WO2013038563A1

WO2013038563A1 - 太陽熱発電設備、太陽熱発電方法、熱媒体供給装置、および熱媒体加熱装置

Info

Publication number: WO2013038563A1
Application number: PCT/JP2011/071268
Authority: WO
Inventors: 秀明大田
Original assignee: Kawasaki Heavy Industries Ltd; Kawasaki Jukogyo KK
Current assignee: Kawasaki Heavy Industries Ltd; Kawasaki Motors Ltd
Priority date: 2011-09-16
Filing date: 2011-09-16
Publication date: 2013-03-21
Anticipated expiration: 2014-03-16
Also published as: AU2011377040A1

Abstract

　液相と気相との間で相変化する熱媒体を使用する太陽熱発電設備１０であって、第１の熱である太陽熱によって熱媒体を加熱する第１の加熱装置１２と、第１の加熱装置１２によって加熱された後の熱媒体を太陽熱と異なる第２の熱によって加熱することにより、熱媒体の気相の割合を高める第２の加熱装置１４と、第２の加熱装置１４によって加熱された熱媒体に駆動されるタービン発電装置１８とを有し、第２の加熱装置１４が、別の熱媒体が保持する熱を第２の熱として熱媒体の加熱に使用するように構成されている。

Description

太陽熱発電設備、太陽熱発電方法、熱媒体供給装置、および熱媒体加熱装置

　本発明は、液相と気相との間で相変化する熱媒体を利用するとともに、太陽熱を利用する太陽熱発電設備および太陽熱発電方法に関する。また、本発明は、太陽熱発電設備または気相の熱媒体を必要とする設備に使用することができる熱媒体供給装置および熱媒体加熱装置に関する。

　例えば、特許文献１に記載されているように、熱媒体と太陽熱とを利用する設備の一例として太陽熱発電設備が知られている。特許文献１に記載する太陽熱発電設備の場合、太陽熱で加熱された第１の熱媒体が太陽熱を蓄熱槽に伝達し、太陽熱が蓄熱槽に蓄熱される。第２の熱媒体は蓄熱槽に蓄えられた熱で加熱されてから、さらにボイラ装置で加熱されて気相化される。そして、気相化された第２の熱媒体が蒸気タービン発電装置を駆動する。

　熱媒体を太陽熱で加熱するために、太陽熱を熱媒体に集める太陽熱集熱装置が使用される。太陽熱集熱装置としては、例えば、パラボリックトラフ式集熱装置、フレネル式集熱装置、タワー式集熱装置などが存在する（特許文献２，３参照）。パラボリックトラフ式集熱装置は、図１４に示すように、断面が放物線形状のパラボリックトラフミラー１０１０を有する。パラボリックトラフミラー１０１０は、放物線の焦点位置に配置されて、内部を熱媒体が流れる熱吸収パイプ１０１２に向かって太陽光を反射するように構成されている。そして、太陽の移動に合わせてパラボリックトラフミラー１０１０の傾き角度が変更される。

　フレネル式集熱装置は、図１５に示すように、複数の平板ミラー１０２２を有する。平板ミラー１０１０の上部に、平板ミラーと平行に熱吸収パイプが配置されている。太陽の移動に合わせて、平板ミラーは熱吸収パイプ１０１２に向かって太陽光を反射するように構成されている。そして、各々の平板ミラー１０２２の傾き角度が変更される。

　タワー式集熱装置は、図１６に示すように、熱媒体が流れる先端部１０３０を備えるタワー１０３２と、タワー１０３２を中心として且つタワー１０３２までの距離が異なる複数の同心円、同心半心円、または同心多角形上に配置された複数の平板ミラー１０３４（Heliostat:ヘリオスタットと呼ぶ）とを有する。太陽の移動に合わせて、各々のヘリオスタット１０３４は、タワー１０３２の先端部１０３０に向かって太陽光を反射するように構成されている。そして、各々のヘリオスタット１０３４の傾き角度が変更される。

　太陽光の反射光が照射される（すなわち、太陽熱によって加熱される）熱吸収パイプとして、真空式パイプまたは非真空式パイプが使用される。真空式パイプは、放熱しにくいので熱損失が少なく、例えば、熱媒体が流れるスチール製チューブと、スチール製チューブを囲むガラス製チューブとから構成されている。スチール製チューブとガラス製チューブとの間の空間は真空状態にされている。また、特定の波長の太陽光を選択的に吸収することができるコーティング膜が、スチール製パイプの外側表面に形成されている。このような真空式パイプは、熱媒体として油が使用されるとともに、集熱装置としてパラボリックトラフ式集熱装置が使用される場合に、採用されることが多い。

　一方、非真空式パイプは、例えば、単なるスチール製パイプである。非真空式パイプは、真空式パイプに比べて放熱が多いが、構造が簡単で製造コストが低く、取り扱いが容易という利点を有する。このような非真空式パイプは、熱媒体として水が使用されるとともに、集熱装置としてフレネル式集熱装置が使用される場合に、採用されることが多い。

　熱媒体が流れるパイプであって、熱媒体の熱を蓄熱するパイプが、特許文献４に記載されている。特許文献４に記載された太陽熱発電設備は、熱媒体の熱をパイプに設けられた蓄熱媒体に蓄熱し、蓄熱媒体に蓄えられた熱によって熱媒体を加熱するように構成されている。また、熱媒体と蓄熱媒体との間の熱交換を選択的に実行するために、蓄熱媒体に熱的に接続された主供給パイプと、蓄熱媒体から熱的に分離されたバイパスパイプと、主供給パイプまたはバイパスパイプのいずれか一方に熱媒体を流すための制御弁が設けられている。

特開２００７－１３２３３０号公報特開２０１０－０５８０５８号公報特開２００９－１９７７３３号公報国際公開２０１０／０５２７１０号公報

　地上に到達する太陽熱エネルギ強度（直達日照強度：Direct Normal Irradianceまたは略してＤＮＩと呼ぶ）は、季節、時刻、天候、場所などによって変化する。例えば、アメリカ合衆国のデンバーにおける直逹日照強度の変化を図１７に示すように、暦日によって日照時間が異なり、かつ時刻によって直逹日照強度が異なる。また、雲が太陽をさえぎるなどの天候の急変によって直逹日照強度は急激に変化する。即ち、太陽熱によって熱媒体を十分に加熱できない可能性がある。ゆえに、太陽熱によって十分に加熱された熱媒体、すなわち気相の熱媒体(例えば水蒸気)を利用して発電する太陽熱発電の場合、十分な電力を発電できない可能性がある。

　この対処方法として、特許文献４に記載された太陽熱発電設備のように、太陽熱によって十分にまたは過分に加熱された熱媒体が保持する熱の一部を蓄熱媒体に蓄熱し、太陽熱によって不十分に加熱された熱媒体を蓄熱媒体に蓄えられた熱によって加熱することが考えられる。しかしながら、いつでも熱媒体を加熱できるようにするためには、大量の熱を蓄えるための大量の蓄熱媒体と、その大量の蓄熱媒体を収容する大型の収容設備（例えば、蓄熱タンク）が必要になる。その結果、気相の熱媒体を必要とする設備、例えば太陽熱発電設備が大規模化する。

　そこで、本発明は、設備を大規模化することなく、日照時間が短い場合、直逹日照強度が低い場合、および／または直逹日照強度が急激に変化する場合でも、熱媒体を十分に加熱することを課題とする。

　上記目的を達成するために、本発明は以下のように構成する。

　本発明の一態様によれば、液相と気相との間で相変化する熱媒体を使用する太陽熱発電設備であって、第１の熱である太陽熱によって熱媒体を加熱する第１の加熱装置と、第１の加熱装置によって加熱された後の熱媒体を太陽熱と異なる第２の熱によって加熱することにより、熱媒体の気相の割合を高める第２の加熱装置と、第２の加熱装置によって加熱された熱媒体に駆動されるタービン発電装置とを有し、第２の加熱装置が、別の熱媒体が保持する熱を第２の熱として熱媒体の加熱に使用するように構成されている、太陽熱発電設備が提供される。

　本発明の別の態様によれば、液相と気相との間で相変化する熱媒体を使用する太陽熱発電方法であって、第１の熱である太陽熱によって熱媒体を加熱し、太陽熱によって加熱された後の熱媒体を太陽熱と異なる第２の熱によって加熱することにより、熱媒体の気相の割合を高め、第２の熱によって加熱された熱媒体によってタービン発電装置を駆動して発電し、且つ、別の熱媒体が保持する熱を第２の熱として熱媒体の加熱に使用する、太陽熱発電方法が提供される。

　本発明のさらに別の態様によれば、液相と気相との間で相変化する熱媒体を気相状態で供給する熱媒体供給装置であって、第１の熱である太陽熱によって熱媒体を加熱する第１の加熱装置と、第１の加熱装置によって加熱された後の熱媒体を太陽熱と異なる第２の熱によって加熱することにより、熱媒体の気相の割合を高める第２の加熱装置とを有し、第２の加熱装置が、別の熱媒体が保持する熱を第２の熱として熱媒体の加熱に使用するように構成されている、熱媒体供給装置が提供される。

　本発明のさらに異なる態様によれば、液相と気相との間で相変化する熱媒体を加熱する熱媒体加熱装置であって、第１の熱である太陽熱によって加熱された熱媒体を受け取り、太陽熱と異なる第２の熱によって加熱することにより、受け取った熱媒体の気相の割合を高めるように構成され、且つ、熱媒体加熱装置の外部から別の熱媒体を受け取り、別の熱媒体が保持する熱を第２の熱として熱媒体の加熱に使用するように構成されている、熱媒体加熱装置が提供される。

　本発明によれば、設備を大規模化することなく、日照時間が短い場合、直逹日照強度が低い場合、および／または直逹日照強度が急激に変化する場合でも、熱媒体を十分に加熱することができる。

　本発明のこれらの態様と特徴は、添付された図面についての好ましい実施の形態に関連した次の記述から明らかになる。この図面においては、
本発明の実施の形態１に係る太陽熱複合発電設備の概念図図１に示す太陽熱複合発電設備の概略的構成図第２加熱装置の概略的構成図図３に示す第２加熱装置の断面図直逹日照強度(DNI)と蒸気タービン発電量との関係を示す図比較例の第２加熱装置の概略的構成図実施の形態１の改良形態の第２加熱装置の断面図本発明の実施の形態２に係る太陽熱複合発電設備の第２加熱装置の概略的構成図本発明の実施の形態３に係る太陽熱複合発電設備の第２加熱装置の概略的構成図本発明の実施の形態４に係る太陽熱複合発電設備の第２加熱装置の概略的構成図本発明の実施の形態５に係る太陽熱発電設備の概略的構成図本発明の実施の形態６に係る太陽熱複合熱電供給設備の概念図本発明の実施の形態７に係る太陽熱複合熱電供給設備の概念図パラボリックトラフ式集熱装置を示す図フレネル式集熱装置を示す図タワー式集熱装置を示す図暦日および時間によって異なる直逹日照強度の変化を示す図

　以下、本発明の実施形態について、図面を参照しながら説明する。

（実施の形態１）
　図１は、本発明の実施の形態１に係る太陽熱複合発電設備の構成を概念的に示している。

　図１に示す太陽熱複合発電設備（ＩＳＣＣ:Integrated Solar Combined Cycle)１０は、太陽熱と熱媒体とを利用して発電する太陽熱発電設備の一例であって、複数の発電源を備えている。

　なお、本明細書において、「熱媒体」は、熱を保持しつつ流れることが可能な流体を言う。本実施の形態においては、液相と気相との間で相変化する熱媒体として安価な水が使用される。

　図１に示すように、太陽熱複合発電設備１０は、太陽熱によって液相の熱媒体（水）を気相化する（蒸気を発生させる）ソーラーフィールド（第１加熱装置）１２と、太陽熱によって加熱された後の熱媒体（気相の割合が低い熱媒体）を加熱して気相の割合を高める第２加熱装置１４と、第２加熱装置１４によって加熱された後の熱媒体（気相の割合が高い熱媒体）を過熱（スーパーヒート）する排熱回収ボイラ装置１６と、排熱回収ボイラ装置１６によって過熱された熱媒体（気相の熱媒体）によって駆動される蒸気タービン発電装置１８と、第２加熱装置１４と排熱回収ボイラ装置１６とに高温の排ガス（別の熱媒体）を供給しつつ発電するガスタービン発電装置２０とを有する。

　なお、ソーラーフィールド１２、第２加熱装置１４、排熱回収ボイラ装置１６、およびガスタービン発電装置２０は、蒸気タービン発電装置１８に気相状態の熱媒体を供給する、本発明に係る熱媒体供給装置を構成している。また、蒸気タービン発電装置１８とガスタービン発電装置２０との両方を用いて発電するとともに、ガスタービン発電装置２０から排出された排ガスによって液相の熱媒体を加熱して気相化するとともに、さらにこれを過熱して蒸気タービン発電装置に供給して発電する設備は、ガスタービン複合発電設備（ＣＣＰＰ：Combined Cycle Power Plant）と呼ばれている。

　図２は、太陽熱複合発電設備１０の具体的な構成を示している。ここからは、熱媒体の流れを説明しながら太陽熱複合発電設備１０の複数の構成要素について説明する。なお、各図は本発明に関連する主なる構成要素のみを示しており、図示しない他の構成要素がある。以下で説明される複数の構成要素は、本発明に関連する構成要素であり、太陽熱複合発電設備１０に必要な全ての構成要素ではないことに留意すべきである。

　本発明の一態様によれば、ソーラーフィールド１２は、液相の熱媒体を太陽熱によって加熱するフレネル式集熱装置２２を有する。フレネル式集熱装置２２は、熱吸収パイプ２４内を流れる液相の熱媒体を加熱する複数の平板ミラー２２ａを有する。各平板ミラー２２ａは、太陽光を反射して、反射光が熱吸収パイプ２４を照射するように構成されている。太陽の移動に合わせて、各平板ミラー２２ａの傾き角度が調整される。なお、フレネル式集熱装置２２は、ＬＦＲ（Linear Fresnel Reflector）またはＣＬＦＲ（Compact Linear Fresnel Reflector）と呼ばれることもある。

　熱媒体を太陽熱によって加熱するための集熱装置としては、構造が簡単で安価な複数の平板ミラー２２ａを有するフレネル式集熱装置２２が好ましい。しかし、本発明は集熱装置を限定しない。太陽熱で液相の熱媒体を気相化できる集熱装置であれば使用することができる。例えば、パラボリックトラフ式集熱装置（図１４参照）またはタワー式集熱装置（図１６参照）であってもよい。

　パラボリックトラフ式集熱装置は集熱効率が良く、３０ＭＷ級以上の大規模な太陽熱発電設備に多用されている。通常、熱媒体として油を使用するので、使用温度に限界（油の種類によるが、例えば約４００℃程度）がある。また、フレネル式集熱装置に比べて作製コストが高い。

　タワー式集熱装置は集光度が高い。そのため、熱媒体として溶融塩を使用する場合、熱媒体を非常な高温度に加熱することができる（溶融塩の種類によるが、例えば硝酸カリウムと硝酸ナトリウムの混合塩の場合では約５６０℃を超える温度）。ただし、高さが大きいので耐震強度が必要なタワー１０３０と、タワー１０３２の先端部１０３０に熱媒体を送る高出力ポンプ（図示せず）が必要となる。

　さらに、本発明の熱吸収パイプ２４は、真空式パイプまたは非真空式パイプのいずれであってもよい。真空式パイプは、集熱効率は大きいが作製コストが高い。一方、非真空式パイプは真空式パイプより集熱効率は小さいが安価であるので設備コスト面で有利である。

　図１および図２に示すように、ソーラーフィールド１２の加熱によって気相化された熱媒体（蒸気）は、熱吸収パイプ２４から流れ出て、第２加熱装置１４を通過する。熱媒体は、蒸気タービン発電装置１８への定格蒸気量の蒸気の供給が可能となるように、第２加熱装置１４によって加熱されて気相の割合を高められる。好ましくは、第２加熱装置１４の加熱により、熱媒体は、気相と液相とが平衡して共存する飽和状態にされる（飽和蒸気が発生する）。なお、第２加熱装置１４の詳細については後述する。

　第２加熱装置１４によって加熱された熱媒体は、気液分離装置２６によって気相（蒸気）と液相（水）とに分離される。液相の熱媒体は、ソーラーフィールド１２に戻される。一方、気相の熱媒体は、貯気槽（バッファ槽）２８に送られて貯えられる。なお、貯気槽２８に貯えられている間に液相に相変化した熱媒体は、ソーラーフィールド１２に戻される。

　貯気槽２８に蓄えられた気相の熱媒体は、流量調節弁３０によって蒸気タービン発電装置１８の定格蒸気量に対応する蒸気量に調節され、排熱回収ボイラ装置１６に供給される。そして、貯気槽２８から排熱回収ボイラ装置１６に供給された熱媒体は、エバポレータ（蒸発器）１６ｂによって気相化された熱媒体と合流し、スーパーヒータ（過熱器）１６ｃに流入する。スーパーヒータ１６ｃによって過熱された熱媒体（過熱蒸気）は蒸気タービン発電装置１８の蒸気タービン１８ａを駆動し、蒸気タービン１８ａは発電機１８ｂを駆動する。それにより、発電機１８ｂは発電する。

　蒸気タービン１８ａを駆動した後の気相の熱媒体は、復水器３２によって液相化される。液相化された熱媒体は、ポンプ３４によって送られ、給水加熱器３６によって加熱され、そして脱気器３８によって脱気される。脱気された熱媒体の一部がポンプ４０によって排熱回収ボイラ装置１６に送られ、残りがポンプ４２によってソーラーフィールド１２に送られる。排熱回収ボイラ装置１６に送られた熱媒体は、エコノマイザ（予熱器）１６ａによって予熱され、エバポレータ１６ｂによって気相化され、そして、貯気槽２８から供給された熱媒体と合流する。

　排熱回収ボイラ装置１６には、エコノマイザ１６ａによって液相の熱媒体を予熱する目的と、エバポレータ１６ｂによって液相の熱媒体を気相化する目的と、そしてスーパーヒータ１６ｃによって気相の熱媒体を過熱する目的の熱として、ガスタービン発電装置２０のガスタービン２０ａから排出された排ガスが供給される。ガスタービン２０ａは、燃料の燃焼によって発生した燃焼ガスによって駆動される。それにより、ガスタービン２０ａが発電機２０ｂを駆動する。そして、ガスタービン２０ａを駆動した後の燃焼ガスが高温の排ガスとして排出される。

　排熱回収ボイラ装置１６に供給されたガスタービン発電装置２０の排ガスは、最終的に煙突４６を介して放散される。また、ガスタービン発電装置２０の排ガスの一部が、選択的に第２加熱装置１４に供給される。

　図３は、第２加熱装置１４の構成を概略的に示している。また、図４は、第２加熱装置１４の断面（Ａ－Ａ断面）を示している。

　この第２加熱装置１４の役割について説明する。上述したように、蒸気タービン発電装置１８が定格発電量の電力を発電するためには、定格蒸気量の蒸気（気相の熱媒体）が必要とされる。図５は、一日の太陽熱エネルギ強度（DNI）（一点鎖線）と、蒸気タービン発電装置１８の発電量（実線）と、ソーラーフィールド１２が取得する太陽熱エネルギ（二点鎖線）とを示している。なお、図５（Ｂ）に示すように、ソーラーフィールド１２が取得する太陽熱エネルギと、その熱エネルギを変換した電気エネルギである発電量とは完全に一致しない。なぜなら、太陽熱エネルギを電気エネルギに変換する過程において、例えば蒸気タービン発電装置１８の銅損、鉄損、風損、摺動摩擦などの原因でエネルギ損失が生じるからである。

　通常、太陽熱発電設備を計画する場合、蒸気タービン発電装置１８の定格発電量は、ソーラーフィールド１２が敷設された場所の平均の直逹日照強度に基づいて決定される。なぜなら、一日の内で最大直逹日照強度が得られる時間帯は短く、それ以外の大部分の時間帯において蒸気タービン発電装置は部分負荷運転される。部分負荷運転では蒸気タービン効率が低下するので、発電設備全体の発電効率が低下する。したがって、蒸気タービン発電装置１８の定格発電量は、最大直達日照強度ではなく、平均直逹日照強度に基づいて決定するのが合理的である。なお、ここで言う「平均直達日照強度」とは、一日の内で変化する直達日照強度を用いて発電する発電量と等しい発電量を、一定の直達日照強度で発電すると仮定した場合の直達日照強度を言う。具体的には、先ず平均直逹日照強度の太陽熱によってソーラーフィールド１２を介して発生する気相の熱媒体量を算出する。次に、算出した気相の熱媒体量によって可能な発電量を算出する。そして、算出した発電量に基づいて蒸気タービン発電装置１８の仕様を決定する。

　図５（Ａ）は、一日の内で変化する直逹日照強度の一部が、平均直逹日照強度よりも高い日を示している。一方、図５（Ｂ）は、一日の内で変化する直逹日照強度が平均直逹日照強度よりも低い日を示している。

　図５（Ａ）に示すように、直逹日照強度が平均直逹日照強度よりも高い場合、ソーラーフィールド１２から出力される熱媒体は気相の割合が相対的に高い。その結果、定格蒸気量以上の蒸気を得ることができる。しかし、定格発電量以上の電力の発電が可能であるにもかかわらず、発電量が定格発電量を超えないように蒸気タービン発電装置１８は運転される。すなわち、ハッチングされた太陽熱エネルギの部分が有効に使用されない状況が生じる。

　一方、図５（Ｂ）に示すように、一日の内の直逹日照強度が平均直逹日照強度に比べて低い場合には、ソーラーフィールド１２から出力される熱媒体は気相の割合が相対的に低くなる。すなわち、定格蒸気量の蒸気を得ることができない。したがって、蒸気タービン発電装置１８の発電量が定格発電量に達しない状況が生じる。

　これらのことを考慮して、第２加熱装置１４は、太陽熱エネルギを無駄にすることなく、蒸気タービン発電装置１８が定格発電量の電力を発電できるように、太陽熱（ソーラーフィールド１２）によって加熱された後の熱媒体を加熱するように構成されている。

　図３および図４に示すように、第２加熱装置１４は、ソーラーフィールド１２から気液分離装置２６に向かう熱媒体が通過する熱媒体流路（第１の流路）５０と、ガスタービン発電装置２０から供給された高温の排ガスが通過する排ガス流路（第２の流路）５２と、熱を保持可能な加熱材５４と、排ガス流路５２に流入する排ガス流入量を調節する流量調節弁５６とを有する。なお、流量調節弁５６は、ガスタービン発電装置２０の排ガスを、第２加熱装置１４と排熱回収ボイラ装置１６とに分配する装置の一部である。

　熱媒体流路５０および排ガス流路５２は、熱媒体および排ガスが流れる内部空間と外部との間で効率的に熱交換可能な、例えばスチール製パイプによって作製されている。

　他の物体から熱を吸収して保持し、且つ保持熱を他の物体に供給する加熱材５４は、例えば、砂、溶融塩、セラミック製パウダーなどの材料である。なお、加熱材５４は、密閉された空気等の気体であってもよい。

　図４に示すように、加熱材５４は、熱媒体流路５０（すなわち熱媒体）と直接的に熱的に接続されているとともに、排ガス流路５２（すなわち排ガス）とも直接的に熱的に接続されている。したがって、加熱材５４は、熱媒体または排ガスから熱を吸収して保持できるとともに、保持熱によって熱媒体を加熱することができる（熱媒体に熱を供給することができる）。つまり、排ガスと熱媒体は、加熱材５４を介在して間接的に熱的に接続されている。

　流量調節弁５６は、熱媒体流路５０に流入する気相の熱媒体量に基づいて、排ガス流路５２に流入する排ガスの量を調節するように構成されている。熱媒体流路５０に流入する気相の熱媒体量を測定するために、流量センサ５８、圧力センサ６０、および温度センサ６２が設けられている。熱媒体流路５０に流入する気相の熱媒体量は、流量センサ５８が検出する熱媒体の流量、圧力センサ６０が検出する熱媒体の圧力、および温度センサ６２が検出する熱媒体の温度に基づいて算出される。

　第２加熱装置１４の熱媒体流路５０に流入する気相の熱媒体量の算出、およびその算出結果に基づく流量調節弁５６の制御は太陽熱複合発電設備１０のメインコンピュータ（図示しない）によって行われる。このメインコンピュータは、蒸気タービン発電装置１８、ガスタービン発電装置２０、復水装置、脱気器、流量調節弁３０、ポンプ３４、４０、４２などを制御する。このメインコンピュータの代わりに、第２加熱装置１４に組み込まれた別のコンピュータを用いて、熱媒体流路５０に流入する気相の熱媒体量の算出およびその算出結果に基づく流量調節弁５６の制御を実行してもよい。このようにすることで、既存の設備に第２加熱装置１４を容易に組み込むことができる。

　ソーラーフィールド１２から供給される気相の熱媒体量が規定量に比べて多い場合、第２加熱装置１４は、加熱材５４によって熱媒体の保持熱を吸収するように構成されている。一方、気相の熱媒体量が規定量に比べて少ない場合、第２加熱装置１４は、加熱材５４の保持熱によって熱媒体を加熱するように構成されている。なお、ここで言う「規定量」は、蒸気タービン発電装置１８に到達するまでに損失する気相の熱媒体量と、エバポレータ１６ｂから供給される気相の熱媒体量と、定格蒸気量とに基づいて算出される量である。

　例えば、本実施の形態の場合、加熱材５４を所定の温度（すなわち所定の保持熱量に対応する温度）で一定に維持するように、流量調節弁５６を介して排ガス流路５２に流入する排ガス量を調節する。所定の温度は、熱媒体流路５０を流れる気相の熱媒体量がほぼ規定量であるときに熱媒体から加熱材５４への熱移動がほとんど生じない温度とするのが好ましい。そのために、加熱材５４の温度を検出する温度センサ６４が第２加熱装置１４に設けられている。なお、温度センサ６４の設置場所は、第２加熱装置１４の内部において加熱材５４の温度（保持熱量）と相関する温度を検出できる場所であれば、どこに設けてもよい。

　加熱材５４が所定の温度で一定に維持されている場合、熱媒体流路５０を流れる気相の熱媒体量が規定量を上回ると、排ガス流路５２に流入する排ガス量が減少される。その結果、加熱材５４の保持熱量が減少し、熱媒体の保持熱の一部が加熱材５４に吸収される。一方、気相の熱媒体量が規定量を下回ると、排ガス供給量が増加される。その結果、加熱材５４の保持熱量が増加し、熱媒体加熱材５４の保持熱の一部が供給される。したがって、第２加熱装置１４から出力される気相の熱媒体量をほぼ規定量に維持することができる。

　なお、太陽熱複合発電設備１０の稼動を開始する場合、加熱材５４の保持熱量を増加させる目的とか、または熱媒体流路５０および排ガス流路５２を暖める目的で、すなわち第２加熱装置１４を暖機する目的で、流量調節弁５６を操作して排ガスが排ガス流路５２に流入されてもよい。

　このような構成の第２加熱装置１４の利点について説明する。

　まず、１つの利点として、排ガスを有効利用でき、その効果として、自然エネルギである太陽熱エネルギの利用度が向上する。

　また、別の利点として、加熱材５４の量を少量化できる。これを具体的に説明するために、排ガスを用いることなく、加熱材のみにより、ソーラーフィールドから供給された熱媒体を加熱する比較例の第２加熱装置を図６に示す。

　第２加熱装置１１４においては、加熱材１５４の保持熱量が下限近傍であって、且つソーラーフィールド１２から供給される気相の熱媒体量がほぼ規定量である場合、加熱材１５４が熱媒体の熱を吸収する必要が無いにもかかわらず、熱媒体の熱が加熱材１５４に吸収される。したがって、加熱材１５４との熱的な接続を回避して熱媒体が流れるためのバイパス流路１６６を設けておく必要がある。

　一方、図２及び図３の本実施の形態１の第２加熱装置１４においては、排ガスによって加熱材５４の温度（保持熱量）が一定に維持されているため、熱媒体は加熱材５４に大きく熱を吸収されることがない。

　また、比較例の第２加熱装置１１４においては、加熱材１５４の保持熱量が下限近傍であって且つソーラーフィールド１２から供給される気相の熱媒体量が規定量を下回る場合、加熱材１５４の保持熱によって熱媒体を加熱することができない。したがって、蒸気タービン発電装置１８の発電量が低下する。このことを考慮すると、大量の加熱材１５４を設ける必要がある。

　一方、図２及び図３の本実施の形態１の第２加熱装置１４においては、排ガスによって加熱材５４の温度（保持熱量）が一定に維持されているため、また、排ガス流路５２に流入する排ガスの量を増加させることができるため、熱媒体を加熱することができる。

　さらに、比較例の第２加熱装置１１４においては、加熱材５４の保持熱量が上限近傍であって且つソーラーフィールド１２から供給される気相の熱媒体量が規定量を上回る場合、加熱材１５４は熱媒体の熱をほとんど吸収できない。また、比較例の第２加熱装置１１４は、加熱材１５４の保持熱によって熱媒体を加熱する構成になっているため、加熱材１５４は外部から熱的に分離されている（加熱材１５４の自然放熱が抑制されている）。このことを考慮すると、大量の加熱材１５４を設ける必要がある。

　一方、本実施の形態１の第２加熱装置１４においては、加熱材５４の保持熱量が上限近傍であって且つソーラーフィールド１２から供給される気相の熱媒体量が規定量を上回る場合、排ガス流路５２への排ガスの供給を停止する。この結果、加熱材５４の保持熱量を減少させて、加熱材５４に熱媒体の熱を吸収させることができる。すなわち、排ガスの供給を停止すると、加熱材５４の保持熱の一部は、排ガス流路５２内に移動し、煙突４８を介して外部に放散する。

　これらのことを考慮すると、比較例の第２加熱装置１１４の場合、バイパス流路１６６と大量の加熱材１５４とが必要になる。そして、大量の加熱材１５４を収容する大型の収容槽が必要となる。その結果、設備全体は大規模になる。

　一方、本実施の形態１の第２加熱装置１４の場合、大量の加熱材５４を必要としないので、設備全体がコンパクトになる。

　なお、本発明は、熱媒体と加熱材５４との熱交換を回避するためのバイパス流路を不要としていない。ソーラーフィールド１２からほぼ規定量の気相の熱媒体が供給される頻度が高い場合には、第２加熱装置１４は、バイパス流路を備えるのが好ましい。

　また、図７に示すように、排ガスによって熱媒体を直接的に加熱できるように、熱媒体流路５０（すなわち熱媒体）と排ガス流路５２（すなわち排ガス）とを直接的に熱的に接続してもよい。この場合、図４に示すように加熱材５４を介して排ガスで熱媒体を間接的に加熱する場合に比べて、直逹日照強度の急激な変化、すなわち気相の熱媒体量の急激な変化にすばやく応答することができる。例えば、天候の急変によって熱媒体流路５０を流れる気相の熱媒体量が急激に減少した場合、排ガス流路５２を流れる排ガス量を増加して、排ガスの保持熱の一部（熱媒体流路５０に移動する熱）によって熱媒体をすばやく加熱することができる。

　さらに、図３に示すように、熱媒体が熱媒体流路５０に流入する前、すなわち熱媒体と加熱材５４との間で熱交換が行われる前に、気相の熱媒体量は測定されている（流量センサ５８、圧力センサ６０、および温度センサ６２によって算出されている）が、本発明はこれに限らない。熱媒体流路５０から流出した後に、すなわち熱媒体と加熱材５４との間で熱交換が行われた後に、気相の熱媒体量を測定してもよい。この場合、気相の熱媒体量に基づく排ガス流路５２に流入する排ガスの量の調節（流路調節弁５６の制御）はフィードバック制御される。

　さらに、第２加熱装置１４の排ガス流路５２に供給される排ガスの量を調節するために、気相の熱媒体量を測定（算出）しているが、本発明はこれに限らない。液相の熱媒体量の測定結果に基づいて排ガス流路５２に供給する排ガス量を調節することも可能である。例えば、図２に示すように、気液分離装置２６によって分離された液相の熱媒体量を検出する流量センサ６８を設け、流量センサ６８によって検出された液相の熱媒体量に基づいて、流量調節弁５６を介して排ガス流路５２に供給される排ガス量が調節される。例えば、流量センサ６８によって検出される液相の熱媒体量が増加すると、流量調節弁５６を介して排ガス流路５２に供給される排ガス量が増加される。一方、流量センサ６８によって検出される液相の熱媒体量が減少すると、流量調節弁５６を介して排ガス流路５２に供給される排ガス量が減少される。

　この流量センサ６８に関して、流量センサ６８によって検出される液相の熱媒体量と、ソーラーフィールド１２によって加熱される前の液相の熱媒体量（すなわち、ポンプ４２がソーラーフィールド１２に供給する熱媒体量）とがほぼ同一である場合、第２加熱装置１４の排ガス流路５２への排ガスの供給を停止するように構成してもよい。この流量センサ６８によって検出される液相の熱媒体量とソーラーフィールド１２によって加熱される前の液相の熱媒体量とがほぼ同一であることは、直逹日照強度が低いために熱媒体がソーラーフィールド１２によってほとんど加熱されていないことを意味する。すなわち、第２加熱装置１４によって熱媒体を加熱しても、気相の熱媒体量がほとんど増加しないことを意味する。したがって、この場合、第２加熱装置１４への排ガス供給を停止する。

　また、流量センサ６８によって検出される液相の熱媒体量に基づいて、ソーラーフィールド１２に供給される液相の熱媒体量（すなわち、ポンプ４２がソーラーフィールド１２に供給する熱媒体量）を調節してもよい。例えば、流量センサ６８によって検出される液相の熱媒体量が増加すると、ポンプ４２を介してソーラーフィールド１２に供給される液相の熱媒体量が減少される。一方、流量センサ６８によって検出される液相の熱媒体量が減少すると、ポンプ４２を介してソーラーフィールド１２に供給される液相の熱媒体量が増加される。これにより、第２加熱装置１４は、その加熱能力を発揮することができる。すなわち、第２加熱装置１４の加熱能力（すなわち液相の熱媒体を気相化できる能力）を超える大量の液相の熱媒体が第２加熱装置１４に供給されることが抑制され、また、第２加熱装置１４の加熱能力を充分に活用する量の液相の熱媒体が第２加熱装置１４に供給される。

　本実施の形態１によれば、太陽熱複合発電設備１０を大規模化することなく、日照時間が短い場合、直逹日照強度が低い場合、および／または直逹日照強度が急激に変化する場合にも、熱媒体を十分に加熱することができる。それにより、熱媒体を十分に気相化でき、その結果、太陽熱複合発電設備１０は、十分な電力を発電することができる。

（実施の形態２）
　本実施の形態２の太陽熱複合発電設備は、第２加熱装置を除いて、実施の形態１と同じである。したがって、本実施の形態２に係る第２加熱装置を説明する。

　図８は、本実施の形態２の第２加熱装置２１４を示している。本実施の形態２の第２加熱装置２１４は、実施の形態１の第２加熱装置１４と異なり、加熱材を有していない。なお、熱媒体流路２５０（すなわち熱媒体）と排ガス流路２５２（すなわち排ガス）は熱的に接続されている。

　本実施の形態２の第２加熱装置２１４の場合、ソーラーフィールド１２から供給される気相の熱媒体量（すなわち、流量センサ２５８、圧力センサ２６０、および温度センサ２６２の検出結果に基づいて算出された気相の熱媒体量）が規定量を上回ると、流量調節弁２５６によって排ガス流路２５２への排ガス供給が停止される。熱媒体は熱媒体流路２５０を流れつつ、その保持熱の一部は排ガス流路２５２に入り、そして煙突４８を介して外部に放散する。

　一方、ソーラーフィールド１２から供給される気相の熱媒体量が規定量を下回る場合、その気相の熱媒体量に基づいて、流量調節弁２５６によって排ガス流路２５２に供給される排ガス量が調節される。

　本実施の形態２の第２加熱装置２１４は、加熱材を備えていないため、実施の形態１の第２加熱装置１４に比べてコンパクト化される。しかし、加熱材を備えていないため、熱媒体の保持熱を吸収して保持することができない。すなわち、ソーラーフィールド１２から供給される気相の熱媒体量が規定量を上回る場合、加熱材によって熱媒体の保持熱の一部を吸収して保持することができない。さらに、加熱材の保持熱を熱媒体の加熱に使用することができない。

　なお、ソーラーフィールド１２からほぼ規定量の気相の熱媒体が供給される頻度が高い場合、第２加熱装置２１４は、排ガス流路２５２と熱的に分離されたバイパス流路を備えるのが好ましい。

（実施の形態３）
　本実施の形態３の太陽熱複合発電設備は、第２加熱装置を除いて、実施の形態１と同じである。したがって、本実施の形態３に係る第２加熱装置を説明する。

　図９は、本実施の形態３の第２加熱装置３１４を示している。本実施の形態３の第２加熱装置３１４は、実施の形態１の第２加熱装置１４と異なり、加熱材３５４と排ガス流路３５２（すなわち排ガス）とが熱的に分離されている。すなわち、加熱材３５４と排ガスは熱交換しない。

　その理由で、第２加熱装置３１４は、排ガス流路３５２のみと熱的に接続された熱媒体流路３５０ａと、加熱材３５４のみと熱的に接続された熱媒体流路３５０ｂと、熱媒体流路３５０ａまたは熱媒体流路３５０ｂの少なくとも一方に熱媒体を供給するための流量調節弁３５６ｂ、３５６ｃとを有する。

　本実施の形態３の第２加熱装置３１４の場合、流量センサ３５８、圧力センサ３６０、および温度センサ３６２の検出結果に基づいて算出されるソーラーフィールド１２からの気相の熱媒体量と温度センサ３６８の検出結果（加熱材３５４の保持熱量）とに基づいて、３つの流量調節弁３５６ａ，３５６ｂ，３５６ｃが制御される。

　例えば、ソーラーフィールド１２から供給される気相の熱媒体量が規定量を下回る場合、熱媒体の一部が排ガスによって加熱されるために熱媒体流路３５０ａに供給され、残りが加熱材３５４によって加熱されるために熱媒体流路３５０ｂに供給される。

　このような構成の第２加熱装置３１４は、気液分離装置２６に供給する気相の熱媒体量を高精度に制御することができる。

　なお、ソーラーフィールド１２からほぼ規定量の気相の熱媒体が供給される頻度が高い場合、第２加熱装置３１４は、排ガス流路３５２および加熱材３５４と熱的に分離されたバイパス流路を備えるのが好ましい。

（実施の形態４）
　本実施の形態４の太陽熱複合発電設備は、第２加熱装置を除いて、実施の形態１と同じである。したがって、本実施の形態４に係る第２加熱装置を説明する。

　図１０は、本実施の形態４の第２加熱装置４１４を示している。本実施の形態４の第２加熱装置４１４は、実施の形態１の第２加熱装置１４と異なり、加熱材４５４と排ガス流路４５２（すなわち排ガス）とが熱的に分離されている。すなわち、加熱材４５４と排ガスは熱交換しない。

　第２加熱装置４１４は、排ガス流路４５２のみと熱的に接続された熱媒体流路４５０ａと、加熱材４５４のみと熱的に接続された熱媒体流路４５０ｂとを有する。また、熱媒体流路４５０ｂを通過した後の熱媒体が、必ず熱媒体流路４５０ａを流れるように、第２加熱装置４１４は構成されている（この点で実施の形態３と異なる）。

　本実施の形態４の第２加熱装置４１４の場合、流量センサ４５８、圧力センサ４６０、および温度センサ４６２の検出結果に基づいて算出されるソーラーフィールド１２からの気相の熱媒体量と温度センサ４６８の検出結果（加熱材３５４の保持熱量）とに基づいて、流量調節弁４５６が制御される。

　例えば、ソーラーフィールド１２から供給される気相の熱媒体量が規定量を下回る場合、熱媒体が熱媒体流路４５０ｂを通過しながら加熱材４５４によって加熱され、さらに熱媒体流路４５０ａを通過しながら排ガス流路４５２を流れる排ガスによって加熱される。

　このような構成の第２加熱装置４１４は、気液分離装置２６に供給する気相の熱媒体量を高精度に制御することができる。また、実施の形態３の第２加熱装置３１４に比べて、本実施の形態４の第２加熱装置４１４の構造は簡単である。

　なお、ソーラーフィールド１２からほぼ規定量の気相の熱媒体が供給される頻度が高い場合、第２加熱装置４１４は、排ガス流路４５２と熱的に分離されたバイパス流路と、加熱材４５４と熱的に分離されたバイパス流路とを備えるのが好ましい。

（実施の形態５）
　実施の形態１が複数の発電源を有する太陽熱複合発電設備であるのに対して、本実施の形態５は、１つの発電源を有する太陽熱発電設備である。

　図１１は、本実施の形態５の太陽熱発電設備５１０の具体的な構成を示している。上述の実施の形態１、２、３、４との１つ目の違いは、ガスタービン発電装置を備えていないことである。２つ目の違いは、排熱回収ボイラ装置の構成が異なることである。したがって、上述の実施の形態１、２、３、４と異なる点を中心に説明する。

　本実施の形態５の太陽熱発電設備５１０がガスタービン発電装置を備えていないので、ボイラ装置５１６には高温のガスタービン排ガスが供給されない。その替わりにボイラ装置５１６は、燃料と空気の供給を受けて該燃料を燃焼させる燃焼装置５１６を備えている。

　燃焼装置５１６によって発生した燃焼ガス（排ガス）により、ポンプ５４０から供給された液相の熱媒体が、エコノマイザ５１６ａを介して予熱され、次にエバポレータ５１６ｂを介して気相化される。さらに排ガスにより、貯気槽５２８から供給された気相の熱媒体とエバポレータ５１６ｂから供給された気相の熱媒体とが、スーパーヒータ５１６ｃを介して過熱される。

　燃焼装置５１６の排ガスは、熱媒体の加熱に利用された後、ボイラ装置５１６から第２加熱装置５１４と煙突５４６とに分配される。第２加熱装置５１４に流れた排ガスは、ソーラーフィールド５１２から供給される熱媒体を加熱する。

　本実施の形態５の太陽熱発電設備５１０も、実施の形態１の太陽熱複合発電設備１０と同様に、大規模化することなく、日照時間が短い場合、直逹日照強度が低い場合、および／または直逹日照強度が急激に変化する場合でも、熱媒体を十分に加熱することができる。それにより、熱媒体を十分に気相化できる。その結果、太陽熱発電設備５１０は十分な電力を発電することができる。

（実施の形態６）
　本実施の形態６は、複数の発電源を備えるとともに、熱を供給することができる、太陽熱複合熱電供給設備である。

　図１２は、本実施の形態６の太陽熱複合熱電供給設備の構成を概念的に示している。本実施の形態６の太陽熱複合熱電供給設備６１０は、気相の熱媒体を蒸気タービン発電装置６１８に供給する熱媒体供給装置として、ソーラーフィールド６１２、第２加熱装置６１４、ディーゼル発電装置６６２を含む熱媒体供給装置を有する。また、ディーゼル発電装置６６２の排熱を利用して水を温める熱交換器６６４を有する。ソーラーフィード６１２、第２加熱装置６１４、蒸気タービン発電装置６１８は、上述の実施の形態１、２、３、４、５のものと同一である。

　ディーゼル発電装置６６２は、ディーゼルエンジン６６２ａと、ディーゼルエンジン６６２ａによって駆動される発電機６６２ｂとを有する。ディーゼルエンジン６６２ａは、燃料の供給を受けて発電機６６２ｂを駆動するとともに、高温の排ガスを第２加熱装置６１４に供給する。

　熱交換器６６４は、ディーゼルエンジン６６２ａを冷却することによって高温状態となったエンジン冷却水と別の水との間で熱交換するように構成されている。これにより、温水を得ることができる。

　本実施の形態６の太陽熱複合熱電供給設備６１０も、実施の形態１の太陽熱複合発電設備１０と同様に、大規模化することなく、日照時間が短い場合、直逹日照強度が低い場合、および／または直逹日照強度が急激に変化する場合でも、熱媒体を十分に加熱することができる。それにより、熱媒体を十分に気相化できる。その結果、太陽熱複合熱電供給設備６１０は十分な電力を発電することができる。また、熱（温水）を供給することができる。

（実施の形態７）
　本実施の形態７は、１つの発電源を備えるとともに、冷気を供給することができる太陽熱複合熱電供給設備である。

　図１３は、本実施の形態７の太陽熱複合熱電供給設備の構成を概念的に示している。本実施の形態７の太陽熱複合熱電供給設備７１０は、気相の熱媒体を供給する熱媒体供給装置として、ソーラーフィールド７１２、第２加熱装置７１４、ガスタービン発電装置７２０を含む熱媒体供給装置を有する。また、この熱媒体供給装置から気相の熱媒体の供給を受ける給水式冷凍機７６６を有する。ソーラーフィード７１２、第２加熱装置７１４は上述の実施の形態１、２、３、４、５、６のものと同一であり、排熱回収ボイラ装置７１６およびガスタービン発電装置７２０は、上述の実施の形態１、２、３、４のものと同一である。

　本実施の形態７の場合、ソーラーフィールド７１２、第２加熱装置７１４、排熱回収ボイラ装置７１６を通過した気相の熱媒体は、発電するためではなく、冷気を発生するために使用される。そのために、高温の気相の熱媒体を用いて冷気を発生する吸収式冷凍機７６６が設けられている。

　本実施の形態７の太陽熱複合熱電供給設備７１０も、実施の形態１の太陽熱複合発電設備１０と同様に、大規模化することなく、日照時間が短い場合、直逹日照強度が低い場合、および／または直逹日照強度が急激に変化する場合でも、熱媒体を十分に加熱することができる。それにより、熱媒体を十分に気相化できる。その結果、太陽熱複合熱電供給設備７１０は十分な電力を発電することができる。また、冷気を供給することができる。

　本発明は、添付図面を参照しながら好ましい実施の形態に関連して記載しているが、この技術に熟練した人々にとっては種々の変形や修正は明白である。そのような変形や修正は、添付した請求の範囲による本発明の範囲から外れない限りにおいて、その中に含まれると理解されるべきである。

　本発明は、太陽熱によって加熱された熱媒体を利用して発電する太陽熱発電設備および太陽熱発電方法であれば、適用可能である。また、本発明に係る熱媒体供給装置および熱媒体加熱装置は、気相の熱媒体を必要とする設備であれば、適用可能である。例えば、圧縮空気を発生させるターボ圧縮機の駆動源として、またはドライヤの熱源として、本発明に係る熱媒体供給装置および熱媒体加熱装置によって得られる気相の熱媒体を使用することができる。

１０太陽熱発電設備（太陽熱複合発電設備）
１２第１の加熱装置（ソーラーフィールド）
１４第２の加熱装置
１８タービン発電装置（蒸気タービン発電装置）

Claims

　液相と気相との間で相変化する熱媒体を使用する太陽熱発電設備であって、
　第１の熱である太陽熱によって熱媒体を加熱する第１の加熱装置と、
　第１の加熱装置によって加熱された後の熱媒体を太陽熱と異なる第２の熱によって加熱することにより、熱媒体の気相の割合を高める第２の加熱装置と、
　第２の加熱装置によって加熱された熱媒体に駆動されるタービン発電装置とを有し、
　第２の加熱装置が、別の熱媒体が保持する熱を第２の熱として熱媒体の加熱に使用するように構成されている、太陽熱発電設備。
　第２の加熱装置が、第１の加熱装置によって加熱された後の熱媒体が流れる第１の流路と、第１の流路に隣接して別の熱媒体が流れる第２の流路とを有する、請求項１に記載の太陽熱発電設備。
　第２の加熱装置の第２の流路に流入する別の熱媒体の流入量を調節する流入量調節装置と、
　気相の熱媒体量を測定する気体量測定装置とを有し、
　気体量測定装置が測定する気相の熱媒体量に基づいて、流入量調節装置が第２の流路に流入する別の熱媒体の流入量を調節する、請求項２に記載の太陽熱発電設備。
　第２の加熱装置の第２の流路に流入する別の熱媒体の流入量を調節する流入量調節装置と、
　第２の加熱装置によって加熱された後の熱媒体を気相と液相とに分離する気液分離装置とを有し、
　気液分離装置によって分離された液相の熱媒体量に基づいて、流入量調節装置が第２の流路に流入する別の熱媒体の流入量を調節する、請求項２に記載の太陽熱発電設備。
　第２の加熱装置の第２の流路に流入する別の熱媒体の流入量を調節する流入量調節装置と、
　第１の加熱装置に液相の熱媒体を供給する供給装置と、
　第２の加熱装置によって加熱された後の熱媒体を気相と液相とに分離する気液分離装置とを有し、
　供給装置が第１の加熱装置に供給する液相の熱媒体量と、気液分離装置によって分離された液相の熱媒体量とが略同一である場合、流入量調節装置が第２の流路への別の熱媒体の流入を停止するように構成されている、請求項２に記載の太陽熱発電設備。
　第２の加熱装置の第２の流路に流入する別の熱媒体の流入量を調節する流入量調節装置と、
　第２の加熱装置の内部温度を測定する温度測定装置とを有し、
　温度測定装置が測定する温度を一定に維持するように、流入量調節装置が、第２の流路に流入する別の熱媒体の流入量を調節するように構成されている、請求項２に記載の太陽熱発電設備。
　第２の加熱装置の第２の流路に流入する別の熱媒体の流入量を調節する流入量調節装置を有し、
　流入量調節装置が、第１の加熱装置が熱媒体の加熱を開始する前に、別の熱媒体を第２の流路に流入させて第２の加熱装置を暖機するように構成されている、請求項２に記載の太陽熱発電設備。
　高温の排ガスを排出する別の装置を有し、
　別の熱媒体として、排ガスが使用される、請求項１に記載の太陽熱発電設備。
　高温の排ガスを排出する別の装置が発電装置である、請求項８に記載の太陽熱発電設備。
　排ガスを第２の加熱装置と排熱回収ボイラ装置とに分配する排ガス分配装置を有する、請求項８に記載の太陽熱発電設備。
　排熱回収ボイラ装置が、第２の加熱装置によって加熱された後の熱媒体を過熱する、請求項１０に記載の太陽熱発電設備。
　第２の加熱装置が、熱媒体から熱を吸収して保持する加熱材を有し、且つ、加熱材の保持熱を第２の熱として熱媒体の加熱に使用するように構成されている、請求項１～１１のいずれか一項に記載の太陽熱発電設備。
　気相の熱媒体量を測定する気体量測定装置を有し、
　第２の加熱装置が、気体量測定装置が測定した気相の熱媒体量が規定量に比べて多い場合に、加熱材によって熱媒体から熱を吸収し、
　気体量測定装置が測定した気相の熱媒体量が規定量に比べて少ない場合に、加熱材の保持熱によって熱媒体を加熱するように構成されている、請求項１２に記載の太陽熱発電設備。
　第２の加熱装置によって加熱された後の熱媒体を気相と液相とに分離する気液分離装置を有し、
　第２の加熱装置が、気液分離装置によって分離された液相の熱媒体量が規定量に比べて少ない場合に、加熱材によって熱媒体から熱を吸収し、
　気液分離装置によって分離された液相の熱媒体量が規定量に比べて多い場合に、加熱材の保持熱によって熱媒体を加熱するように構成されている、請求項１２に記載の太陽熱発電設備。
　第１の加熱装置に液相の熱媒体を供給する供給装置と、
　第２の加熱装置によって加熱された後の熱媒体を気相と液相とに分離する気液分離装置とを有し、
　気液分離装置によって分離された液相の熱媒体量に基づいて、供給装置が第１の加熱装置に供給する液相の熱媒体量を調節する、請求項１に記載の太陽熱発電設備。
　第１の加熱装置が、熱媒体を太陽熱で加熱するためのフレネル式集熱装置、パラボリックトラフ式集熱装置、またはタワー式集熱装置を有する、請求項１に記載の太陽熱発電設備。
　熱媒体が、水である、請求項１に記載の太陽熱発電設備。
　液相と気相との間で相変化する熱媒体を使用する太陽熱発電方法であって、
　第１の熱である太陽熱によって熱媒体を加熱し、
　太陽熱によって加熱された後の熱媒体を太陽熱と異なる第２の熱によって加熱することにより、熱媒体の気相の割合を高め、
　第２の熱によって加熱された熱媒体によってタービン発電装置を駆動して発電し、且つ、
　別の熱媒体が保持する熱を第２の熱として熱媒体の加熱に使用する、太陽熱発電方法。
　太陽熱によって加熱された後の熱媒体を第１の流路に通過させ、別の熱媒体を第１の流路に隣接する第２の流路に通過させることにより、別の熱媒体の熱によって熱媒体を加熱する、請求項１８に記載の太陽熱発電方法。
　気相の熱媒体量を測定し、
　気相の熱媒体量に基づいて、第２の流路に流入する別の熱媒体の流入量を調節する、請求項１９に記載の太陽熱発電方法。
　別の熱媒体の熱によって加熱された後の熱媒体を気液分離装置によって気相と液相とに分離し、
　気液分離装置によって分離された液相の熱媒体量に基づいて、第２の流路への別の熱媒体の流入量を調節する、請求項１９に記載の太陽熱発電方法。
　別の熱媒体の熱によって加熱された後の熱媒体を気液分離装置によって気相と液相とに分離し、
　太陽熱によって加熱される前の液相の熱媒体量と、気液分離装置によって分離された液相の熱媒体量とが略同一である場合、第２の流路への別の熱媒体の流入を停止する、請求項１９に記載の太陽熱発電方法。
　第２の流路の内部温度を一定に維持するように、第２の流路に流入する別の熱媒体の流入量を調節する、請求項１９に記載の太陽熱発電方法。
　太陽熱によって熱媒体の加熱を開始する前に、別の熱媒体を第２の流路に流入させて第１および第２の流路を暖機する、請求項１９に記載の太陽熱発電方法。
　別の熱媒体として、高温の排ガスが使用される、請求項１８に記載の太陽熱発電方法。
　高温の排ガスが別の発電装置から排出された排ガスである、請求項２５に記載の太陽熱発電方法。
　排ガスを第２の流路と排熱回収ボイラ装置とに分配する、請求項２５に記載の太陽熱発電方法。
　別の熱媒体の熱によって加熱された後の熱媒体を排熱回収ボイラ装置を用いて過熱する、請求項２７に記載の太陽熱発電方法。
　加熱材によって熱媒体から熱を吸収して保持し、
　加熱材の保持熱を第２の熱として熱媒体の加熱に使用する、請求項１８～２８のいずれか一項に記載の太陽熱発電方法。
　気相の熱媒体量を測定し、
　気相の熱媒体量が規定量に比べて多い場合に、加熱材によって熱媒体から熱を吸収し、
　気相の熱媒体量が規定量に比べて少ない場合に、加熱材の保持熱によって熱媒体を加熱する、請求項２９に記載の太陽熱発電方法。
　加熱材の保持熱によって加熱された後の熱媒体を気液分離装置によって気相と液相とに分離し、
　液相の熱媒体量が規定量に比べて少ない場合に、加熱材によって熱媒体から熱を吸収し、
　液相の熱媒体量が規定量に比べて多い場合に、加熱材の保持熱によって熱媒体を加熱する、請求項２９に記載の太陽熱発電方法。
　別の熱媒体の熱によって加熱された後の熱媒体を気液分離装置によって気相と液相とに分離し、
　気液分離装置によって分離された液相の熱媒体量に基づいて、太陽熱によって加熱する液相の熱媒体量を調節する、請求項１８に記載の太陽熱発電方法。
　フレネル式集熱装置、パラボリックトラフ式集熱装置、またはタワー式集熱装置を用いることにより、太陽熱によって熱媒体を加熱する、請求項１８に記載の太陽熱発電方法。
　熱媒体が水である、請求項１８に記載の太陽熱発電方法。
　液相と気相との間で相変化する熱媒体を気相状態で供給する熱媒体供給装置であって、
　第１の熱である太陽熱によって熱媒体を加熱する第１の加熱装置と、
　第１の加熱装置によって加熱された後の熱媒体を太陽熱と異なる第２の熱によって加熱することにより、熱媒体の気相の割合を高める第２の加熱装置とを有し、
　第２の加熱装置が、別の熱媒体が保持する熱を第２の熱として熱媒体の加熱に使用するように構成されている、熱媒体供給装置。
　第２の加熱装置が、第１の加熱装置によって加熱された後の熱媒体が流れる第１の流路と、第１の流路に隣接して別の熱媒体が流れる第２の流路とを有する、請求項３５に記載の熱媒体供給装置。
　第２の加熱装置の第２の流路に流入する別の熱媒体の流入量を調節する流入量調節装置と、
　気相の熱媒体量を測定する気体量測定装置とを有し、
　気体量測定装置が測定する気相の熱媒体量に基づいて、流入量調節装置が第２の流路に流入する別の熱媒体の流入量を調節する、請求項３６に記載の熱媒体供給装置。
　第２の加熱装置の第２の流路に流入する別の熱媒体の流入量を調節する流入量調節装置と、
　第２の加熱装置によって加熱された後の熱媒体を気相と液相とに分離する気液分離装置とを有し、
　気液分離装置によって分離された液相の熱媒体量に基づいて、流入量調節装置が第２の流路に流入する別の熱媒体の流入量を調節する、請求項３６に記載の熱媒体供給装置。
　第２の加熱装置の第２の流路に流入する別の熱媒体の流入量を調節する流入量調節装置と、
　第１の加熱装置に液相の熱媒体を供給する供給装置と、
　第２の加熱装置によって加熱された後の熱媒体を気相と液相とに分離する気液分離装置とを有し、
　供給装置が第１の加熱装置に供給する液相の熱媒体量と、気液分離装置によって分離された液相の熱媒体量とが略同一である場合、流入量調節装置が第２の流路への別の熱媒体の流入を停止するように構成されている、請求項３６に記載の熱媒体供給装置。
　第２の加熱装置の第２の流路に流入する別の熱媒体の流入量を調節する流入量調節装置と、
　第２の加熱装置の内部温度を測定する温度測定装置とを有し、
　温度測定装置が測定する温度を一定に維持するように、流入量調節装置が、第２の流路への別の熱媒体の流入量を調節するように構成されている、請求項３６に記載の熱媒体供給装置。
　第２の加熱装置の第２の流路への別の熱媒体の流入量を調節する流入量調節装置を有し、
　流入量調節装置が、第１の加熱装置が熱媒体の加熱を開始する前に、別の熱媒体を第２の流路に流入させて第２の加熱装置を暖機するように構成されている、請求項３６に記載の熱媒体供給装置。
　高温の排ガスを排出する別の装置を有し、
　別の熱媒体として、排ガスが使用される、請求項３５に記載の熱媒体供給装置。
　高温の排ガスを排出する別の装置が発電装置である、請求項４２に記載の熱媒体供給装置。
　排ガスを第２の加熱装置と排熱回収ボイラ装置とに分配する排ガス分配装置を有する、請求項４２に記載の熱媒体供給装置。
　排熱回収ボイラ装置が、第２の加熱装置によって加熱された後の熱媒体を過熱する、請求項４４に記載の熱媒体供給装置。
　第２の加熱装置が、熱媒体から熱を吸収して保持する加熱材を有し、且つ、加熱材の保持熱を第２の熱として熱媒体の加熱に使用するように構成されている、請求項３５～４５のいずれか一項に記載の熱媒体供給装置。
　気相の熱媒体量を測定する気体量測定装置を有し、
　第２の加熱装置が、気体量測定装置が測定した気相の熱媒体量が規定量に比べて多い場合に、加熱材によって熱媒体から熱を吸収し、
　気体量測定装置が測定した気相の熱媒体量が規定量に比べて少ない場合に、加熱材の保持熱によって熱媒体を加熱するように構成されている、請求項４６に記載の熱媒体供給装置。
　第２の加熱装置によって加熱された後の熱媒体を気相と液相とに分離する気液分離装置を有し、
　第２の加熱装置が、気液分離装置によって分離された液相の熱媒体量が規定量に比べて少ない場合に、加熱材によって熱媒体から熱を吸収し、
　気液分離装置によって分離された液相の熱媒体量が規定量に比べて多い場合に、加熱材の保持熱によって熱媒体を加熱するように構成されている、請求項４６に記載の熱媒体供給装置。
　第１の加熱装置に液相の熱媒体を供給する供給装置と、
　第２の加熱装置によって加熱された後の熱媒体を気相と液相とに分離する気液分離装置とを有し、
　気液分離装置によって分離された液相の熱媒体量に基づいて、供給装置が第１の加熱装置に供給する液相の熱媒体量を調節する、請求項３５に記載の熱媒体供給装置。
　第１の加熱装置が、熱媒体を太陽熱で加熱するためのフレネル式集熱装置、パラボリックトラフ式集熱装置、またはタワー式集熱装置を有する、請求項３５に記載の熱媒体供給装置。
　熱媒体が、水である、請求項３５に記載の熱媒体供給装置。
　液相と気相との間で相変化する熱媒体を加熱する熱媒体加熱装置であって、
　第１の熱である太陽熱によって加熱された熱媒体を受け取り、
　太陽熱と異なる第２の熱によって加熱することにより、受け取った熱媒体の気相の割合を高めるように構成され、且つ、
　熱媒体加熱装置の外部から別の熱媒体を受け取り、
　別の熱媒体が保持する熱を第２の熱として熱媒体の加熱に使用するように構成されている、熱媒体加熱装置。
　太陽熱によって加熱された後の熱媒体が流れる第１の流路と、
　第１の流路に隣接して別の熱媒体が流れる第２の流路とを有する、請求項５２に記載の熱媒体加熱装置。
　第２の流路に流入する別の熱媒体の流入量を調節する流入量調節装置と、
　気相の熱媒体量を測定する気体量測定装置とを有し、
　気体量測定装置が測定する気相の熱媒体量に基づいて、流入量調節装置が第２の流路に流入する別の熱媒体の流入量を調節する、請求項５３に記載の熱媒体加熱装置。
　第２の流路に流入する別の熱媒体の流入量を調節する流入量調節装置と、
　熱媒体加熱装置によって加熱された後の熱媒体を気相と液相とに分離する気液分離装置とを有し、
　気液分離装置によって分離された液相の熱媒体量に基づいて、流入量調節装置が第２の流路に流入する別の熱媒体の流入量を調節する、請求項５３に記載の熱媒体加熱装置。
　第２の流路に流入する別の熱媒体の流入量を調節する流入量調節装置と、
　熱媒体加熱装置によって加熱された後の熱媒体を気相と液相とに分離する気液分離装置とを有し、
　太陽熱によって加熱される前の液相の熱媒体量と、気液分離装置によって分離された液相の熱媒体量とが略同一である場合、流入量調節装置が第２の流路への別の熱媒体の流入を停止するように構成されている、請求項５３に記載の熱媒体加熱装置。
　第２の流路に流入する別の熱媒体の流入量を調節する流入量調節装置と、
　熱媒体加熱装置の内部温度を測定する温度測定装置とを有し、
　温度測定装置が測定する温度を一定に維持するように、流入量調節装置が、第２の流路に流入する別の熱媒体の流入量を調節するように構成されている、請求項５３に記載の熱媒体加熱装置。
　第２の流路に流入する別の熱媒体の流入量を調節する流入量調節装置を有し、
　太陽熱によって加熱された熱媒体の受け取りを開始する前に、流入量調節装置が別の熱媒体を第２の流路に流入させて熱媒体加熱装置を暖機するように構成されている、請求項５３に記載の熱媒体加熱装置。
　別の熱媒体である排ガスを受け取るように構成されている、請求項５２に記載の熱媒体加熱装置。
　熱媒体から熱を吸収して保持する加熱材を有し、
　加熱材の保持熱を第２の熱として熱媒体の加熱に使用するように構成されている、請求項５２～５９のいずれか一項に記載の熱媒体加熱装置。
　気相の熱媒体量を測定する気体量測定装置を有し、
　気体量測定装置が測定した気相の熱媒体量が規定量に比べて多い場合に、加熱材によって熱媒体から熱を吸収し、
　気体量測定装置が測定した気相の熱媒体量が規定量に比べて少ない場合に、加熱材の保持熱によって熱媒体を加熱するように構成されている、請求項６０に記載の熱媒体加熱装置。
　熱媒体加熱装置によって加熱された後の熱媒体を気相と液相とに分離する気液分離装置を有し、
　気液分離装置によって分離された液相の熱媒体量が規定量に比べて少ない場合に、加熱材によって熱媒体から熱を吸収し、
　気液分離装置によって分離された液相の熱媒体量が規定量に比べて多い場合に、加熱材の保持熱によって熱媒体を加熱するように構成されている、請求項６０に記載の熱媒体加熱装置。
　熱媒体が水である、請求項５２に記載の熱媒体加熱装置。