為調(diào)節(jié)功率用于穩(wěn)定聯(lián)合供電網(wǎng)。例如，如果由于再生能源生產(chǎn)波動而存在電能過剩，那么感應(yīng)加熱裝置在其功率上可以非常短暫地上調(diào)?！斑^剩的”電流然后使用，以便裝載高溫蓄熱器。這種“過?！彪娏鞯倪M貨成本非常低。
[0028]此外，當(dāng)然也可以在電能暫時短缺的情況下同樣非常短暫地斷開感應(yīng)加熱裝置或降低功率，從而由電廠生產(chǎn)的全部電流可以饋給電網(wǎng)。這種電流可以獲得明顯更高的價格，從而從經(jīng)濟角度考慮，將高溫蓄熱器用于提供調(diào)節(jié)能源也是非常吸引人的。
[0029]如果現(xiàn)在依據(jù)本發(fā)明的高溫蓄熱器是太陽能熱電廠的一部分，那么利用收集域白天捕獲太陽輻射，其可以用于加熱高溫蓄熱器。
[0030]白天利用收集域可以將這樣多的太陽能射入電廠的水-蒸汽循環(huán)內(nèi)，使電廠不僅產(chǎn)生饋入公共電網(wǎng)的電能，而且附加還可以將電能用于加熱依據(jù)本發(fā)明的高溫蓄熱器。一天結(jié)束時，收集域的功率必然下降和最后為零，高溫蓄熱器完全裝載，從而在夜間也可以產(chǎn)生蒸汽，其參數(shù)(壓力和溫度)與白天一樣高，電廠的汽輪機可以最佳的功率和最佳的效率運行。因此具有基本負載能力的太陽能熱電廠可供使用。這種基本負載能力可以不使用火電燃料。
[0031]利用依據(jù)本發(fā)明的這種高溫蓄熱器，也可以簡單地使太陽能熱電廠具有黑起動能力，也就是在電力故障的情況下，重新構(gòu)建高壓電網(wǎng)的電壓時，除了其他發(fā)電單元外主動共同作用。
[0032]感應(yīng)加熱裝置和蓄熱器也可以同時利用感應(yīng)加熱裝置裝載并通過管道內(nèi)流動的熱載體同時卸載。由此保證電廠運行方面非常大的靈活性。能量上這一點在任何情況下均沒有任何意義。但從這種運行方式中可以為電廠的運營商產(chǎn)生經(jīng)濟上的優(yōu)點。此外，聯(lián)合供電網(wǎng)的電網(wǎng)穩(wěn)定性得到提高。
[0033]不言而喻，依據(jù)本發(fā)明的高溫蓄熱器具有熱保溫，其在任何情況下均作為外保溫產(chǎn)生。作為材料，可以使用電廠結(jié)構(gòu)中常用的耐熱礦棉或陶瓷棉。
[0034]為可以使太陽能熱電廠晝夜不停地以最佳的效率、最小的蓄能器損耗以及低的投資和運營成本運行，推薦一種蓄熱器聯(lián)合供電系統(tǒng)，包括第一蓄熱器和第二蓄熱器，其中，第一蓄熱器通過液態(tài)或氣態(tài)的熱載體卸載，以及其中隨后熱載體的至少一個分流通過第二蓄熱器流動和與此同時繼續(xù)加熱。
[0035]理想的是，第二蓄熱器然后用于繼續(xù)過熱汽輪機前面的蒸汽。因此所儲存的全部熱量的5 - 25%儲存在第二蓄能器內(nèi)，其他95 - 75%在較低的溫度水平上儲存在第一蓄能器內(nèi)。
[0036]第二蓄熱器是按權(quán)利要求1 - 8之一所述的高溫蓄熱器。通過兩個不同工作溫度蓄熱器的這種連接，可以減少有用能損耗，因為熱在足夠高的溫度下可供使用，而另一方面所儲存的熱的溫度并非不必要的高。由此也使投資和運行成本最小化。
[0037]不言而喻，在依據(jù)本發(fā)明的蓄熱器聯(lián)合供電系統(tǒng)中，不需要將熱載體的全部質(zhì)量流都導(dǎo)過第二蓄熱器。不言而喻的是，也可以僅將熱載體的一個分流導(dǎo)過第二高溫蓄熱器。在那里將熱載體(在任何情況下都是水蒸汽)過熱。隨后將過熱的分流在噴射站內(nèi)與熱載體的殘流混合，并由此調(diào)整熱載體所要求的溫度。熱載體的殘流僅利用第一蓄熱器內(nèi)所儲存的熱加熱。
[0038]不言而喻，也可以使多個熔融金屬蓄熱器并聯(lián)或串聯(lián)運行。
[0039]串聯(lián)使用不同的金屬或合金開辟了運行上進一步優(yōu)化的可能性。
[0040]通過將熱載體的分流導(dǎo)過第二蓄熱器的這種可能性，也可以在第二蓄熱器的運行故障時僅使用第一換熱器并因此使電廠保持運行，即使效率降低和功率下降。
[0041]依據(jù)本發(fā)明的蓄熱器聯(lián)合供電系統(tǒng)在太陽能電廠的運行方面開辟了大量的優(yōu)化可能性。
[0042]作為裝載熔融金屬的電能可以要么使用日間運行期間太陽能產(chǎn)生的電流和/或也可以使用卸載運行期間的電流。這樣例如在日間運行期間在電流需求大的情況下可以取消熔融金屬的高溫加熱，這一點然后可以作為卸載時的室負載電流進行。
[0043]如果夜間希望產(chǎn)生更多的太陽能電流，那么熔融金屬僅在日間運行期間利用由太陽能電流產(chǎn)生的熱裝載或?qū)⑷廴诮饘俚募訜岱植荚谌臻g和夜間運行上。
[0044]高溫蓄熱器同時利用電能裝載并通過管道內(nèi)的蒸汽卸載的運行方式適合在白天例如無云的情況下實施，但盡管如此也可以希望使高溫蓄熱器夜間達到相當(dāng)高的裝載狀態(tài)。這一點意味著進一步的靈活性，也就是說，白天太陽能電廠在無云的情況下運行和不必取消為夜間計劃的電流生產(chǎn)或值得一提地限制這種生產(chǎn)。
[0045]使用這種補充的方法可以使太陽能電廠為電網(wǎng)運營商提供支援功率。例如，熔融金屬裝載期間可以暫時有利地決定二次調(diào)節(jié)功率或幾分鐘的儲備，斷開感應(yīng)加熱裝置或需要時投入運行。
[0046]來自其他再生源例如像風(fēng)力發(fā)電的過剩電流也可以用于運行依據(jù)本發(fā)明的感應(yīng)加熱裝置。
[0047]因為卸載時將蒸汽進一步加熱到設(shè)計蒸汽參數(shù)的熱能與預(yù)熱和汽化所需的熱能相比一般情況下非常少(一般情況下約5%到最大25%)，以及熔融金屬具有非常大的單位蓄熱能力，所以這種補充的單元空間上與“主”蓄熱器相比尺寸相當(dāng)小。由此投資成本也保持在相當(dāng)?shù)偷乃缴稀?br>[0048]由于繼續(xù)加熱的蒸汽與熔融金屬之間大的溫度梯度，運行中出現(xiàn)大的間隙或可能最低的金屬溫度。例如，如果作為金屬使用，那么由于非常好的導(dǎo)熱性甚至還在從液態(tài)向固態(tài)釋放的熱相變時，就可以在約660°C的穩(wěn)定溫度時加以利用。
[0049]凝固的鋁通過感應(yīng)爐的重新熔化也不是問題。這一點例如與熔鹽相比是一個主要優(yōu)點，熔鹽的導(dǎo)熱性相當(dāng)差并在打體積的凝固后不能再以合理的開支熔化。
[0050]由于過熱時提高溫度所需的熱能很少，完全可以將蒸汽的分流導(dǎo)過熔融金屬池并盡可能低加熱。該熱分流此后與冷分流混合，從而然后汽輪機前面出現(xiàn)例如540°C的所要求的蒸汽溫度。蒸汽流的混合按照常見的方式通過利用電廠技術(shù)中常見的蒸汽混合站噴射熱蒸汽進行。
[0051]在依據(jù)本發(fā)明的高溫蓄熱器和依據(jù)本發(fā)明的蓄熱器聯(lián)合供電系統(tǒng)中，原則上使用與這里所介紹的過程相應(yīng)配合的可以買到的部件。在此方面，與上面詳細列舉的公開申請書相反，金屬的能源輸送(電)和熔化以及液化在與過熱蒸汽的同一部件內(nèi)進行。出于經(jīng)濟原因，這里所提出的系統(tǒng)基本上僅用于繼續(xù)過熱蒸汽，為儲存大的熱量，如用于預(yù)熱水和隨后汽化所需的熱量(共計能量的約75 - 95%)，使用具有更加普通的儲存介質(zhì)成本更加低廉的系統(tǒng)。最好是例如像2012年2月9日的PCT-公開書W02012/017041A2中所介紹的高溫蓄熱器。因為原則上所有的蓄熱器在裝載與卸載之間均具有溫度損失，所以這種補充的系統(tǒng)也可以在其他所有蓄能器系統(tǒng)中使用(例如鹽蓄能器)并然后替代目前為補償有用能損耗使用的燃氣或燃油鍋爐。
【附圖說明】
[0052]本發(fā)明的其他優(yōu)點和具有優(yōu)點的構(gòu)成可以參閱后面的附圖、其說明書和權(quán)利要求書。其中:
[0053]圖1示出依據(jù)本發(fā)明的高溫蓄熱器的示意圖；
[0054]圖2示出依據(jù)本發(fā)明的蓄熱器聯(lián)合供電系統(tǒng)的示意圖；
[0055]圖3示出依據(jù)本發(fā)明的蓄熱器聯(lián)合供電系統(tǒng)的裝載；以及
[0056]圖4示出蓄熱器系統(tǒng)依據(jù)本發(fā)明的蓄熱器聯(lián)合供電系統(tǒng)的卸載。
【具體實施方式