(57)【要約】【課題】日射量の変動による熱媒体の温度変化を平準化し、発電効率の向上を図ることのできる太陽熱ガスタービンを提供する。【解決手段】太陽光の照射を受けて受熱するとともに内部に圧縮空気ＷＡが流通する受熱管を有する受熱器１０と、空気を圧縮して受熱管に供給する圧縮機１２と、受熱器１０で加熱された圧縮空気ＷＡによって回転駆動するタービン１１と、受熱器１０で加熱された圧縮空気ＷＡを取り出してタービン１１に供給するタービン空気供給配管２１と、タービン空気供給配管２１の外周側に設けられ、該タービン空気供給配管２１との間で、互いの温度差により、タービン空気供給配管２１から蓄熱し、又は、タービン空気供給配管２１へ放熱する蓄熱体２４とを備えることを特徴とする。【選択図】図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
太陽光の照射を受けて受熱するとともに内部に熱媒体が流通する受熱管を有する受熱器と、
前記熱媒体を圧縮して前記受熱管に供給する圧縮機と、
前記受熱器で加熱された前記熱媒体によって回転駆動するタービンと、
前記受熱器で加熱された前記熱媒体を取り出して前記タービンに供給するタービン熱媒体供給配管と、
前記タービン熱媒体供給配管の外周側に設けられ、該タービン熱媒体供給配管との間で、互いの温度差により、前記タービン熱媒体供給配管から蓄熱し、又は、前記タービン熱媒体供給配管へ放熱する蓄熱体とを備えることを特徴とする太陽熱ガスタービン。
【請求項２】
支持基面に立設されて、上部に前記受熱器が設けられた筒状の支持塔を備え、
前記支持塔の内部に、前記蓄熱体及び前記タービン熱媒体供給配管が配されていることを特徴とする請求項１に記載の太陽熱ガスタービン。
【請求項３】
前記タービンから排出される排気ガスが流通し、前記蓄熱体の外周側に配された排出配管を備えることを特徴とする請求項２に記載の太陽熱ガスタービン。
【請求項４】
前記圧縮機で圧縮された前記熱媒体を前記受熱器に供給し、前記排出配管の外周側に配された受熱器熱媒体供給配管を備えることを特徴とする請求項３に記載の太陽熱ガスタービン。
【請求項５】
前記排出配管及び前記受熱器熱媒体供給配管は、前記支持塔の中心軸と同軸上に配され、中心軸方向視環状をなしていることを特徴とする請求項４に記載の太陽熱ガスタービン。
【請求項６】
前記排出配管は、円筒状をなして前記支持塔の中心軸の径方向に同一距離となる位置に、該中心軸の周方向に互いに間隔をあけて複数が配され、
前記受熱器熱媒体供給配管は、これら排出配管各々の外周側を環状に覆うように配されていることを特徴とする請求項４に記載の太陽熱ガスタービン。
【請求項７】
前記受熱器熱媒体供給配管の外周側に配された外側蓄熱体をさらに備えることを特徴とする請求項４から６のいずれか一項に記載の太陽熱ガスタービン。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、太陽光を集光して得た熱エネルギーを利用し、タービンを駆動して発電等を行なう太陽熱ガスタービンに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
近年、環境にやさしいクリーンなエネルギーとして、太陽光を集光して得られる熱エネルギーを、例えばガスタービン等を用いて電気エネルギーに変換することによって発電を行なう太陽熱発電設備が開発されている。そしてこの太陽熱発電設備は、トラフ方式、タワー方式、ビームダウン方式等の種々の方式を用いたものが知られている。
【０００３】
トラフ方式とは、半円筒型の反射鏡（トラフ）によって太陽光を反射させ、円筒の中心を通るパイプに集光・集熱し、パイプ内を通る熱媒体の温度を上昇させて熱エネルギーを得るものである。そして、タワー方式とは、地上に設けられた反射鏡よりなる複数のヘリオスタット（例えば、特許文献１、２参照）によって太陽光を反射して、タワー上部に設置された受熱器内部の受熱管に太陽光を集中照射し、この受熱管内を流通する空気や水等の熱媒体を加熱して熱エネルギーを得るものである。さらに、ビームダウン方式は、タワー方式同様に、地上に設けられた反射鏡よりなる複数のヘリオスタットによって太陽光を反射するが、この反射した太陽光をタワー上部の二次反射ミラーによって再度反射し、地上で集光して熱媒体を加熱して熱エネルギーを得るものである。
【０００４】
これらの方式には各々利点があるが、トラフ方式では、反射鏡が太陽光線を追尾するよう向きを変える一軸制御となっており、反射鏡を二次元の方向にしか調節できず、集熱温度は最高でも５５０℃程度となるため、それほど高い集熱効果を期待できない。従って、集熱効率としては三次元での反射鏡の制御が可能なタワー方式が優位である。また、ビームダウン方式では上記の二次反射ミラーの耐熱性やコストの問題があり、これらの観点からも、やはりタワー方式の方が優位である。さらに、タワー方式においては、熱媒体を水とした場合よりも空気とした場合の方が、受熱器における受熱管の耐熱温度の約９００℃程度まで熱媒体を加熱することが可能となるため、熱媒体には空気を用いた方がより高い集熱効率を期待できる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００２−９８４１６号公報
【特許文献２】特開平９−２８０６６４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、上述のように比較的集熱効率の良いタワー方式であっても、太陽の日射量は天候に左右されるため、１日の中で時々刻々と変動し、これに応じて集熱効率が変動する。さらに図５に示すように、雲によって太陽光が一時的に遮られて日射量が急低下した後に、雲が切れて日射量が急上昇したとしても、日射量の変動に太陽熱集熱設備が完全には追従できず、発電量が回復するまでに時間ロスが生じてしまう。従って、１日を通しての総発電量が低下してしまい、太陽熱発電設備の能力を最大限に生かすことができず、発電効率の低下につながってしまう。
【０００７】
そして例えば、太陽熱集熱設備の能力（ヘリオスタットの面積や、受熱器の耐熱性等）を１日のうちで最高日射量となる状態に合わせて設定した場合には、その他の時間帯においては日射量が最高日射量に到達しないため、太陽熱発電設備の能力を十分に生かすことができず、オーバースペックとなってしまい、発電効率を低下させてしまう。
【０００８】
逆に、太陽熱発電設備の能力を、１日を通じた標準的な日射量となる状態に合わせて設定した場合には、その他の時間帯においてはこの標準的な日射量を上回ってしまう場合もあるため、ヘリオスタットを間引く等で稼動率を落とす必要があり、設備コストを含めてやはり発電効率を低下させてしまう。
【０００９】
本発明はこのような事情を考慮してなされたもので、日射量の変動による熱媒体の温度変化を平準化し、発電効率の向上を図ることのできる太陽熱ガスタービンを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
上記課題を解決するため、本発明は以下の手段を採用している。
即ち、本発明に係る太陽熱ガスタービンは、太陽光の照射を受けて受熱するとともに内部に熱媒体が流通する受熱管を有する受熱器と、前記熱媒体を圧縮して前記受熱管に供給する圧縮機と、前記受熱器で加熱された前記熱媒体によって回転駆動するタービンと、
前記受熱器で加熱された前記熱媒体を取り出して前記タービンに供給するタービン熱媒体供給配管と、前記タービン熱媒体供給配管の外周側に設けられ、該タービン熱媒体供給配管との間で、互いの温度差により、前記タービン熱媒体供給配管から蓄熱し、又は、前記タービン熱媒体供給配管へ放熱する蓄熱体とを備えることを特徴とする。
【００１１】
このような太陽熱ガスタービンによると、圧縮機によって圧縮された熱媒体が、受熱器における受熱管へ供給され、太陽光の熱エネルギーによって加熱される。そして加熱された熱媒体は、タービン熱媒体供給配管を流通してタービンへ供給される。そして、熱媒体がタービン熱媒体供給配管を流通する際には、蓄熱体との間で熱交換が行われる。即ち、受熱管での太陽光の照射量が大きくなり、タービン熱媒体供給配管を流通する熱媒体の温度が相対的に高くなっている場合には蓄熱体への蓄熱が行われ、日射量低下による照射量の低下で、熱媒体の温度が相対的に低くなっている場合には蓄熱体への放熱が行われる。従って、熱媒体の温度の平準化を図ることが可能となる。
【００１２】
また、本発明に係る太陽熱ガスタービンは、支持基面に立設されて、上部に前記受熱器が設けられた筒状の支持塔を備え、前記支持塔の内部に、前記蓄熱体及び前記タービン熱媒体供給配管が配されていてもよい。
【００１３】
支持塔に蓄熱体及び前記タービン熱媒体供給配管が配されることで、別途、これら蓄熱体及び前記タービン熱媒体供給配管を配置するスペースを設ける必要がなく、省スペースを達成可能である。
【００１４】
さらに、前記タービンから排出される排気ガスが流通し、前記蓄熱体の外周側に配された排出配管を備えていてもよい。
【００１５】
このように、排出配管を通じて排出ガスの排熱を蓄熱体で蓄熱可能となり、また、蓄熱体から外部への放熱を抑制することができる。従って、排出ガスの排熱を熱交換する熱交換設備を別途設けることなく、排熱の再利用を行なうことができ、省スペース及びコストを抑制しながらさらなる発電効率の向上を図ることができる。
【００１６】
また、前記圧縮機で圧縮された前記熱媒体を前記受熱器に供給し、前記排出配管の外周側に配された受熱器熱媒体供給配管を備えていてもよい。
【００１７】
受熱器熱媒体供給配管によって、熱媒体を受熱器に供給するとともに、排出配管との間で熱交換を行い排熱の回収が可能であるとともに、排出配管から外部への放熱を抑制することができ、さらなる発電効率の向上を図ることができる。
【００１８】
さらに、前記排出配管及び前記受熱器熱媒体供給配管は、前記支持塔の中心軸と同軸上に配され、中心軸方向視環状をなしていてもよい。
【００１９】
環状をなすことによって、支持塔に排出配管及び受熱器熱媒体供給配管を配することが可能となり、排熱の再利用と、排出配管から外部への放熱の抑制とを確実に達成でき、発電効率の向上を図ることができる。
【００２０】
前記排出配管は、円筒状をなして前記支持塔の中心軸の径方向に同一距離となる位置に、該中心軸の周方向に互いに間隔をあけて複数が配され、前記受熱器熱媒体供給配管は、これら排出配管各々の外周側を環状に覆うように配されていてもよい。
【００２１】
円筒状の排出配管それぞれの外周側を受熱器熱媒体供給配管が覆っている。即ち、これら排出配管と受熱器熱媒体供給配管とが全体として円筒状をなして、熱媒体の流通路が形成されて、この流通路が中心軸の周方向に間隔をあけて複数が設けられていることとなる。従って、上記流通路の各々を小径に形成することができるため、耐圧性能を維持しながら肉厚を薄くすることができる。このため、熱媒体の熱伝達効果を向上でき、さらなる発電効率の向上を図ることが可能となる。
【００２２】
さらに、前記受熱器熱媒体供給配管の外周側に配された外側蓄熱体をさらに備えていてもよい。
【００２３】
このように、蓄熱体によってタービン熱媒体供給配管を流通する熱媒体との間で熱交換が行われ、熱媒体の温度の平準化を行なうとともに、外側蓄熱体によって熱媒体から外部への放熱抑制効果を向上でき、さらなる発電効率の向上を図ることが可能となる。
【発明の効果】
【００２４】
本発明の太陽熱ガスタービンによると、タービン熱媒体供給配管と蓄熱体との間の入放熱によって、日射量の変動による熱媒体の温度変化を平準化し、発電効率の向上を図ることが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００２５】
【図１】本発明の第一実施形態に係る太陽熱ガスタービンを側面からみた全体概略図である。
【図２】本発明の第一実施形態に係る太陽熱ガスタービンに関し、タワー内の熱媒体流通の様子を模式的に示す側面図である。
【図３】本発明の第一実施形態に係る太陽熱ガスタービンに関し、タワーの断面を示す図であって、（ａ）は図２のＡ−Ａ断面、（ｂ）は図２のＢ−Ｂ断面、（ｃ）は図２のＣ−Ｃ断面を示すものである。
【図４】本発明の第二実施形態に係る太陽熱ガスタービンに関し、タワーの断面を示す図であって、（ａ）は図２のＡ−Ａ断面と同じ位置、（ｂ）は図２のＢ−Ｂ断面と同じ位置、（ｃ）は図２のＣ−Ｃ断面と同じ位置を示すものである。
【図５】１日の時間と日射量及び発電量との関係を例示したグラフである。
【発明を実施するための形態】
【００２６】
以下、本発明の実施形態に係る太陽熱ガスタービン１について説明する。
太陽熱ガスタービン１は、太陽光ＷＬを集光して熱エネルギーを得て、この熱エネルギーをガスタービン２によって電気エネルギーへ変換することで発電を行なう発電設備である。
【００２７】
図１に示すように、太陽熱ガスタービン１は、太陽光ＷＬが照射される受熱器１０と、地上（支持基面）から立設されて受熱器１０が上部に固定されるタワー（支持塔）４と、太陽光ＷＬを反射して受熱器１０に照射する複数のヘリオスタット３と、受熱器１０にタワー内部の空気流通部５を介して接続されたガスタービン２と、ガスタービン２によって発電する発電機１３とを備えている。
【００２８】
ガスタービン２は、地上に設けられ、外部から取り込んだ空気を圧縮して圧縮空気（熱媒体）ＷＡを生成する圧縮機１２と、圧縮機１２から空気流通部５を介して受熱器１０へ供給して加熱した圧縮空気ＷＡによって回転駆動するタービン１１とを有している。
【００２９】
ヘリオスタット３は、太陽光ＷＬを反射する反射鏡３ａと、反射鏡３ａを支持する支持脚３ｂとを有している。複数のヘリオスタット３は、タワー４を中心としてタワー４の３６０度全周を囲むように広がるヘリオスタットフィールドＧ上に点在して配置されている。
【００３０】
図２に示すように、タワー４は、ヘリオスタットフィールドＧの中心部において、地上から上方へ向かって立設される軸線Ｐを中心とした筒状をなす支持構造物であり、上部には受熱器１０が設けられ、内部には空気流通部５が設けられている。
【００３１】
受熱器１０は、タワー４の上部に設けられて、内部に圧縮空気ＷＡが流通する受熱管（不図示）を有し、受熱管には、ヘリオスタット３で反射した太陽光が照射され、内部を流通する圧縮空気ＷＡが加熱される。
【００３２】
次に空気流通部５について説明する。
図３に示すように、空気流通部５は、タワー４の内部に設けられ、タワー４の中心部に配されたタービン空気供給配管（タービン熱媒体供給配管）２１と、タービン空気供給配管２１の外周側に設けられた蓄熱体２４と、蓄熱体２４の外周側に配された排出配管２２と、排出配管２２の外周側に配された受熱器空気供給配管（受熱器熱媒体供給配管）２０と、受熱器空気供給配管２０の外周側に配された外側蓄熱体２５と、外側蓄熱体２５の外周側を覆う外筒２３とを備えている。
【００３３】
タービン空気供給配管２１は、タワー４の中心部において軸線Ｐと同軸上に配されて、受熱器１０とタービン１１とを接続する円筒状をなす部材である。そして、内部を受熱器１０からタービン１１へ向かって圧縮空気ＷＡが流通可能とされている。
【００３４】
蓄熱体２４は、タービン空気供給配管２１の外周側を覆うように環状に配され、熱容量の大きい、例えば、耐火レンガ等の蓄熱材料よりなり、タービン空気供給配管２１を介してタービン空気供給配管２１を流通する圧縮空気ＷＡとの間で熱交換を行い、相対的な温度差により蓄熱または放熱が可能とされている。
【００３５】
排出配管２２は、軸線Ｐと同軸上に蓄熱体２４の外周側を環状に覆うように配されて、タービン１１と外筒２３の外部とを連通している。そして、内部をタービン１１からの排気Ｅが流通し、排気Ｅをタワー４の外部へ排出可能としている。
【００３６】
受熱器空気供給配管２０は、軸線Ｐと同軸上に蓄熱体２４の外周側を環状に覆うように配されて、圧縮機１２と受熱器１０とを接続している。そして、内部を圧縮機１２から受熱器１０へ向かって圧縮空気ＷＡが流通可能としている。
【００３７】
外側蓄熱体２５は、受熱器空気供給配管２０の外周側を環状に覆うように設けられ、外部への放熱を抑制可能な部材である。そしてこの外側蓄熱体２５は、熱容量の大きい、例えば蓄熱体２４と同様に耐火レンガ等の蓄熱材料を用いてもよいし、耐熱性を有する断熱、保温材料であるセラミックファイバ等を用いても良い。
【００３８】
外筒２３は、外側蓄熱体２５の外周側を覆う鉄等よりなる筒状部材であり、タワー４の外形を形成している。
【００３９】
このような太陽熱ガスタービン１においては、圧縮機１２によって圧縮されて生成された圧縮空気ＷＡが、受熱器空気供給配管２０を通じて受熱器１０における受熱管へ供給されて、受熱管内部を流通し、受熱管へ照射された太陽光ＷＬの熱エネルギーによって加熱される。加熱された圧縮空気ＷＡは、タービン空気供給配管２１を通じてタービン１１へ供給される。
【００４０】
ここで、受熱器１０においては、圧縮空気ＷＡの加熱量は太陽の日射量の変動に応じて、１日の内で太陽光ＷＬの照射量が変動する。このため、受熱器１０での圧縮空気ＷＡの加熱量には変動が生じ、圧縮空気ＷＡの温度は変動する。
【００４１】
この点、タービン空気供給配管２１の外周側には、蓄熱体２４が覆うように配されているため、タービン空気供給配管２１を流通する圧縮空気ＷＡと蓄熱体２４との間で熱交換が可能となる。
【００４２】
即ち、受熱管への太陽光ＷＬの照射量が上昇し、タービン空気供給配管２１を流通する圧縮空気ＷＡの温度が１日の中で相対的に高くなっている場合には、タービン空気供給配管２１と蓄熱体２４との温度差により蓄熱体２４への蓄熱が行われる。蓄熱体２４は、上記の通り熱容量が大きいことから、１日の中で圧縮空気ＷＡの温度が相対的に高い時間、蓄熱を行い、これによりタービン空気供給配管２１を流通する圧縮空気ＷＡの温度を下げることができる。
【００４３】
一方、タービン空気供給配管２１を流通する圧縮空気ＷＡの温度が１日の中で相対的に低くなっている場合には、受熱管への太陽光ＷＬの照射量の低下で、タービン空気供給配管２１と蓄熱体２４との温度差により蓄熱体２４への放熱が行われる。蓄熱体２４は、同様に熱容量が大きいことから、１日の中で圧縮空気ＷＡの温度が相対的に低い時間、放熱を行い、これによりタービン空気供給配管２１を流通する圧縮空気ＷＡの温度を上げることができる。
【００４４】
このようにして、タービン空気供給配管２１を流通する圧縮空気ＷＡの温度の平準化を図ることが可能となる。
【００４５】
そして、このように温度が平準化された圧縮空気ＷＡがタービン１１へ供給されるため、例えば、雲等によって日射が遮られ、一時的に日射量が急低下したとしても、発電量が低下してしまうことがない。またこのような日射量の低下の後に日射量が急上昇した場合に発生する発電量回復までの時間ロスで、発電効率が低下してしまうことを回避できる。
【００４６】
また、蓄熱体２４によって、１日の内での日射量の変動についても同様に対応可能であり、圧縮空気ＷＡの温度を平準化して、タービン１１のスペックに合わせた温度帯の圧縮空気ＷＡをタービン１１へ供給して、常にタービン１１を最適状態で稼動させることが可能となる。
【００４７】
そして、タービン１１へ供給された圧縮空気ＷＡは、タービン１１を回転駆動して発電機で発電した後に排気Ｅとなって排出配管２２へ流入するが、この排出配管２２は、蓄熱体２４の外周側を覆っているため、排出配管２２を通じて排出ガスの排熱を蓄熱体２４で蓄熱可能となり、また、蓄熱体２４からタワー４の外部への放熱を抑制することができる。従って、排出ガスＥの排熱を熱交換する熱交換設備を別途設けることなく、排熱の再利用を行なうことができ、省スペースによるコストを抑制することができる。
【００４８】
さらに、上記受熱器空気供給配管２０は、この排出配管２２の外周側を覆っているため、排出配管２２との間で熱交換を行い、排出配管２２内の排気Ｅの排熱の回収が可能であるとともに、排出配管２２からタワー４の外部への放熱も抑制することが可能となる。
【００４９】
また、受熱器空気供給配管２０の外周側には、外側蓄熱体２５が設けられているため、この外側蓄熱体２５によってタワー４の外部への放熱抑制効果をさらに向上することが可能となる。
【００５０】
そして、これら受熱器空気供給配管２０、タービン空気供給配管２１、排出配管２２、蓄熱体２４、外側蓄熱体２５がタワー４の内部に設けられているので、これらを配置するスペースを別途設ける必要がなくなり、省スペースを達成できる。
【００５１】
本実施形態の太陽熱ガスタービン１によると、蓄熱体２４によって、日射量の変動にかかわらず圧縮空気ＷＡの温度を平準化し、常にタービン１１を最適に近い状態で稼動させることができるため、発電効率を向上することが可能である。
【００５２】
さらに、タワー４の内部に受熱器空気供給配管２０、タービン空気供給配管２１、排出配管２２、蓄熱体２４、外側蓄熱体２５が配されていることで、排気Ｅの排熱の回収を行い、同時にタワー４の外部への放熱を抑制可能とすることができ、さらに発電効率を向上しながら、省スペースによるコスト抑制を達成することも可能となる。
【００５３】
次に、本発明の第二実施形態に係る太陽熱ガスタービンについて説明する。
なお、第一実施形態と同様の構成要素には同一の符号を付して詳細説明を省略する。
本実施形態では、タワー４の内部における空気流通部３５における排出配管４２及び受熱器空気供給配管４０の形状が第一実施形態とは異なっている。
【００５４】
図４に示すように、本実施形態では、排出配管４２は、円筒状をなす部材である。また、排出配管４２は、蓄熱体２４の外周側で、軸線Ｐを中心として環状に互いに一定の間隔をあけて複数配されている。そして、第一実施形態の排出配管４２と同様に、内部をタービン１１からの排気Ｅが流通し、排気Ｅをタワー４の外部へ排出可能としている。
【００５５】
さらに、図４（ｃ）に示すように、タービン１１から排出配管４２へ排気Ｅが流入するタワー４の高さ方向位置には、軸線Ｐを中心として環状に形成され、軸線Ｐを中心として同径として環状に複数配列する排出配管４２のそれぞれと接続して連通する連通部４２ａが形成されており、各々の排出配管４２に排気Ｅが分配されて流通可能としている。
【００５６】
また図４（ａ）に示すように、排出配管４２から排気Ｅがタワー４の外部へ排出されるタワー４の高さ方向位置には、同様に、軸線Ｐを中心として環状に形成され、軸線Ｐを中心として環状に複数配列する排出配管４２のそれぞれと接続して連通する連通部４２ｂが形成されており、各々の排出配管４２を流通する排気Ｅを合流させて排出可能としている。
【００５７】
受熱器空気供給配管４０は、それぞれの排出配管４２における外周側を環状に覆うように配され、軸線Ｐ方向より視て、各排出配管４２の中心軸を中心としている。そして、第一実施形態の受熱器空気供給配管４０と同様に、内部を圧縮機１２から受熱器１０へ向かって圧縮空気ＷＡが流通可能としている。
【００５８】
さらに、図４（ｃ）に示すように、圧縮機１２から受熱器空気供給配管４０へ圧縮空気ＷＡが流入するタワー４の高さ方向位置には、軸線Ｐを中心として環状に形成され、軸線Ｐを中心として環状に複数配列する受熱器空気供給配管４０のそれぞれと接続して連通する連通部４０ａが形成されており、各々の受熱器空気供給配管４０に圧縮空気ＷＡが分配されて流通可能としている。
【００５９】
また図４（ａ）に示すように、受熱器空気供給配管４０から圧縮空気ＷＡが受熱器１０に供給されるタワー４の高さ方向位置には、同様に、軸線Ｐを中心として環状に形成され、軸線Ｐを中心として環状に複数配列する受熱器空気供給配管４０のそれぞれと接続して連通する連通部４０ｂが形成されており、各々の受熱器空気供給配管４０を流通する圧縮空気ＷＡを合流させて供給可能としている。
【００６０】
このような太陽熱ガスタービンにおいては、圧縮機１２によって圧縮されて生成された圧縮空気ＷＡが、受熱器空気供給配管４０を通じて受熱器１０へ供給されて加熱される。加熱された圧縮空気ＷＡは、タービン空気供給配管２１を通じてタービン１１へ供給される。
【００６１】
そして、圧縮空気ＷＡがタービン空気供給配管２１を流通する際には、この蓄熱体２４が第一実施形態同様に蓄熱及び放熱を行ない、圧縮空気ＷＡの温度の平準化を図ることが可能となる。
【００６２】
さらに、排出配管４２と受熱器空気供給配管４０とが円筒状の排出配管４２各々の外周側を、受熱器空気供給配管４０が覆っている。即ち、これら排出配管４２と受熱器空気供給配管４０とが全体として円筒状をなして、軸線Ｐの周方向に複数配置されている。このため、各々の排出配管４２及び受熱器空気供給配管４０は小径に形成することができ、耐圧性能を維持しながら肉厚を薄くすることが可能となり、圧縮空気ＷＡの熱伝達効果を向上できる。
【００６３】
従って、蓄熱体２４と受熱器空気供給配管４０との間、受熱器空気供給配管４０と排出配管４２との間、受熱器空気供給配管４０と外側蓄熱体２５との間での熱交換を円滑化して、さらなる圧縮空気ＷＡの温度の平準化、及び排気Ｅの排熱の回収が可能となる。
【００６４】
本実施形態の太陽熱ガスタービンによると、蓄熱体２４によって、日射量の変動にかかわらず圧縮空気ＷＡの温度を平準化し、常にタービン１１を最適に近い状態で稼動させることができるとともに、軸線Ｐの周方向に複数設けられた小径の排出配管４２と受熱器空気供給配管４０とによって、圧縮空気ＷＡの熱伝達効果を向上できる。従って、さらなる発電効率の向上が可能である。
【００６５】
以上、本発明の実施形態について詳細を説明したが、本発明の技術的思想を逸脱しない範囲内において、多少の設計変更も可能である。
例えば、上述の実施形態では、排出配管２２、４２の外周側に受熱器空気供給配管２０、４０を配置しているが、逆に、受熱器空気供給配管２０、４０の外周側に排出配管２２、４２を配置してもよい。この場合、排出配管２２、４２内の排気Ｅの方が受熱器空気供給配管２０、４０内の圧縮空気ＷＡよりも高温となっているため、タワー４から外部への放熱をさらに抑制可能となり、より好ましい。
【００６６】
また、上述の実施形態では排出配管２２、４２をタワー４の外部に連通させて排気Ｅを排出しているが、例えば、排気Ｅの一部を受熱器１０に再循環させたとしても、排出配管２２、４２がタワー４内に配置されていることで、排気Ｅの流路容積を十分に確保できる。このため、タービン１１の運転効率を低下させることはなく、このように排気Ｅの再循環を行なうことによって排熱をさらに有効利用し、発電効率を向上することも可能である。
【符号の説明】
【００６７】
１…太陽熱ガスタービン  ２…ガスタービン  ３…ヘリオスタット  ３ａ…反射鏡  ３ｂ…支持脚  ４…タワー  ５…空気流通部  １０…受熱器  １１…タービン  １２…圧縮機  １３…発電機  ２０…受熱器空気供給配管（受熱器熱媒体供給配管）  ２１…タービン空気供給配管（タービン熱媒体供給配管）  ２２…排出配管  ２３…外筒  ２４…蓄熱体  ２５…外側蓄熱体  ３５…空気流通部  ４０…受熱器空気供給配管  ４０ａ、４０ｂ…連通部  ４２…排出配管  ４２ａ、４２ｂ…連通部  ＷＡ…圧縮空気  Ｐ…軸線  Ｇ…ヘリオスタットフィールド  ＷＬ…太陽光  Ｅ…排気
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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