傲世皇朝注册开户。本发明属于可再生能源利用，具体涉及一种将太阳能制氢、富氧燃烧与超临界二氧化碳布雷顿循环深度集成的能量转换系统及其运行方法。

　　1、在全球能源结构向清洁化、高效化转型的背景下，太阳能作为储量最丰富的可再生能源，已成为替代化石能源的核心方向。传统太阳能发电主要分为光伏发电和光热发电两类：光伏发电受光照间歇性、温度敏感性影响显著，在25℃以上每升高1℃，转换效率下降0.4-0.5%，且能量形式单一，系统综合利用率不足20%；常规光热发电多采用蒸汽朗肯循环，依赖“烧水-蒸汽做功”模式，存在换热环节多、能量损耗大、热电转换效率理论上限约42%等问题，同时系统余热排放易造成环境热污染。

　　2、氢能作为清洁二次能源，可通过太阳能制氢实现可再生能源到化学能的转化，为太阳能的稳定利用提供长时储能路径。富氧燃烧与超临界二氧化碳布雷顿循环技术，因工质热物性优异、循环效率高、设备体积小、便于二氧化碳捕集，成为新一代高效热力发电的研究热点。

　　3、但现有技术普遍存在集成度不足的缺陷：太阳能热利用与制氢系统耦合不紧密，热能品位匹配差；氢气富氧燃烧的高温烟气未与超临界二氧化碳循环高效协同，工质循环、余热回收与温度调控相互独立，导致整体能源利用率偏低、冷却水与二氧化碳工质消耗量大、运行经济性与环保性难以兼顾。此外，传统系统缺乏对燃烧室、燃气轮机等核心部件的精准温控机制，高温部件易老化、运行稳定性不足，烟气余热与工质冷却热量未实现闭环循环，进一步加剧能量损失与热污染。

　　1、针对现有太阳能制氢与发电耦合系统集成度低、热能梯级利用不充分、核心部件温控精度差、工质消耗量大、综合能源利用率低的问题，亟需研发一种将太阳能集热、制氢、富氧燃烧、超临界二氧化碳做功与工质循环复用深度集成的能量转换系统，实现热能全流程高效梯级利用、工质闭环循环与温度主动调控，从而突破传统太阳能发电效率低、热污染高、运行稳定性差的局限，提升可再生能源发电的经济性与环保水平。

　　3、本发明第一方面提供一种太阳能能量转换系统，包括氢气氧气制取存储单元、燃烧发电单元和烟气处理单元；

　　4、所述氢气氧气制取存储单元，用于利用太阳能热量分解水制取氢气和氧气，并对氢气、氧气进行冷却、压缩再冷却和存储；

　　5、所述燃烧发电单元，分别与氢气氧气制取存储单元、烟气处理单元连接，用于将氢气、氧气与循环二氧化碳混合燃烧，生成超临界二氧化碳-水蒸气混合烟气，驱动燃气轮机带动发电机发电；

　　6、所述烟气处理单元，与燃烧发电单元连接，用于对燃气轮机排出的烟气进行冷却和水汽分离，分离得到的水作为循环工质返回氢气氧气制取存储单元，分离得到的二氧化碳作为循环工质返回燃烧发电单元，用于燃烧稀释和核心部件温度调控。

　　7、优选地，所述氢气氧气制取存储单元包括太阳能聚光高温集热器、制氢装置、第一冷却模块、第二冷却模块、氧气压缩机、氢气压缩机、氧气存储罐和氢气存储罐；

　　8、所述太阳能聚光高温集热器的热量输出端与制氢装置的加热端连接，制氢装置的氧气出口经第一冷却模块连接氧气压缩机的入口，氧气压缩机的出口连接氧气存储罐；制氢装置的氢气出口经第二冷却模块连接氢气压缩机的入口，氢气压缩机的出口连接氢气存储罐。

　　9、优选地，所述第一冷却模块包括换热器一和换热器三，第二冷却模块包括换热器二和换热器四；

　　10、制氢装置的氧气出口依次经换热器一热侧、氧气压缩机、换热器三热侧连接氧气存储罐；

　　11、制氢装置的氢气出口依次经换热器二热侧、氢气压缩机、换热器四热侧连接氢气存储罐；

　　13、优选地，所述燃烧发电单元包括第一流量调节阀、第二流量调节阀、第一预热换热器、第二预热换热器、燃烧室、燃气轮机、发电机和烟气余热换热器；

　　14、氧气存储罐的出口经第一流量调节阀连接第一预热换热器热侧入口，氢气存储罐的出口经第二流量调节阀连接第二预热换热器热侧入口；

　　15、第一预热换热器和第二预热换热器的热侧出口均连接燃烧室的入口，燃烧室的出口连接燃气轮机的入口，燃气轮机与发电机同轴连接，燃气轮机的排气口连接烟气余热换热器的热侧入口。

　　16、优选地，所述烟气处理单元包括冷凝器一、气液分离器、第三阀门、第四阀门、二氧化碳存储罐、第五阀门、二氧化碳压缩机、冷凝器二、循环泵；

　　17、烟气余热换热器的热侧出口连接冷凝器一的入口，冷凝器一的出口连接气液分离器的入口；

　　18、气液分离器的液相出口经过第三阀门分别连接换热器三和换热器四的冷侧入口，气液分离器的气相出口经过第四阀门连接二氧化碳存储罐的入口；

　　19、二氧化碳存储罐的出口依次经过第五阀门、二氧化碳压缩机、冷凝器二连接循环泵的入口，循环泵的出口分为两路，一路连接燃烧室的温控入口，另一路经烟气余热换热器冷侧连接燃气轮机的温控入口。

　　20、优选地，所述烟气余热换热器的冷侧出口还分别连接第一预热换热器和第二预热换热器的冷侧入口，第一预热换热器和第二预热换热器的冷侧出口均连接冷凝器一的入口。

　　21、优选地，还包括控制器，所述控制器分别与第一流量调节阀、第二流量调节阀、二氧化碳压缩机、循环泵电连接，用于根据光照强度和发电负荷调节氢气、氧气和二氧化碳的流量。

　　22、本发明另一方面提供一种太阳能能量转换系统的运行方法，所述运行方法采用所述太阳能能量转换系统来实现，其特征在于，包括以下步骤：

　　23、s1，太阳能制氢储能：利用太阳能聚光高温集热器收集的高温热量驱动制氢装置分解水，制取氢气和氧气，将氢气和氧气分别冷却、压缩再冷却后存储；

　　24、s2，富氧燃烧发电：将存储的氢气和氧气定量送入燃烧室，同时通入循环二氧化碳进行稀释，混合燃烧生成超临界二氧化碳-水蒸气混合烟气，烟气进入燃气轮机膨胀做功，带动发电机发电；

　　25、s3，烟气处理与分离：燃气轮机排出的烟气经余热回收、冷却后进行水汽分离，得到液态冷凝水和二氧化碳气体；

　　26、s4，工质闭环循环：将冷凝水送入换热器冷却压缩后的氢气和氧气，升温后的冷凝水返回制氢装置继续制氢；将二氧化碳加压冷却后，一部分注入燃烧室控制燃烧温度，另一部分经烟气预热后注入燃气轮机控制透平温度，实现工质的循环利用。

　　27、优选地，步骤s1中，制氢装置制氢过程中，太阳能聚光高温集热器的出口温度为930-980℃；氢气和氧气分别经两级冷却后，分别在55℃、35℃，10-15mpa压力下存储。

　　28、优选地，步骤s2中，氢气与氧气的摩尔比为2:1，二氧化碳与氢气的摩尔比为3-5:1；通过调节二氧化碳的注入量，将燃烧室出口温度控制在1200-1300℃，将燃气轮机透平入口温度控制在500-600℃。

　　29、优选地，步骤s3中，燃气轮机排气首先进入烟气余热换热器，将热量传递给循环二氧化碳和待燃烧的氢气、氧气，换热后的烟气温度降至200-300℃，再经冷凝器一冷却至30-40℃后进入气液分离器。

　　30、优选地，步骤s4中，二氧化碳经二氧化碳压缩机加压至7-8mpa，经冷凝器二冷却至15-20℃成为液态二氧化碳，再经循环泵加压至20-30mpa后进行分流。

　　31、优选地，当光照强度高于额定值的120%时，增加制氢装置的产氢量，将多余的氢气存储在氢气存储罐中；当光照强度低于额定值的80%时，减少制氢装置的产氢量，增加氢气存储罐的输出量，维持发电负荷稳定。

　　32、优选地，当燃烧室温度超过1300℃或燃气轮机透平温度超过600℃时，自动增加二氧化碳的注入量，同时降低氢气和氧气的输入量，直至温度恢复至正常范围。

　　33、优选地，系统启动时，先通入外部二氧化碳建立循环，待系统稳定后，关闭外部二氧化碳气源，实现二氧化碳的完全闭环循环。

　　35、1、本发明将太阳能制氢与超临界二氧化碳布雷顿循环深度集成，实现了太阳能热能从高温制氢、中温预热、低温余热回收的全流程梯级利用，系统综合能源利用率得到有效提升。

　　36、2、本发明采用循环二氧化碳作为稀释剂和冷却剂，分两路分别注入燃烧室和燃气轮机，实现了核心部件温度的精准调控，将燃烧室温度稳定在1200-1300℃，燃气轮机透平温度稳定在500-600℃，避免了高温烧蚀，核心部件寿命得到延长。

　　37、3、本发明实现了水和二氧化碳的完全闭环循环，冷却水消耗有效降低，二氧化碳工质仅需在系统启动时补充一次，运行过程中无需额外添加，大幅降低了运行成本。

　　38、4、本发明通过氢气和氧气的存储，实现了太阳能的长时储能，可根据光照强度和发电负荷灵活调节系统运行状态，保证发电输出的稳定性。

　　39、5、本发明系统无化石燃料燃烧，无污染物排放，同时避免了传统系统大量余热排放造成的环境热污染。