阅读说明：本技术 太阳能发电系统 (Solar power generation system ) 是由 肖刚 庞华 杨天锋 倪明江 岑可法 于 2020-08-13 设计创作，主要内容包括：本发明公开了一种太阳能发电系统,具有容纳介质在太阳能发电系统中循环的介质流路,介质流路包括第一回路和第二回路,调压单元连通第一回路与第二回路,调压单元能够利用将第一回路中的介质向第二回路输送的方式,使第一回路中的气压稳定在规定的阈值以下。本发明所提供的太阳能发电系统,既能实现高密度储能和高效换热,又能通过太阳能化学热泵的储能方式,调节储放热过程中二氧化碳分压,将中温储能提升为应用价值高的高温储能,提高整体效率,降低系统成本。(The invention discloses a solar power generation system, which is provided with a medium flow path for accommodating a medium to circulate in the solar power generation system, wherein the medium flow path comprises a first loop and a second loop, a pressure regulating unit is communicated with the first loop and the second loop, and the pressure regulating unit can stabilize the air pressure in the first loop below a specified threshold value by utilizing a mode of conveying the medium in the first loop to the second loop. The solar power generation system provided by the invention can realize high-density energy storage and high-efficiency heat exchange, and can adjust the partial pressure of carbon dioxide in the heat storage and release process through the energy storage mode of the solar chemical heat pump, so that the medium-temperature energy storage is improved to high-temperature energy storage with high application value, the overall efficiency is improved, and the system cost is reduced.)

太阳能发电系统

技术领域

本发明涉及能源技术领域，具体为太阳能发电系统。

背景技术

随着传统化石能源的大量消耗，环境问题的日益突出，可再生能源的发展受到了广泛关注，太阳能作为储量最丰富的清洁能源，是未来可再生能源的发展重点。

太阳能发电技术主要分为光伏发电和光热发电两大类，相对于光伏发电而言，太阳能光热发电利用廉价的储能技术，具有发电功率输出稳定、连续的优点，既可以作为基础电荷供电，又可以作为调峰电源，发展潜力巨大。

太阳能热发电技术主要包括塔式、槽式、碟式和线性菲涅尔式，其中，塔式热电站聚光比较高，系统的运行温度较高，集热效率高，是目前研究热点，但相对传统电站而言，太阳能塔式热发电成本依旧较高，为了进一步提高太阳能热发电效率，降低成本，加快商业化进程，寻找一种高效率、结构紧凑的动力循环至关重要。

超临界二氧化碳布雷顿循环以超临界状态的二氧化碳(临界压力7.38MPa，临界温度30.98℃)为做功介质，采用布雷顿循环实现能量的转换。超临界二氧化碳布雷顿循环相对于水蒸气朗肯循环而言，单相做功，系统设计简单，降低了操作的复杂性；超临界二氧化碳在整个动力循环中保持高密度，所需压缩功更少，透平和换热器尺寸更小，占地面积小，热效率更高；此外，超临界二氧化碳布雷顿循环的冷却方式可以采用空冷，不受水资源的限制，可以用于阳光充足、水资源紧张的干旱地区。因此，高效率、结构紧凑的超临界二氧化碳布雷顿循环是太阳能热发电的理想选择。

超临界二氧化碳布雷顿循环与太阳能热电站的耦合方式分为直接耦合和间接耦合两种模式。在直接耦合模式中，超临界二氧化碳同时作为传热介质和做功介质，首先经过太阳能吸热器，吸收高温太阳能，然后进入动力循环系统做功，传热介质和做功介质无需换热，省略了换热器，简化了装置，减少了换热损失，做功介质温度较高，热效率较高，但对吸热器的要求较苛刻，且高温高压下的控制过程更难实现；在间接耦合模式中，超临界二氧化碳仅作为做功介质，由其它物质作为传热介质，首先传热介质经过太阳能吸热器，被加热后的高温传热介质通过换热器将热量传递给做功介质超临界二氧化碳，形成的高温超临界二氧化碳进入动力循环系统做功，相对于直接耦合模式而言，间接耦合方式更容易实现与储热系统的结合。

目前，太阳能超临界二氧化碳布雷顿循环热电站的储能系统研究主要基于间接耦合模式，一般以熔融盐或者固体颗粒作为传热介质和储热介质，熔融盐或者固体颗粒经过太阳能吸热器，吸收高温太阳能，吸热后的传热介质分为两部分，一部分作为储热介质进入储罐储存热量，另一部分进入换热器将热量传递给做功介质超临界二氧化碳，加热后的超临界二氧化碳进入动力循环系统，对外做功。通过熔融盐或固体颗粒温度的提升进行储能的方式属于显热储能，储能密度较低，传热介质与做功介质大多采用间接换热，换热效率低，且换热过程不可避免存在温度下降，能量品质降低，熔融盐和固体颗粒的运输需要耗费功，同时，高温吸热器散热损失大，影响整体效率，此外，与太阳能超临界二氧化碳热电站结合的热化学储能技术缺乏，系统成本较高，因此，发展一种高储热密度、高使用温度、低成本、高效率、环境友好的热化学储能技术对于太阳能超临界二氧化碳布雷顿循环热电站至关重要。

发明内容

针对以上问题，本发明提供了一种太阳能发电系统,通过调节储放热过程中二氧化碳分压，实现中温储热，高温放热，传热介质的运行压力和温度较低，极大降低了对吸热器和管路材料强度的要求，降低了吸热器和管路的制造成本，提高了系统运行安全性，保证发电系统在高温条件做功的同时，吸热器在中温条件下吸热，避免了高温吸热器较大的热损，有利于整体效率的提高，可以有效解决背景技术中的问题。

本发明提供的太阳能发电系统，具有容纳介质在太阳能发电系统中循环的介质流路，介质流路包括第一回路和第二回路，其中，

第一回路连通太阳能吸热器和第一储/放热单元，

第一储/放热单元设置于太阳能吸热器的流路下游，利用在第一温度、第一压力下发生的吸热反应，存储能量；

吸热反应由第一固态物质分解生成第二固态物质与介质，生成的介质汇入第一回路中；

第二回路连通布雷顿循环系统和第二储/放热单元，

第二储/放热单元，利用在比第一温度高的第二温度、比第一压力高的第二压力下发生的放热反应，释放能量；

放热反应为吸热反应的逆反应，并且，放热反应由第二固态物质与第二回路中的介质化合生成第一固态物质；

布雷顿循环系统的压缩机将第二回路中的介质压缩，并向第二储/放热单元供给；

布雷顿循环系统的透平接收从第二储/放热单元流出的介质，并以该流出的介质作为做功介质；

介质流路还包括调压单元，调压单元连通第一回路与第二回路，调压单元能够利用将第一回路中的介质向第二回路输送的方式，使第一回路中的气压稳定在规定的阈值以下。

通过采用上述技术方案，第一储/放热单元作为储热模块时，其内发生吸热反应，第二储/放热单元作为放热模块时，其内发生放热反应；因为太阳能吸热器与第一储/放热单元在第一回路中连通，且第一储/放热单元设置于太阳能吸热器的流路下游，所以，太阳能吸热器加热流经自身的介质后，携带太阳能的介质流入第一储/放热单元，因为第一储/放热单元内发生吸热反应，产生介质，随着第一储/放热单元内的介质的量增多，第一回路的气压增大。调压单元连通第一回路和第二回路，且第一储/放热单元和第二储/放热单元发生的反应互为逆反应，当吸热反应产生的介质超过第一回路压力设定值时，将经由调压单元导入第二回路作为放热反应的气体反应物被消耗，因为第一回路和第二回路中介质的总的物质的量守恒，第一回路和第二回路各自的压力能够得到稳定。因为布雷顿循环系统和第二储/放热单元在第二回路中被连通，所以经过布雷顿循环系统的压缩机压缩至高压后再被加热的介质，能够经介质流路流入第二储/放热单元，满足第二储/放热单元内的高温放热反应条件，因为另一部分介质被第二储/放热单元内的反应释放的热量加热，所以从第二储/放热单元出口流入透平的介质达到能够驱动透平做功的温度，因为流入第二储/放热单元入口的介质被布雷顿循环系统的压缩机压缩至能够驱动透平做功的压力，所以从第二储/放热单元出口流入透平的做功介质的温度和压力均满足驱动透平做功的条件，透平做功，进一步驱动连接于透平下游的发电机发电；实现发电系统中温储热，高温放热，降低了对吸热器和管路材料强度的要求，降低了制造成本，同时满足了透平的做功介质需高温高压的条件，避免了高温吸热器较大的热损，提高了整体效率。

本发明的一个技术方案，进一步设置为，还包括回路切换装置，回路切换装置能够将第一储/放热单元切换至第二回路，使其占据第二储/放热单元原本的位置，并且将第二储/放热单元切换至第一回路，使其占据第一储/放热单元原本的位置。

通过采用上述技术方案，因为回路切换装置能够将第一储/放热单元与第二储/放热单元在发电系统的连接装置调换，且第一储/放热单元和第二储/放热单元内发生的反应互为逆反应，所以第一储/放热单元的反应物为第二储/放热单元内的生成物，切换第一储/放热单元和第二储/放热单元各自的连接装置，等同于切换第一储/放热单元和第二储/放热单元的储/放热状态，循环切换，保证动力循环系统输出功率的稳定和连续。

本发明的一个技术方案，进一步设置为，调压单元包括背压阀，与第一回路连接；储气罐，设置于背压阀和第二回路之间的介质流路中；预压缩机，设置于背压阀和储气罐之间的介质流路中。

通过采用上述技术方案，因为背压阀与第一回路连接，所以背压阀将第一回路内产生的超出第一回路气压阈值的介质导入第二回路，维持第一回路气压的稳定；因为预压缩机和储气罐依次设置于背压阀和第二回路的介质流路中，所以介质经背压阀先流入预压缩机中被压缩，再进入储气罐被储存；因为调压单元连通第一回路与第二回路，所以储气罐出口流出的介质能够流入到布雷顿循环系统的压缩机中，储气罐、预压缩机和压缩机配合，提高了整个发电系统的效率；储气罐能够向第二回路中补充介质，从而将第二回路中的气压保持在较高值。

本发明的一个技术方案，进一步设置为，储气罐的出口连接至布雷顿循环系统的压缩机的入口，从储气罐流出的介质与来自布雷顿循环系统的冷却器的介质一同汇入压缩机中。

通过采用上述技术方案，因为储气罐的出口与布雷顿循环系统的压缩机的入口连接，冷却器的出口也与布雷顿循环系统的压缩机的入口连接，储气罐的入口与预压缩机的出口连接，所以同一时间不同介质流路的介质被预压缩和冷却汇聚到压缩机，然后被压缩至高压，系统的高效得到保证。

本发明的一个技术方案，进一步设置为，还包括换热器，换热器的热流体侧的入口连接背压阀，换热器的冷流体侧的入口连接压缩机的出口。

通过采用上述技术方案，因为换热器的热流体侧的入口连接背压阀，所以从第一回路被吸热后的介质与换热器冷流体侧的介质换热，因为换热器的冷流体侧的入口与压缩机的出口连接，所以压缩机压缩后的介质与从第一回路流出的介质换热，提高了介质热能的利用效率。

本发明的一个技术方案，进一步设置为，第二回路中还包括回热器，回热器的热流体侧的入口连接透平的出口，回热器的冷流体侧的入口连接至换热器的冷流体侧的出口。

通过采用上述技术方案，因为回热器的热流体侧的入口连接透平的出口，所以做功介质驱动透平做功后，做功介质的剩余热量与回热器的冷流体侧的介质换热，因为回热器的冷流体侧的入口连接至换热器的冷流体侧的出口，换热器的冷流体侧流出的介质经过第一回路流出的介质预加热，然后被驱动透平做功后的做功介质再加热，又因为第二回路的布雷顿循环系统和第二储/放热单元连通，所以介质经回热器二次加热后流入第二储/放热单元内，此时介质达到第二储/放热单元内反应的温度条件，且系统的能源利用率和效率得到提高。

本发明的一个技术方案，进一步设置为，传热介质为二氧化碳，做功介质为超临界二氧化碳，第一固态物质为金属碳酸盐或含有金属碳酸盐的混合物。

通过采用上述技术方案，因为传热介质、做功介质以及金属碳酸盐或含有金属碳酸盐的混合物的气体生成物/反应物都是二氧化碳，因此，储/放热过程中，都可采用直接接触换热方式，比间接换热的换热效率更高；另外，金属碳酸盐或含有金属碳酸盐的混合物的分解、化合的互逆反应仅生成固态物质或者二氧化碳，而不会产生其他产物，利于循环系统的构建，并且，超临界态二氧化碳与布雷顿循环的适配性好，是太阳能热发电的理想选择。

本发明的一个技术方案，进一步设置为，太阳能吸热器的聚焦系统为塔式聚光系统、碟式聚光系统、槽式聚光系统或线性菲涅尔式聚光系统中的一种或多种。

通过采用上述技术方案，太阳能吸热器的不同的聚光系统的选择和配合使用，增加该发电系统的适用性。

本发明提供的太阳能发电方法，包括以下步骤：

提供容纳介质在太阳能发电系统中循环的介质流路，介质流路包括第一回路和第二回路，其中，第一回路连通太阳能吸热器和第一储/放热单元，第二回路连通布雷顿循环系统和第二储/放热单元；

提供设置于太阳能吸热器的流路下游的第一储/放热单元；

利用在第一温度、第一压力下发生的吸热反应，存储能量，介质在第一回路中作为传热介质，吸热反应由第一固态物质分解生成第二固态物质与介质；

将生成的介质汇入第一回路中；

利用在比第一温度高的第二温度、比第一压力高的第二压力下发生的放热反应，释放能量，放热反应为吸热反应的逆反应，并且，放热反应由第二固态物质与第二回路中的介质化合生成第一固态物质；

利用布雷顿循环系统的压缩机，将第二回路中的介质压缩，并向第二储/放热单元供给；

利用布雷顿循环系统的透平，接收从第二储/放热单元流出的介质，并以该流出的介质作为做功介质；

利用连通第一回路与第二回路的调压单元，以将第一回路中的介质向第二回路输送的方式，将第一回路中的气压稳定在规定的阈值以下。

本发明的一个技术方案，进一步设置为，还包括以下步骤：

将所述第一储/放热单元切换至所述第二回路，使其占据所述第二储/放热单元原本的位置，并且，将所述第二储/放热单元切换至所述第一回路，使其占据所述第一储/放热单元原本的位置。

附图说明

图1为本发明实施例一所提供的太阳能发电系统的结构示意图；

图2为本发明实施例二所提供的包含再压缩布雷顿循环系统的太阳能发电系统的结构示意图；

图3为本发明实施例二所提供的包含再压缩部分冷却布雷顿循环系统的太阳能发电系统的结构示意图；

图4为本发明实施例二所提供的包含再压缩中间冷却布雷顿循环系统的太阳能发电系统的结构示意图。

附图标记说明：1-太阳能吸热器；2-第一储/放热单元；3-第二储/放热单元；4-换热器；5-预压缩机；6-储气罐；7-透平；8-发电机；9-压缩机；91-主压缩机；92-再压缩机；10-冷却器；11-回热器；111-高温回热器；112-低温回热器；12-背压阀；13-第一压缩机；14-中间冷却器；15-介质流路；151-第一回路；152-第二回路；16-调压单元；17-布雷顿循环系统；18-回路切换装置。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

实施例一

本实施例提供了一种太阳能发电系统，具有容纳介质在太阳能发电系统中循环的介质流路15，介质流路15包括第一回路151和第二回路152。

在本发明中，第一回路151作为太阳能发电系统传热循环的传热介质流路，第二回路152作为太阳能发电系统动力循环的做功介质流路。

相应地，介质在第一回路151中作为传热介质，介质在第二回路152中作为做功介质。

第一回路151连通太阳能吸热器1和第一储/放热单元2，

第一储/放热单元2设置于太阳能吸热器1的流路下游，利用在第一温度、第一压力下发生的吸热反应，存储能量；

吸热反应由第一固态物质分解生成第二固态物质与介质，生成的介质流入第一回路151中；

第二回路152连通布雷顿循环系统17和第二储/放热单元3，

第二储/放热单元3，利用在比第一温度高的第二温度、比第一压力高的第二压力下发生的放热反应，释放能量；

放热反应为吸热反应的逆反应，并且，放热反应由第二固态物质与第二回路中的介质化合生成第一固态物质；

布雷顿循环系统17的压缩机9将第二回路152中的介质压缩，并向第二储/放热单元3供给；

布雷顿循环系统17的透平7接收从第二储/放热单元3流出的介质，并以该流出的介质作为做功介质；

其中，介质流路15还包括调压单元16，调压单元16连通第一回路151与第二回路152，调压单元16能够利用将第一回路151中的介质向第二回路152输送的方式，使第一回路151中的气压稳定在规定的阈值以下。

第一储/放热单元2作为储热模块时，其内发生吸热反应，第二储/放热单元3作为放热模块时，其内发生放热反应；因为太阳能吸热器1与第一储/放热单元2在第一回路151中连通，且第一储/放热单元2设置于太阳能吸热器1的流路下游，所以，太阳能吸热器1加热流经自身的介质后，携带太阳能的介质流入第一储/放热单元2，第一固态物质在第一储/放热单元2内发生吸热反应，产生介质，随着第一储/放热单元2内的介质的量增多，第一回路151的气压增大；因为调压单元16连通第一回路151和第二回路152，且第一储/放热单元2和第二储/放热单元3发生的反应互为逆反应，所以当吸热反应产生的介质超过第一回路151压力设定值时，将经由调压单元16导入第二回路152作为放热反应的气体反应物被消耗，因为第一回路151和第二回路152中介质的总的物质的量守恒，第一回路151和第二回路152各自的压力能够得到稳定。

因为布雷顿循环系统17和第二储/放热单元3在第二回路152中被连通，所以经过布雷顿循环系统17的压缩机9压缩至高压后再被加热的介质，能够经介质流路15流入第二储/放热单元3，满足第二储/放热单元3内的高温放热反应条件。

因为另一部分介质被第二储/放热单元3内的反应释放的热量加热，所以从第二储/放热单元3出口流入透平7的介质达到能够驱动透平做功的温度，因为流入第二储/放热单元3入口的介质被布雷顿循环系统17的压缩机9压缩至能够驱动透平7做功的压力，所以从第二储/放热单元3出口流入透平7的介质的温度和压力均满足驱动透平7做功的条件，透平7做功，进一步驱动连接于透平7下游的发电机8发电；实现发电系统中温储热，高温放热，降低了对吸热器和管路材料强度的要求，降低了制造成本，同时满足了透平7的做功介质需高温高压的条件，避免了高温吸热器较大的热损，提高了整体效率。

进一步地，该太阳能发电系统还包括回路切换装置18，回路切换装置18能够将第一储/放热单元2切换至第二回路152，使其占据第二储/放热单元3原本的位置，并且将第二储/放热单元3切换至第一回路151，使其占据第一储/放热单元2原本的位置。

因为回路切换装置18能够将第一储/放热单元2与第二储/放热单元3在发电系统的连接装置调换，且第一储/放热单元2和第二储/放热单元3内发生的反应互为逆反应，所以第一储/放热单元2的反应物为第二储/放热单元3内的生成物，切换第一储/放热单元2和第二储/放热单元3各自的连接装置，等同于切换第一储/放热单元2和第二储/放热单元3的储/放热状态，循环切换，保证动力循环系统输出功率的稳定和连续。

进一步地，调压单元16包括背压阀12，与第一回路151连接；储气罐6，设置于背压阀12和第二回路152之间的介质流路15中；预压缩机5，设置于背压阀12和储气罐6之间的介质流路15中。

因为背压阀12与第一回路151连接，所以背压阀12将第一回路151内产生的超出第一回路151气压阈值的介质导入第二回路152，维持第一回路151气压的稳定；因为预压缩机5和储气罐6依次设置于背压阀12和第二回路152的介质流路15中，所以介质经背压阀12先流入预压缩机5中被压缩，再进入储气罐6被储存；因为调压单元16连通第一回路151与第二回路152，所以储气罐6出口流出的介质能够流入到布雷顿循环系统17的压缩机9中，储气罐6、预压缩机95和压缩机9配合，提高了整个发电系统的效率。

储气罐6能够向第二回路152中补充介质，作为放热反应的气体反应物被消耗，从而将第二回路152中的气压保持在较高值。。

进一步地，储气罐6的出口连接至布雷顿循环系统17的压缩机9的入口，从储气罐6流出的介质与来自布雷顿循环系统17的冷却器10的介质一同汇入压缩机9中。

因为储气罐6的出口与布雷顿循环系统17的压缩机9的入口连接，冷却器10的出口也与布雷顿循环系统17的压缩机9的入口连接，储气罐6的入口与预压缩机95的出口连接，所以同一时间不同介质流路15的介质被预压缩和冷却汇聚到压缩机9被压缩至高压，系统的高效得到保证。

其中，调压单元16还包括换热器4，换热器4的热流体侧连接背压阀12，换热器4的冷流体侧连接压缩机9的出口。

进一步地，第二回路152中还包括回热器11，回热器11热流体侧连接至透平7的出口，回热器11的冷流体侧连接至换热器4的冷流体侧出口。

其中，换热器4和回热器11为印刷版式，或其它类型。

本实施方式中，以换热器4和回热器11均为印刷版式为例进行说明。

因为换热器4热流体侧的入口连接背压阀12，所以从第一回路151被吸热后的介质与换热器4冷流体侧的介质换热，因为换热器4冷流体侧的入口与压缩机9的出口连接，所以压缩机9压缩后的介质与从第一回路151流出的介质换热，提高了介质热能的利用效率。

因为回热器11热流体侧的入口连接透平7的出口，所以做功介质驱动透平7做功后，做功介质的剩余热量与回热器11冷流体侧的介质换热，因为回热器11冷侧流体入口连接至换热器4冷侧流体的出口，换热器4冷侧流体出口流出的介质经过第一回路151流出的介质预加热，然后被驱动透平7做功后的做功介质再加热，又因为第二回路152的布雷顿循环系统17和第二储/放热单元3连通，所以介质经回热器11二次加热后流入第二储/放热单元3内，此时介质达到第二储/放热单元3内反应的温度条件，且系统的能源利用率和效率得到提高。

优选地，传热介质为二氧化碳，做功介质为超临界二氧化碳，第一固态物质为金属碳酸盐或含有金属碳酸盐的混合物。

因为传热介质、做功介质以及金属碳酸盐或含有金属碳酸盐的混合物的气体生成物/反应物都是二氧化碳，因此，储/放热过程中，都可采用直接接触换热方式，比间接换热的换热效率更高。

另外，金属碳酸盐或含有金属碳酸盐的混合物的分解、化合的互逆反应仅生成固体或者二氧化碳，而不会产生其他产物，利于循环系统的构建，并且，超临界态二氧化碳与布雷顿循环的适配性好，是太阳能热发电的理想选择。

优选地，太阳能吸热器1的聚焦系统为塔式聚光系统、碟式聚光系统、槽式聚光系统或线性菲涅尔式聚光系统中的一种或多种。

太阳能吸热器1的不同的聚光系统的选择和配合使用，增加该发电系统的适用性。

优选地，第一储/放热单元2和第二储/放热单元3为固定床、鼓泡床、流化床、多孔介质或蜂窝陶瓷的任一种。

第一储/放热单元2和第二储/放热单元3的储罐应用不同的类型，根据实际情况选择使系统运行效率高的储罐，提升适用性。

其中，以第一储/放热单元2先发生吸热反应为例，举例说明。

如图1所示，低温太阳能通过定日镜，聚光集热，形成高温太阳能，从第一储/放热单元2中流出的低温低压传热流体二氧化碳(～400℃，1-3MPa),进入太阳能吸热器1，被高温太阳能加热，被加热后的二氧化碳气体(～550℃，1-3MPa)进入第一储/放热单元2，加热金属碳酸盐，以碳酸镁钠(MgNa2(CO3)2)为例，金属碳酸盐受热发生分解反应，如反应方程式(1)所示，将热能以化学能形式进行储存。

为了保持第一回路151中压力稳定，在第一回路151的支路上安装了背压阀12，当第一回路151中的压力值超过背压阀12设定的阀值后，由热分解产生的二氧化碳气体将通过背压阀12排出，剩余的二氧化碳气体继续作为传热流体，进行储能循环。经背压阀12排除的二氧化碳气体经过换热器4降温、预压缩机5加压至～7MPa，然后进入储气罐6进行储存，并与经过布雷顿循环系统的冷却器10的超临界二氧化碳混合，共同进入压缩机9增压至～25Mpa，增压后的二氧化碳气体经过换热器4加热，回热器11加热，进入第二储/放热单元3，与第二储/放热单元3中的金属氧化物发生化合反应，如反应方程式(2)所示，反应放出的热量将高压二氧化碳流体加热至～700℃，从第二储/放热单元3流出的超临界二氧化碳(～700℃，25MPa)进入透平7做功，并带动发电机8对外输出电能，循环做功。

第二储/放热单元3放热完成后，可通过回路切换装置18切换储、放热模块，关闭位于第一储/放热单元2与太阳能吸热器1之间的阀门，打开第一储/放热单元2与布雷顿循环系统17连接的阀门，同时，关闭位于第二储/放热单元3与布雷顿循环系统17之间的阀门，打开第二储/放热单元3与太阳能吸热器1连接的阀门，完成储、放热模块的切换，并以此循环，保证动力循环输出功率稳定、连续。

MgNa₂(CO₃)₂→MgO+Na₂CO₃+CO₂(1)

MgO+Na₂CO₃+CO₂→MgNa₂(CO₃)₂ (2)

其中，回路切换装置18将第一储/放热单元2切换至第二回路152，第一储/放热单元2连通布雷顿循环系统17；

第一储/放热单元2，利用在比第一温度高的第二温度、比第一压力高的第二压力下发生的放热反应，释放能量；

回路切换装置18将第二储/放热单元3切换至第一回路151，第二储/放热单元3连通太阳能吸热器1且设置于太阳能吸热器1的流路下游；

第二储/放热单元3，利用在第一温度、第一压力下发生的吸热反应，存储能量。

因为第一储/放热单元2切换至第二回路152前，置于第一回路151中，发生吸热反应，第一储/放热单元2内的第一固态物质分解生成有第二固态物质，在第二储/放热单元3切换至第一回路151之前，置于第二回路151中，发生放热反应，第二储/放热单元3内的第二固态物质与介质化合生成第一固态物质；又因为，回路切换装置18将第一储/放热单元2和第二储/放热单元3切换，所以，切换后，第一储/放热单元2连通布雷顿循环系统17，第二储/放热单元3连通太阳能吸热器1，又因为，第一储/放热单元2内的第二固态物质和介质化合生成第一固态物质，释放热量，所以第二回路152中的介质被加热为足以驱动透平7做功的做功介质的温度，因为，第二储/放热单元3内的第一固态物质分解生成第二固态物质和介质，吸收热量，所以第一回路151中的介质在第一回路151中循环传递热量。

本发明的实施例一还提供一种太阳能发电方法，包括以下步骤：

提供容纳介质在太阳能发电系统中循环的介质流路，介质流路包括第一回路和第二回路，其中，第一回路连通太阳能吸热器和第一储/放热单元，第二回路连通布雷顿循环系统和第二储/放热单元，第一储/放热单元设置于太阳能吸热器的流路下游；

利用在第一温度、第一压力下发生的吸热反应，存储能量，介质在第一回路中作为传热介质，吸热反应由第一固态物质分解生成第二固态物质与介质；

将生成的介质汇入第一回路中；

利用在比第一温度高的第二温度、比第一压力高的第二压力下发生的放热反应，释放能量，放热反应为吸热反应的逆反应，并且，放热反应由第二固态物质与第二回路中的介质化合生成第一固态物质；

利用布雷顿循环系统的压缩机，将第二回路中的介质压缩，并向第二储/放热单元供给；

利用布雷顿循环系统的透平，接收从第二储/放热单元流出的介质，并以该流出的介质作为做功介质；

利用连通第一回路与第二回路的调压单元，以将第一回路中的介质向第二回路输送的方式，将第一回路中的气压稳定在规定的阈值以下。

进一步地，本方法还包括以下步骤：

将第一储/放热单元切换至第二回路，使其占据第二储/放热单元原本的位置，并且，将第二储/放热单元切换至第一回路，使其占据第一储/放热单元原本的位置。

实施例二

本发明的实施例二也涉及一种基于MgNa2(CO3)2/MgO-Na2CO3储能的太阳能发电系统，与实施例一的不同之处在于布雷顿循环布置方式不同。

优选地，布雷顿循环系统17为简单布雷顿循环系统、再压缩布雷顿循环系统、再压缩部分冷却布雷顿循环系统或再压缩中间冷却布雷顿循环系统中的任一种。

不同布雷顿循环系统17的选择和协调配合，提高整体运行效率，比如说再压缩部分冷却布雷顿循环系统和再压缩中间冷却布雷顿单元与再压缩布雷顿循环系统运行效果的区别之处在于，提高了整体效率，适合用于较大的压比系统。

图2所示系统中所包括的为再压缩布雷顿循环系统，与实施例一不同之处在于，本实施方式中压缩机9包括主压缩机91和再压缩机92，回热器11包括高温回热器111和低温回热器112。

进入回热器11的超临界二氧化碳，先进入高温回热器111，然后在进入低温回热器112，从低温回热器112流出的超临界二氧化碳分为两股流体，一股流体经过冷却器10降温，主压缩机91加压，低温回热器112加热与另一股经过再压缩机92加压的超临界二氧化碳流体混合，经过换热器4预热，进入高温回热器111。

图3所示系统中所包括的为再压缩部分冷却布雷顿循环系统，与上述再压缩布雷顿循环系统实施方式不同之处在于，本实施方式中添加了第一压缩机13和中间冷却器14，第一压缩机13位于主压缩机91和再压缩机92之前，中间冷却器14位于第一压缩机13和主压缩机91之间，从低温回热器112流出的超临界二氧化碳，先经过冷却器10降温，然后进入第一压缩机13加压，加压后的超临界二氧化碳流体分为两流体，一股流体经过中间冷却器14降温，主压缩机91加压，低温回热器112加热与另一股经过再压缩机92加压的超临界二氧化碳流体混合，经过换热器4加热，进入高温回热器111。

图4所示系统中所包括的为再压缩中间冷却布雷顿循环系统，与上述在压缩布雷顿循环系统实施方式不同之处在于，本实施方式中添加了第一压缩机13和中间冷却器14，第一压缩机13位于冷却器10之后，中间冷却器14之前，中间冷却器14位于第一压缩机13和主压缩机91之间。

从低温回热器112流出的超临界二氧化碳分为两股流体，一股流体经过冷却器10降温，第一压缩机13加压，中间冷却器14冷却，主压缩机91加压，低温回热器112加热与另一股经过再压缩机92加压的超临界二氧化碳混合，经过换热器4加热，进入高温回热器111。

以上仅为本发明的较佳实施例，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所做的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围内。