应提供热量；冷凝器，用于冷却反应产物；气液分离器，用于对混合物进行气液分离；燃料分流装置，调节用于蓄能或发电的太阳能燃料的比例；储气罐，蓄存太阳能燃料；动力发电设备，燃烧太阳能燃料对外输出电功。本发明实现了太阳能的高效发电利用。

主权项

一种中低温太阳能与化石燃料热化学互补的发电系统，其特征在于，该系统包括：原料供应装置，用于贮存化石燃料，并将贮存的化石燃料输出给原料混合装置；原料混合装置，用于接收并混合来自原料供应装置中的化石燃料和来自气液分离器中分离出来的未反应物，并将得到的混合物输出给原料计量装置；原料计量装置，用于控制单位时间内原料进入原料预热装置的量，根据太阳能资源和用户端需求将接收自原料混合装置的原料按一定的速率输出给原料预热装置；原料预热装置，利用动力发电设备的余热加热接收自原料计量装置的原料，产生化石燃料蒸气输出给太阳能吸收反应器；太阳能吸收反应器，利用吸收的太阳能热量驱动接收自原料预热装置的化石燃料蒸气在催化剂作用下进行分解或重整反应，将太阳能转化为富氢的燃料化学能，产生太阳能燃料；太阳能集热器，用于以线性聚焦方式将低能流密度的太阳能聚集成高能流密度的中低温热能，为太阳能吸收反应器中的化石燃料转换太阳能燃料反应提供热量；冷凝器，用于冷却接收自太阳能吸收反应器的反应产物，并将冷却后的反应产物输出给气液分离器；气液分离器，用于对接收自冷凝器冷却的混合物进行气液分离，分离后得到的气相反应产物输出到燃料分流装置，得到的液相反应产物输出给原料混合装置；燃料分流装置，根据太阳能资源和用户用能需要控制流向动力发电设备与储气罐的太阳能燃料流量，实现太阳能热化学互补发电系统的调控；储气罐，在太阳能资源充足时，将过量的太阳能燃料蓄存起来，实现化学蓄能；在太阳能资源不足时，储气罐中的太阳能燃料补充进入动力发电设备，实现系统输出调控；动力发电设备，以太阳能燃料作为燃料，驱动发电机组发电并输出电功。