本发明涉及太阳能热利用，具体涉及一种塔式太阳能热利用系统。
背景技术：
1、太阳能作为一种清洁、可再生的新能源，在生产生活中得到越来越广泛的应用。其中，塔式太阳能热利用技术是一种新兴的太阳能利用技术，其是通过塔式太阳能集热系统(每个太阳能集热系统包括定日镜场和对应设置在吸热塔上的吸热器)将低温储热介质转化为高温储热介质，之后将高温储热介质输送至用热系统放热，以实现对太阳能的利用。
2、通过对不同规模的塔式太阳能热利用系统的经济性进行分析研究，认为通过扩大塔式太阳能热利用系统的装机规模可显著降低成本。然而，随着装机规模的扩大，在塔式太阳能热利用系统中采用单一的塔式太阳能集热系统设计的情况下，定日镜场面积和吸热器的规模也需要随之扩大，从而导致塔式太阳能集热系统的集热效率呈下降趋势，同时，由于吸热器规模的增大会大幅增加制造难度，也进一步限制了单一塔式太阳能集热系统的规模。
3、基于以上原因，人们提出了多塔一机解决方案，即多个塔式太阳能集热系统共同为一套用热系统提供热能，但如何以低成本的方式实现能量在各个塔式太阳能集热系统和用热系统之间传递，是急需解决的问题。
技术实现思路
1、针对背景技术中存在的技术问题，本发明提供了一种塔式太阳能热利用系统，能够有效降低对塔式太阳能集热系统与用热系统之间的储热介质输送管路的要求，进而能够有效降低成本。
2、一种塔式太阳能热利用系统，包括用热系统、主集热系统和至少一个副集热系统；在所述主集热系统和每个所述副集热系统中，均包括集热模块；在每个所述集热模块中，包括定日镜场模块和设置在吸热塔上的吸热模块，所述定日镜场模块用于跟踪太阳并将太阳光反射至所述吸热模块，所述吸热模块用于利用所述定日镜场模块反射的太阳光加热位于所述吸热模块中的低温储热介质，以将所述吸热模块中的低温储热介质转化为高温储热介质，所述吸热模块中的高温储热介质输出至所述用热系统的高温储热介质输入端；在每个所述集热模块中，还包括第一储热模块，所述第一储热模块中包括用于存储高温储热介质的第一高温储热单元和用于将所述第一高温储热单元中的高温储热介质泵出的第一高温储热介质输送泵模块；在每个所述集热模块中，还包括第一管路和第二管路；在每个所述集热模块中，所述吸热模块中输出的高温储热介质通过所述第一管路输送至所述第一高温储热单元，所述第一高温储热单元中的高温储热介质在所述第一高温储热介质输送泵模块的驱动下通过所述第二管路输送至所述用热系统；所述主集热系统中的所述第一高温储热单元的高温储热介质输出端与所述用热系统的高温储热介质输入端之间的距离小于任意一个所述副集热系统中的所述第一高温储热单元的高温储热介质输出端与所述用热系统的高温储热介质输入端之间的距离；在每个所述副集热系统中，在所述第一管路和所述第二管路中的高温储热介质流速相同的情况下，所述第一管路能够允许的最大流量大于所述第二管路能够允许的最大流量。
3、作为本发明所述的一种塔式太阳能热利用系统，在每个所述副集热系统中，还包括第三管路；在每个所述副集热系统中，所述吸热模块的高温储热介质输出端还通过所述第三管路与所述第二管路连接。
4、作为本发明所述的一种塔式太阳能热利用系统，在每个所述副集热系统中，还包括第五管路；在每个所述副集热系统中，所述第五管路的高温储热介质输入端与所述吸热模块的高温储热介质输出端连接，所述第五管路的高温储热介质输出端分别与所述第一管路的高温储热介质输入端和所述第三管路的高温储热介质输入端连接。
5、作为本发明所述的一种塔式太阳能热利用系统，所述主集热系统中的所述吸热模块的高温储热介质输出端与所述主集热系统中的所述第一高温储热单元的高温储热介质输入端之间的距离小于任意一个所述副集热系统中的所述吸热模块的高温储热介质输出端与所述主集热系统中的所述第一高温储热单元的高温储热介质输入端之间的距离；所述主集热系统中的所述吸热模块的高温储热介质输出端与所述用热系统的高温储热介质输入端之间的距离小于任意一个所述副集热系统中的所述吸热模块的高温储热介质输出端与所述用热系统的高温储热介质输入端之间的距离；以任意一个所述副集热系统为第一特征副集热系统，所述第一特征副集热系统中的所述吸热模块的高温储热介质输出端与所述第一特征副集热系统中的所述第一高温储热单元的高温储热介质输入端之间的距离小于所述第一特征副集热系统中的所述第一高温储热单元的高温储热介质输出端与所述主集热系统中的所述第一高温储热单元的高温储热介质输入端之间的距离。
6、作为本发明所述的一种塔式太阳能热利用系统，每个所述副集热系统中的所述第二管路的高温储热介质输出端与所述主集热系统中的所述第一高温储热单元的高温储热介质输入端连接；或者，在每个所述副集热系统中，所述第二管路的高温储热介质输出端通过第六管路与所述用热系统的高温储热介质输入端连接，并且，所述第二管路的高温储热介质输出端还通过第四管路与所述主集热系统中的所述第一高温储热单元的高温储热介质输入端连接。
7、作为本发明所述的一种塔式太阳能热利用系统，在每个所述副集热系统中，所述第一管路的公称直径大于所述第二管路的公称直径。
8、作为本发明所述的一种塔式太阳能热利用系统，在所述主集热系统中的所述第一高温储热单元的高温储热介质输出端与所述用热系统的高温储热介质输入端之间的连接管路和各所述副集热系统中的所述第二管路中的高温储热介质流速均相同的情况下，所述主集热系统中的所述第一高温储热单元的高温储热介质输出端与所述用热系统的高温储热介质输入端之间的连接管路能够允许的最大流量大于任意一个所述副集热系统中的所述第二管路能够允许的最大流量。
9、作为本发明所述的一种塔式太阳能热利用系统，所述主集热系统中的所述第一高温储热单元的储热容量大于或等于任意一个所述副集热系统中的所述第一高温储热单元的储热容量。
10、作为本发明所述的一种塔式太阳能热利用系统，在所述主集热系统中，还包括第二十三管路；在所述主集热系统中，所述吸热模块的高温储热介质输出端还通过所述第二十三管路与所述用热系统的高温储热介质输入端连接。
11、作为本发明所述的一种塔式太阳能热利用系统，在所述主集热系统中，还包括第二十五管路；在所述主集热系统中，所述第二十五管路的高温储热介质输入端与所述吸热模块的高温储热介质输出端连接，所述第二十五管路的高温储热介质输出端分别与所述第一管路的高温储热介质输入端和所述第二十三管路的高温储热介质输入端连接。
12、作为本发明所述的一种塔式太阳能热利用系统，在每个所述集热模块中，所述第一储热模块中还包括用于存储低温储热介质的第一低温储热单元和用于将所述第一低温储热单元中的低温储热介质输送至所述吸热模块的低温储热介质输入端的第一低温储热介质输送泵模块；在每个所述集热模块中，还包括第十管路；在每个所述集热模块中，所述第一低温储热单元中的低温储热介质在所述第一低温储热介质输送泵模块的驱动下通过所述第十管路输送至所述吸热模块的低温储热介质输入端；在每个所述集热模块中，还包括第七管路；在每个所述集热模块中，所述第一低温储热单元通过所述第七管路接收自所述用热系统的低温储热介质输出端输出的低温储热介质。
13、作为本发明所述的一种塔式太阳能热利用系统，所述主集热系统中的所述第一低温储热单元的低温储热介质输入端与所述用热系统的低温储热介质输出端之间的距离小于任意一个所述副集热系统中的所述第一低温储热单元的低温储热介质输入端与所述用热系统的低温储热介质输出端之间的距离。
14、作为本发明所述的一种塔式太阳能热利用系统，所述主集热系统中的所述吸热模块的低温储热介质输入端与所述主集热系统中的所述第一低温储热单元的低温储热介质输出端之间的距离小于任意一个所述副集热系统中的所述吸热模块的低温储热介质输入端与所述主集热系统中的所述第一低温储热单元的低温储热介质输出端之间的距离；所述主集热系统中的所述吸热模块的低温储热介质输入端与所述用热系统的低温储热介质输出端之间的距离小于任意一个所述副集热系统中的所述吸热模块的低温储热介质输入端与所述用热系统的低温储热介质输出端之间的距离；以任意一个所述副集热系统为第二特征副集热系统，所述第二特征副集热系统中的所述吸热模块的低温储热介质输入端与所述第二特征副集热系统中的所述第一低温储热单元的低温储热介质输出端之间的距离小于所述第二特征副集热系统中的所述第一低温储热单元的低温储热介质输入端与所述主集热系统中的所述第一低温储热单元的低温储热介质输出端之间的距离。
15、作为本发明所述的一种塔式太阳能热利用系统，在每个所述副集热系统中，所述第一低温储热单元的低温储热介质输入端通过所述第七管路分别与所述用热系统的低温储热介质输出端和所述主集热系统中的所述第一低温储热单元的低温储热介质输出端连接；或者，在每个所述副集热系统中，所述第一低温储热单元的低温储热介质输入端通过所述第七管路与所述主集热系统中的所述第一低温储热单元的低温储热介质输出端连接；所述主集热系统中的所述第一低温储热单元中的低温储热介质能够在所述主集热系统中的所述第一低温储热介质输送泵模块的驱动下进入各所述副集热系统中的第七管路；在每个所述副集热系统中，在所述第七管路和所述第十管路中的低温储热介质流速相同的情况下，所述第十管路能够允许的最大流量大于所述第七管路能够允许的最大流量。
16、作为本发明所述的一种塔式太阳能热利用系统，所述主集热系统中的所述第一储热模块中还包括第二低温储热介质输送泵模块，所述第二低温储热介质输送泵模块用于将所述主集热系统中的所述第一低温储热单元中的低温储热介质输送至各个所述副集热系统中的所述第一低温储热单元；在每个所述副集热系统中，所述第一低温储热单元的低温储热介质输入端通过所述第七管路分别与所述用热系统的低温储热介质输出端和所述主集热系统中的所述第一低温储热单元的低温储热介质输出端连接；或者，在每个所述副集热系统中，所述第一低温储热单元的低温储热介质输入端通过所述第七管路与所述主集热系统中的所述第一低温储热单元的低温储热介质输出端连接；所述主集热系统中的所述第一低温储热单元中的低温储热介质能够在所述第二低温储热介质输送泵模块的驱动下进入各所述副集热系统中的所述第七管路；在每个所述副集热系统中，在所述第七管路和所述第十管路中的低温储热介质流速相同的情况下，所述第十管路能够允许的最大流量大于所述第七管路能够允许的最大流量。
17、作为本发明所述的一种塔式太阳能热利用系统，在每个所述副集热系统中，所述第十管路的公称直径大于所述第七管路的公称直径。
18、作为本发明所述的一种塔式太阳能热利用系统，在每个所述副集热系统中，所述第十管路的公称直径大于所述第七管路的公称直径。
19、作为本发明所述的一种塔式太阳能热利用系统，所述主集热系统中的所述第一低温储热单元的储热容量大于或等于任意一个所述副集热系统中的所述第一低温储热单元的储热容量。
20、作为本发明所述的一种塔式太阳能热利用系统，在所述主集热系统中的所述第七管路和各个所述副集热系统中的所述第七管路中的低温储热介质流速都相同的情况下，所述主集热系统中的所述第七管路能够允许的最大流量大于任意一个所述副集热系统中的所述第七管路能够允许的最大流量。
21、作为本发明所述的一种塔式太阳能热利用系统，在每个所述集热模块中，所述吸热模块的高温储热介质输出端还通过第九管路与所述第一低温储热单元的低温储热介质输入端连接。
22、作为本发明所述的一种塔式太阳能热利用系统，在每个所述副集热系统中，所述第一管路上设置有第一阀门，所述第二管路上设置有第二阀门，所述第三管路上设置有第三阀门；在每个所述副集热系统中，所述第三管路与所述第二管路的连接点为第一连接点，所述第三阀门设置于所述第一连接点和所述第三管路的高温储热介质输入端之间，所述第二阀门设置于所述第一连接点与所述第一高温储热介质输送泵模块的高温储热介质输出端之间。
23、作为本发明所述的一种塔式太阳能热利用系统，所述第二十三管路上设置有第二十三阀门。
24、作为本发明所述的一种塔式太阳能热利用系统，在每个所述副集热系统中，所述第四管路上设置有第四阀门，所述第六管路上设置有第六阀门。
25、作为本发明所述的一种塔式太阳能热利用系统，所述用热系统包括换热系统和汽轮机发电机组，所述换热系统用于将高温储热介质中的热量传递至水工质，进而产生高温高压蒸汽以推动所述汽轮机发电机组运转。
26、相对于现有技术，本发明的有益效果为：
27、1、在不设置各第一高温储热单元及各第一高温储热介质输送泵模块的塔式太阳能热利用系统中，各吸热模块中输出的高温储热介质需要被全部即时输送至用热系统，如果提高吸热模块的吸热功率，则必须同步提高该吸热模块与用热系统之间的高温储热介质输送管路的输送能力和用热系统的用热功率，否则整个塔式太阳能热利用系统将无法正常运行。本发明通过在每个集热模块中设置第一高温储热单元及第一高温储热介质输送泵模块，当提高吸热模块的吸热功率时，自吸热模块中输出，且无法被即时输送至用热系统的高温储热介质能够就地在对应的第一高温储热单元中存储，在夜晚或者阴雨天等吸热模块停机的情况下，再利用第一高温储热介质输送泵模块将对应第一高温储热单元中的高温储热介质输送至用热系统，因此，不需要提高用于将高温储热介质输送至用热系统的高温储热介质输送管路的输送能力，也不需要提高用热系统的用热功率就能提高对太阳能的利用，进而能够降低成本。
28、2、本发明将用热系统设置在主集热系统中的第一高温储热单元附近，能够有效减少主集热系统中的第一高温储热单元的高温储热介质输出端到用热系统的高温储热介质输入端之间的输送管路的长度，进而能够有效降低成本。
29、3、本发明通过在每个副集热系统中设置第三管路或者在主集热系统中设置第二十三管路，使得在主集热系统或每个副集热系统中，吸热模块中输出的部分高温储热介质能够不经过第一高温储热单元而输向用热系统，由于吸热模块设置在高耸的吸热塔上，吸热模块中的高温储热介质在输向用热系统的过程中，能够将高温储热介质具备的重力势能转化为动能，进而能够减少整个塔式太阳能热利用系统中用于驱动高温储热介质流动所需要消耗的能量。
30、4、在实际的塔式太阳能热利用系统中，用热系统和各个集热模块中的吸热模块并不是始终同步运行的，如在夜晚或阴雨天气期间，各集热模块中的吸热模块停机，而用热系统处于工作状态，或者，用热系统因为电网调峰或实际运行需求停机，而各集热模块中的吸热模块处于工作状态。本发明充分利用用热系统和各集热模块中的吸热模块并不是始终同步运行的这一特性，在主集热系统和各副集热系统中均设置第一高温储热单元的基础上，将每个副集热系统中的第二管路的高温储热介质输出端与主集热系统中的第一高温储热单元的高温储热介质输入端连接，通过将各副集热系统中的高温储热介质分时输送至主集热系统中的第一高温储热单元及用热系统，能够在不影响用热系统和各吸热模块正常运行的基础上，降低对各副集热系统中的第二管路能够允许的最大流量的要求，进而能够降低各副集热系统中的第二管路的成本。
31、5、本发明通过在主集热系统和每个副集热系统中设置第一低温储热单元和第一低温储热介质输送泵模块，能够及时接收用热系统输出的低温储热介质并缓存，之后通过各第一低温储热介质输送泵模块将低温储热介质输送至对应的吸热模块中，采用此种设计，使得自用热系统输出的低温储热介质能够被分段输送，进而能够降低对用于驱动各第七管路中的低温储热介质流动的驱动装置的驱动能力的要求，降低成本。
32、6、在实际的塔式太阳能热利用系统中，用热系统和各个集热模块中的吸热模块并不是始终同步运行的，如在夜晚或阴雨天气期间，各集热模块中的吸热模块停机，而用热系统处于工作状态，或者，用热系统因为电网调峰或实际运行需求停机，而各集热模块中的吸热模块处于工作状态。本发明充分利用用热系统和各集热模块中的吸热模块并不是始终同步运行的这一特性,在主集热系统和各副集热系统中均设置第一低温储热单元的基础上，将每个副集热系统中的第七管路的低温储热介质输入端与主集热系统中的第一低温储热单元的低温储热介质输出端连接，通过将用热系统或主集热系统中的第一低温储热单元中的低温储热介质分时输送至各副集热系统中的第一低温储热单元，能够在不影响用热系统和各吸热模块正常运行的基础上，降低对各副集热系统中的第七管路能够允许的最大流量的要求，进而能够降低各副集热系统中的第七管路的成本。
1.一种塔式太阳能热利用系统，其特征在于，包括用热系统、主集热系统和至少一个副集热系统；
2.根据权利要求1所述的一种塔式太阳能热利用系统，其特征在于，在每个所述副集热系统中，还包括第三管路；
3.根据权利要求2所述的一种塔式太阳能热利用系统，其特征在于，在每个所述副集热系统中，还包括第五管路；
4.根据权利要求1所述的一种塔式太阳能热利用系统，其特征在于，所述主集热系统中的所述吸热模块的高温储热介质输出端与所述主集热系统中的所述第一高温储热单元的高温储热介质输入端之间的距离小于任意一个所述副集热系统中的所述吸热模块的高温储热介质输出端与所述主集热系统中的所述第一高温储热单元的高温储热介质输入端之间的距离；
5.根据权利要求1所述的一种塔式太阳能热利用系统，其特征在于，每个所述副集热系统中的所述第二管路的高温储热介质输出端与所述主集热系统中的所述第一高温储热单元的高温储热介质输入端连接；或者，在每个所述副集热系统中，所述第二管路的高温储热介质输出端通过第六管路与所述用热系统的高温储热介质输入端连接，并且，所述第二管路的高温储热介质输出端还通过第四管路与所述主集热系统中的所述第一高温储热单元的高温储热介质输入端连接。
6.根据权利要求1所述的一种塔式太阳能热利用系统，其特征在于，在每个所述副集热系统中，所述第一管路的公称直径大于所述第二管路的公称直径。
7.根据权利要求5所述的一种塔式太阳能热利用系统，其特征在于，其特征在于，在所述主集热系统中的所述第一高温储热单元的高温储热介质输出端与所述用热系统的高温储热介质输入端之间的连接管路和各所述副集热系统中的所述第二管路中的高温储热介质流速均相同的情况下，所述主集热系统中的所述第一高温储热单元的高温储热介质输出端与所述用热系统的高温储热介质输入端之间的连接管路能够允许的最大流量大于任意一个所述副集热系统中的所述第二管路能够允许的最大流量。
8.根据权利要求5所述的一种塔式太阳能热利用系统，其特征在于，所述主集热系统中的所述第一高温储热单元的储热容量大于或等于任意一个所述副集热系统中的所述第一高温储热单元的储热容量。
9.根据权利要求1所述的一种塔式太阳能热利用系统，其特征在于，在所述主集热系统中，还包括第二十三管路；
10.根据权利要求9所述的一种塔式太阳能热利用系统，其特征在于，在所述主集热系统中，还包括第二十五管路；
11.根据权利要求1-10任意一项所述的一种塔式太阳能热利用系统，其特征在于，在每个所述集热模块中，所述第一储热模块中还包括用于存储低温储热介质的第一低温储热单元和用于将所述第一低温储热单元中的低温储热介质输送至所述吸热模块的低温储热介质输入端的第一低温储热介质输送泵模块；
12.根据权利要求11所述的一种塔式太阳能热利用系统，其特征在于，所述主集热系统中的所述第一低温储热单元的低温储热介质输入端与所述用热系统的低温储热介质输出端之间的距离小于任意一个所述副集热系统中的所述第一低温储热单元的低温储热介质输入端与所述用热系统的低温储热介质输出端之间的距离。
13.根据权利要求11所述的一种塔式太阳能热利用系统，其特征在于，所述主集热系统中的所述吸热模块的低温储热介质输入端与所述主集热系统中的所述第一低温储热单元的低温储热介质输出端之间的距离小于任意一个所述副集热系统中的所述吸热模块的低温储热介质输入端与所述主集热系统中的所述第一低温储热单元低温储热介质输出端之间的距离；
14.根据权利要求11所述的一种塔式太阳能热利用系统，其特征在于，在每个所述副集热系统中，所述第一低温储热单元的低温储热介质输入端通过所述第七管路分别与所述用热系统的低温储热介质输出端和所述主集热系统中的所述第一低温储热单元的低温储热介质输出端连接；或者，在每个所述副集热系统中，所述第一低温储热单元的低温储热介质输入端通过所述第七管路与所述主集热系统中的所述第一低温储热单元的低温储热介质输出端连接；
15.根据权利要求11所述的一种塔式太阳能热利用系统，其特征在于，所述主集热系统中的所述第一储热模块中还包括第二低温储热介质输送泵模块，所述第二低温储热介质输送泵模块用于将所述主集热系统中的所述第一低温储热单元中的低温储热介质输送至各个所述副集热系统中的所述第一低温储热单元；
16.据权利要求14所述的一种塔式太阳能热利用系统，其特征在于，在每个所述副集热系统中，所述第十管路的公称直径大于所述第七管路的公称直径。
17.据权利要求15所述的一种塔式太阳能热利用系统，其特征在于，在每个所述副集热系统中，所述第十管路的公称直径大于所述第七管路的公称直径。
18.根据权利要求11所述的一种塔式太阳能热利用系统，其特征在于，所述主集热系统中的所述第一低温储热单元的储热容量大于或等于任意一个所述副集热系统中的所述第一低温储热单元的储热容量。
19.根据权利要求11所述的一种塔式太阳能热利用系统，其特征在于，在所述主集热系统中的所述第七管路和各个所述副集热系统中的所述第七管路中的低温储热介质流速都相同的情况下，所述主集热系统中的所述第七管路能够允许的最大流量大于任意一个所述副集热系统中的所述第七管路能够允许的最大流量。
20.根据权利要求11所述的一种塔式太阳能热利用系统，其特征在于，在每个所述集热模块中，所述吸热模块的高温储热介质输出端还通过第九管路与所述第一低温储热单元的低温储热介质输入端连接。
21.根据权利要求2所述的一种塔式太阳能热利用系统，其特征在于，在每个所述副集热系统中，所述第一管路上设置有第一阀门，所述第二管路上设置有第二阀门，所述第三管路上设置有第三阀门；
22.根据权利要求9所述的一种塔式太阳能热利用系统，其特征在于，所述第二十三管路上设置有第二十三阀门。
23.根据权利要求5所述的一种塔式太阳能热利用系统，其特征在于，在每个所述副集热系统中，所述第四管路上设置有第四阀门，所述第六管路上设置有第六阀门。
24.根据权利要求1所述的一种塔式太阳能热利用系统，其特征在于，所述用热系统包括换热系统和汽轮机发电机组，所述换热系统用于将高温储热介质中的热量传递至水工质，进而产生高温高压蒸汽以推动所述汽轮机发电机组运转。
