本発明は、太陽光が照射されて内部の流体が加熱される受熱器と、この受熱器で加熱された流体によって駆動するタービンと、反射鏡で太陽光を反射して受熱器に太陽光を照射する複数のヘリオスタットと、を備えている太陽熱発電設備、ヘリオスタットの制御方法、この方法を実行する制御装置に関する。

太陽熱発電設備としては、例えば、以下の特許文献１に記載のものがある。

この太陽熱発電設備は、太陽光が照射されて内部の流体が加熱される受熱器と、この受熱器で加熱された流体によって駆動するタービンと、反射鏡で太陽光を反射して受熱器に太陽光を照射する複数のヘリオスタットと、を備えている。

複数のヘリオスタットからの太陽光を受ける受熱器は、必要以上に太陽光で加熱されて、耐久性が低下するおそれがある。 このため、特許文献１の太陽熱発電設備では、受熱器の温度又は受熱器内の流体の温度に基づいて、受熱器に出入りする熱量を調整する熱量調整手段を設けている。

しかしながら、上記特許文献１に記載の技術は、受熱器の温度又は受熱器内の流体の温度に基づいて、受熱器に出入りする熱量を調整しても、受熱器内の温度分布のバラツキが生じて、受熱器内の一部のみが必要以上に高温になることがある。 このため、上記特許文献１に記載の技術では、受熱器内の一部のみが必要以上に高温になることで、この一部の熱変形が大きくなり、受熱器の耐久性が低下する、という問題点がある。

そこで、本発明は、受熱器内の温度分布を均一化して、受熱器の耐久性を向上させることができる技術を提供することを目的とする。

上記問題点を解決するための発明に係るヘリオスタット制御装置は、
複数の受熱管を有し、該受熱管に太陽光が照射されて、該受熱管内の流体が加熱される受熱器と、該受熱器で加熱された該流体によって駆動するタービンと、反射鏡を有し、該反射鏡で太陽光を反射して該受熱器に太陽光を照射できる複数のヘリオスタットと、を備えている太陽熱発電設備のヘリオスタット制御装置において、
前記太陽熱発電設備は、複数の前記受熱管が複数の領域に分けられ、複数の該領域毎に、当該領域内の前記受熱管に太陽光を照射できる複数の前記ヘリオスタットで構成される一のヘリオスタット群が対応しており、
前記タービンの負荷を取得する負荷取得部と、複数の前記ヘリオスタット群毎に、前記タービンの負荷に対応させて当該ヘリオスタット群を構成する複数の前記へリオスタットのうちで運転するヘリオスタットである運転ヘリオスタットを定める運転ヘリオスタット設定部と、前記運転ヘリオスタット設定部で定められた複数の前記ヘリオスタット群毎の前記運転ヘリオスタットに対して運転を指示し、該運転ヘリオスタットにより、該運転ヘリオスタットを含む該ヘリオスタット群に対応している前記領域内の前記受熱管に太陽光を照射させる運転指示部と、を備えていることを特徴とする。

当該ヘリオスタット制御装置では、複数の受熱管を複数の領域に分けて、領域毎に、当該領域に対応するヘリオスタット群中で、運転するヘリオスタットを負荷に応じて定めているので、受熱器の複数の領域毎の太陽光の照射量を制御でき、複数の領域毎の太陽光の照射量を均一化することができる。 よって、当該ヘリオスタット制御装置によれば、受熱器内の温度分布が均一化し、受熱器の一部のみが必要以上に高温になることを避けることができ、受熱器の耐久性を向上させることができる。

ここで、前記ヘリオスタット制御装置において、前記運転ヘリオスタット設定部は、複数の前記ヘリオスタット群毎に、前記タービンの負荷に対応させて当該ヘリオスタット群中で運転するヘリオスタットの台数である運転台数を求める運転台数演算部と、当該ヘリオスタット群を構成する複数の前記ヘリオスタットに対して予め定められた運転優先順位の高いヘリオスタットを優先的に、前記運転台数設定部が定めた前記運転台数相当分、記運転ヘリオスタットとする運転ヘリオスタット決定部と、を有してもよい。

当該ヘリオスタット制御装置では、運転優先順位の高いヘリオスタットを優先的に、運転台数相当分、運転ヘリオスタットとしているので、より効果的に、受熱器の複数の領域毎の太陽光の照射量を制御することができる。

また、前記ヘリオスタット制御装置において、前記運転優先順位は、前記ヘリオスタット群を構成する複数の前記ヘリオスタットのうちで、前記受熱器内の前記流体に対する入熱量の相対的に小さいヘリオスタットが高くなるよう定められていてもよい。

当該ヘリオスタット制御装置は、入熱量の小さいヘリオスタットが安定して運転され、逆に入熱量の大きいヘリオスタットが運転／運転除外の対象になり易くなるので、受熱器の複数の領域毎の太陽光の照射量の制御感度を高めることができる。

また、前記ヘリオスタット制御装置において、前記ヘリオスタット群を構成する複数のヘリオスタット毎に、当該ヘリオスタットによる前記受熱器内の前記流体に対する入熱量を、該ヘリオスタット群を構成する全ヘリオスタットによる前記受熱器内の前記流体に対する入熱量で割った値が当該ヘリオスタットの等価台数として予め定められており、前記運転ヘリオスタット決定部は、前記運転優先順位の高い順に前記運転台数分のヘリオスタットに関する前記等価台数を合計した値を等価運転台数とし、該等価運転台数分だけ、該優先順位の高いヘリオスタットを優先的に前記運転ヘリオスタットとしてもよい。

当該ヘリオスタット制御装置では、各ヘリオスタットの入熱量に応じた各ヘリオスタットの等価台数、及び等価台数を積算した等価運転台数という概念を導入し、個々のヘリオスタットの入熱量を考慮して、最終的な運転台数である等価運転台数を定めているので、ヘリオスタット群に対応する領域中の受熱管への入熱量を目的の入熱量にすることができる。

また、前記ヘリオスタット制御装置において、前記運転台数演算部は、前記ヘリオスタット群を構成する複数の前記ヘリオスタットの台数に、前記タービンの負荷と予め定められた手順で求められた補正係数とを掛けて、該ヘリオスタット群の前記運転台数を求めてもよい。

また、前記ヘリオスタット制御装置において、複数の前記ヘリオスタット群毎の各時での第一補正係数が記憶されている補正係数記憶部を備え、前記運転台数演算部は、前記ヘリオスタット群の前記運転台数を求める際、前記補正係数記憶部に記憶されている該ヘリオスタット群の第一補正係数のうちで現時点に対応する時の第一補正係数を、前記補正係数の少なくとも一部として用いてもよい。

当該ヘリオスタット制御装置では、ヘリオスタット群毎にその時々で第一補正係数を定めているので、ヘリオスタット群毎にその時々での適切な運転台数を定めることができる。

また、前記ヘリオスタット制御装置において、前記太陽熱発電設備は、前記受熱器の複数の前記領域毎の前記流体の入口温度及び出口温度を検出する温度検出部を備え、前記運転台数演算部は、前記ヘリオスタット群の前記運転台数を求める際、複数の前記領域毎の前記入口温度及び前記出口温度で定まる前記受熱器の入口温度と出口温度との差を、該ヘリオスタット群に対応する前記領域における前記入口温度と前記出口温度との差で割った値を第一補正係数とし、該第一補正係数を前記補正係数の少なくとも一部として用いてもよい。

当該ヘリオスタット制御装置では、ヘリオスタット群に対応する領域の出口温度と入口温度の差が大きい場合、この領域に対応するヘリオスタット群の運転台数が少なくなり、この領域への入熱量を少なくすることができる。 このため、当該ヘリオスタット制御装置では、この領域の出口温度と入口温度との差を小さくすることができ、受熱器の耐久性を高めることができる。

また、前記ヘリオスタット制御装置において、前記太陽熱発電設備は、前記受熱器の複数の前記領域毎の前記流体の入口温度、及び複数の該領域毎で最も高温になると想定される部分の温度である高温部温度を検出する温度検出部を備え、前記運転台数演算部は、前記ヘリオスタット群の前記運転台数を求める際、複数の前記領域毎の前記入口温度と前記高温部温度との差の平均値を、該ヘリオスタット群に対応する前記領域における前記入口温度と前記高温部温度との差で割った値を第一補正係数とし、該第一補正係数を前記補正係数の少なくとも一部として用いてもよい。

当該ヘリオスタット制御装置では、ヘリオスタット群に対応する領域の高温部温度と入口温度の差が大きい場合、この領域に対応するヘリオスタット群の運転台数が少なくなり、この領域への入熱量を少なくすることができる。 このため、当該ヘリオスタット制御装置では、この領域の高温部温度と入口温度との差を小さくすることができ、受熱器の耐久性を高めることができる。

また、前記ヘリオスタット制御装置において、前記運転ヘリオスタット設定部は、前記第一補正係数が予め定められた上限値以上であるか否かを判断する係数判断部と、前記係数判断部で前記第一補正係数が前記上限値以上であると判断されると、該第一補正係数を予め定められた方法で前記上限値未満に変更する係数変更部と、を有し、前記運転台数演算部は、前記第一補正係数を定めた後、前記係数変更部により該第一補正係数が変更されると、変更された該第一補正係数を前記補正係数の一部としてもよい。

当該ヘリオスタット制御装置では、演算で求めた第一補正係数が極端に大きくなり、ヘリオスタット群の運転台数が多くなることで、このヘリオスタット群に対応する領域の温度が必要以上に高温になることを避けることができる。

また、前記ヘリオスタット制御装置において、前記太陽熱発電設備は、前記受熱管に関する複数の前記領域毎に、当該領域内で最も高温になると想定される部分の温度である高温部温度、及び当該領域内で最も低い温度なると想定される部分の温度である低温部温度を検出する温度検出部を備え、前記運転台数演算部は、前記ヘリオスタット群の前記運転台数を求める際、該ヘリオスタット群に対応する前記領域における前記高温部温度と前記低温部温度との差に応じて第二補正係数を定め、該第二補正係数を前記補正係数の少なくとも一部としてもよい。

当該ヘリオスタット制御装置では、ヘリオスタット群に対応する領域の高温部温度と低温部温度の差が大きい場合、この領域に対応するヘリオスタット群の運転台数が少なくなり、この領域への入熱量を少なくすることができる。 このため、当該ヘリオスタット制御装置では、この領域の高温部温度と低温部温度との差を小さくすることができ、受熱器の耐久性を高めることができる。

上記問題点を解決するための発明に係る太陽熱発電設備は、
前記ヘリオスタット制御装置と、前記受熱器と、前記タービンと、前記複数のヘリオスタットと、を備えていることを特徴とする。

当該太陽熱発電設備でも、前記ヘリオスタット制御装置を備えているので、受熱器内の温度分布が均一化し、受熱器の一部のみが必要以上に高温になることを避けることができ、受熱器の耐久性を向上させることができる。

ここで、前記太陽熱発電設備において、複数の前記ヘリオスタットの少なくとも一部は、前記受熱器を中心として周方向に配置され、複数の前記ヘリオスタット群のうち、少なくとも一部のヘリオスタット群は、前記受熱器を中心とした周方向の位置が異なっていてもよい。

また、前記太陽熱発電設備において、複数の前記ヘリオスタットの少なくとも一部は、前記受熱器に対して遠近方向に配置され、複数の前記ヘリオスタット群のうち、少なくとも一部のヘリオスタット群は、前記受熱器に対して遠近方向の位置が異なっていてもよい。

また、前記太陽熱発電設備において、複数の前記ヘリオスタット群のうち、隣り合っているヘリオスタット群は、それぞれを構成する複数の前記ヘリオスタットのうちの一部を共有してもよい。

また、上記問題点を解決するための発明に係るヘリオスタット制御方法は、
複数の受熱管を有し、該受熱管に太陽光が照射されて、該受熱管内の流体が加熱される受熱器と、該受熱器で加熱された該流体によって駆動するタービンと、反射鏡を有し、該反射鏡で太陽光を反射して該受熱器に太陽光を照射できる複数のヘリオスタットと、を備えている太陽熱発電設備のヘリオスタット制御方法において、
前記太陽熱発電設備は、複数の前記受熱管が複数の領域に分けられ、複数の該領域毎に、当該領域内の前記受熱管に太陽光を照射できる複数の前記ヘリオスタットで構成される一のヘリオスタット群が対応しており、
前記タービンの負荷を取得する負荷取得工程と、複数の前記ヘリオスタット群毎に、前記タービンの負荷に対応させて当該ヘリオスタット群を構成する複数の前記ヘリオスタットのうちで運転するヘリオスタットである運転ヘリオスタットを定める運転ヘリオスタット設定工程と、前記運転ヘリオスタット設定工程で定められた複数の前記ヘリオスタット群毎の前記運転ヘリオスタットに対して運転を指示し、該運転ヘリオスタットにより、該運転ヘリオスタットを含む該ヘリオスタット群に対応している前記領域内の前記受熱管に太陽光を照射させる運転指示工程と、を有することを特徴とする。

当該ヘリオスタット制御方法では、複数の受熱管を複数の領域に分けて、領域毎に、当該領域に対応するヘリオスタット群中で、運転するヘリオスタットを負荷に応じて定めているので、受熱器の複数の領域毎の太陽光の照射量を制御でき、複数の領域毎の太陽光の照射量を均一化することができる。 よって、当該ヘリオスタット制御方法によれば、受熱器内の温度分布が均一化し、受熱器の一部のみが必要以上に高温になることを避けることができ、受熱器の耐久性を向上させることができる。

本発明によれば、受熱器内の温度分布が均一化し、受熱器の一部のみが必要以上に高温になることを避けることができ、受熱器の耐久性を向上させることができる。

本発明に係る第一実施形態における太陽熱発電設備の構成を示す説明図である。

本発明に係る第一実施形態における太陽熱発電設備の平面図である。

本発明に係る第一実施形態におけるタワー施設の構成を示す説明図である。

本発明に係る第一実施形態における収納庫の断面図である。

図４におけるＶ−Ｖ線断面図である。

本発明に係る第一実施形態における受熱管アッセンブリの斜視図である。

本発明に係る第一実施形態におけるヘリオスタット群と受熱管の領域との関係を示す説明図であり、同図（ａ）は一部のヘリオスタット群と一部の受熱管の領域との関係を示し、同図（ｂ）はヘリオスタット群の配置を示す。

本発明に係る第一実施形態の変形例におけるヘリオスタット群と受熱管の領域との関係を示す説明図であり、同図（ａ）は一部のヘリオスタット群と一部の受熱管の領域との関係を示し、同図（ｂ）はヘリオスタット群の配置を示す。

本発明に係る第一実施形態の他の変形例におけるヘリオスタット群と受熱管の領域との関係を示す説明図であり、同図（ａ）は一部のヘリオスタット群と一部の受熱管の領域との関係を示し、同図（ｂ）はヘリオスタット群の配置を示す。

本発明に係る第一実施形態における運転ヘリオスタット決定用マップを示す説明図である。

本発明に係る第二実施形態におけるヘリオスタット制御装置の機能構成を示す説明図である。

本発明に係る第二実施形態における第一補正係数マップを示す説明図である。

本発明に係る第二実施形態における運転ヘリオスタット決定用の等価台数対応マップと運転ヘリオスタット決定用マップと運転台数−等価運転台数グラフとの関係を示す説明図である。

本発明に係る第三実施形態における受熱管アッセンブリ及びヘリオスタット制御装置の構成を示す説明図である。

本発明に係る第三実施形態における運転台数演算部の動作を示すフローチャートである。

本発明に係る第四実施形態における受熱管アッセンブリ及びヘリオスタット制御装置の構成を示す説明図である。

本発明に係る第四実施形態における受熱管アッセンブリの要部断面図である。

本発明に係る第四実施形態における運転台数演算部の動作を示すフローチャートである。

本発明に係る第五実施形態における受熱管アッセンブリ及びヘリオスタット制御装置の構成を示す説明図である。

本発明に係る第五実施形態における受熱管アッセンブリの要部断面図である。

本発明に係る第五実施形態における運転台数演算部の動作を示すフローチャートである。

本発明に係る第五実施形態における高温部温度と低温部温度との差と、第二補正係数との関係を示す説明図である。

本発明に係る第六実施形態における受熱管アッセンブリ及びヘリオスタット制御装置の構成を示す説明図である。

本発明に係る第六実施形態における運転台数演算部、係数判断部及び係数変更部の動作を示すフローチャート図である。

本発明に係る第六実施形態における第一補正係数の変更方法を示す説明図である。

以下、本発明に係る太陽熱発電設備の実施形態について、図面を参照して詳細に説明する。

「第一実施形態」
まず、図１〜図１０を参照して、太陽熱発電設備の第一実施形態について説明する。

本実施形態の太陽熱発電設備は、図１に示すように、太陽光が照射される受熱器４０を有するタワー施設２０と、反射鏡１１で太陽光を反射して受熱器４０に太陽光を照射する複数のヘリオスタット１０と、複数のヘリオスタット１０を制御するヘリオスタット制御装置５０と、を備えている。

ヘリオスタット１０は、太陽光を反射する反射鏡１１と、反射鏡１１を支持する支持脚１２と、反射鏡１１を目的の方向に向ける駆動制御器１３と、を有している。 このヘリオスタット１０は、図２に示すように、タワー施設２０を中心として、リング状の領域内に複数点在している。 言い換えると、ヘリオスタット１０は、タワー施設２０を中心として、周方向に３６０°複数配置されていると共に、タワー施設２０を基準として遠近方向にも複数配置されている。

タワー施設２０は、図３に示すように、前述の受熱器４０と、受熱器４０に空気を供給する圧縮機３１と、受熱器４０で加熱された空気（流体）によって駆動するガスタービン３２と、ガスタービン３２の駆動により発電する発電機３３と、圧縮機３１で圧縮された空気とガスタービン３２から排気された空気との間で熱交換を行う再生熱交換器３４と、これらが収納される収納庫２５と、これらが載るタワー２１と、を備えている。

タワー２１は、鉛直方向に延びる４本の支柱２２と、４本の支柱２２相互を連絵する複数の梁２３とを有している。 ４本の支柱２２の対角線の延長線上には、図２に示すように、ヘリオスタット１０は配置されていない。 これは、ヘリオスタット１０の反射鏡１１で反射されて受熱器４０に向う太陽光の光路上に、タワー２１の支柱２２が存在することを避けるためである。 また、タワー２１の複数の梁２３も、ヘリオスタット１０の反射鏡１１で反射されて受熱器４０に向う太陽光の光路上に存在しないよう、配置されている。

収納庫２５は、内部に下部収納室２６及び上部収納室２８が形成されている。 下部収納室２６の下部は、太陽光を下部収納室２６内に取り込むための円形の開口２７が形成されている。 この下部収納室２６には、受熱器４０が収納されている。 また、上部収納室２８には、圧縮機３１とガスタービン３２と発電機３３と再生熱交換器３４とが収納されている。

圧縮機３１と受熱器４０とは、再生熱交換器３４を介して、圧縮機３１により圧縮された空気を受熱器４０に導く圧縮空気供給配管３５で接続されている。 受熱器４０とガスタービン３２とは、受熱器４０で加熱された空気をガスタービン３２に送る加熱空気供給配管３６で接続されている。 ガスタービン３２と再生熱交換器３４とは、ガスタービン３２からの排気を再生熱交換器３４に送る排気配管３７で接続されている。

受熱器４０は、図４〜図６に示すよう、円筒形状のケーシング４１と、このケーシング４１内に収納される受熱管アッセンブリ４５と、有している。

ケーシング４１は、側周壁板４２と天板４３とを有しており、下側は円形の開口４４が形成されている。 このケーシング４１の開口４４及び前述の収納庫２５の開口２７は、いずれも、太陽光線のスポット径よりも僅かに大きく形成されている。 ケーシング４１の内面には、熱エネルギーの外部へ放射を抑えるために断熱材が施されている。 このケーシング４１は、収納庫２５の下部収納室２６と上部収納室２８とを仕切る仕切壁２９に固定されているフック３９により、この仕切壁２９から吊下げられている。 このフック３９の下端は、ケーシング４１の天板４３を貫通して、受熱管アッセンブリ４５に取り付けられている。 すなわち、受熱器４０のケーシング４１のみならず、受熱管アッセンブリ４５も、このフック３９により仕切壁２９から吊下げられている。

受熱管アッセンブリ４５は、リング状の下部ヘッダ配管４６ａと、同じくリング状の上部ヘッダ配管４６ｂと、鉛直方向に延び下部ヘッダ配管４６ａと上部ヘッダ配管４６ｂとをつなぐ複数の受熱管４７と、圧縮機３１からの空気を下部ヘッダ配管４６ａへ送る入口配管４８と、上部ヘッダ配管４６ｂからの空気をガスタービン３２へ送るための出口配管４９と、を有している。

複数の受熱管４７は、リング状の下部ヘッダ配管４６ａ及び上部ヘッダ配管４６ｂの周方向において、所定の間隔をあけて配置されている。 ヘリオスタット１０からの太陽光は、基本的に、この受熱管４７に照射され、高温になる。 このように、受熱管４７は、高温になるため、自重による曲げ応力がかからないよう、前述したように、鉛直方向に延びている。

下部ヘッダ配管４６ａは、ケーシング４１よりも外周側に位置しており、ケーシング４１内に収納されていない。 この下部ヘッダ配管４６ａの外周側には、複数の入口配管４８が接続されている。 この複数の入口配管４８は、圧縮機３１から延びる圧縮空気供給配管３５に接続されている。 また、上部ヘッダ配管４６ｂの内周側には、リング状の上部ヘッダ配管４６ｂの対向部をつなぐように複数の出口配管４９が接続されている。 複数の出口配管４９が相互に交差する部分には、受熱管アッセンブリ４５からの空気をガスタービン３２に送るための加熱空気供給配管３６が接続されている。

周方向に並んでいる複数の受熱管４７は、例えば、図７（ａ）に示すように、周方向に複数の領域ａ１，ａ２，…，ａｉ，…に分けられている。 これら領域ａ１，ａ２，…，ａｉ，…には、それぞれ領域識別子が設定されている。

また、複数のヘリオスタット１０が配置されている領域は、例えば、図７（ｂ）に示すように、タワー施設２０を中心とした周方向に複数の部分領域に分けられている。 各部分領域には、複数のヘリオスタット１０が配置されており、部分領域内の複数のヘリオスタット１０で１つのヘリオスタット群Ａを構成している。 複数の部分領域毎のヘリオスタット群Ａ１，Ａ２，…，Ａｉ，…にも、それぞれヘリオスタット群識別子が設定されている。 なお、ヘリオスタット群Ａの数と受熱管４７に関する領域ａの数とは同じである。 また、ヘリオスタット群Ａを構成する複数のヘリオスタット１０には、それぞれヘリオスタット番号（識別子）が設定されている。

ヘリオスタット群Ａは、受熱管４７に関する複数の領域ａのうち、当該ヘリオスタット群Ａを構成する複数のヘリオスタット１０で、領域内の複数の受熱管４７に太陽光を照射できる当該領域ａと、対応付けられている。 例えば、受熱器４０中の領域ａ１内の複数の受熱管４７には、受熱器４０の中心を基準として反対側に位置しているヘリオスタット群Ａ１を構成する複数のヘリオスタット１０が太陽光を照射することができる。 このため、この領域ａ１に対して、ここに太陽光を照射できるこのヘリオスタット群Ａ１が対応付けられている。

ところで、図７の例では、ヘリオスタット群Ａを構成する複数のヘリオスタット１０は、隣のヘリオスタット群Ａを構成する複数のヘリオスタット１０とは、いずれも異なるものである。 しかしながら、ヘリオスタット群Ａを構成する複数のヘリオスタット１０の一部は、図８に示すように、隣のヘリオスタット群Ａを構成する複数のヘリオスタット１０の一部を成してもよい。 言い換えると、隣り合っているヘリオスタット群Ａ１，Ａ２は、それぞれを構成する複数のヘリオスタット１０のうちの一部を共有してもよい。 この場合、２つのヘリオスタット群Ａ１，Ａ２の両方に属するヘリオスタット１０ａは、受熱管４７に関する２つの領域ａ１，ａ２に対して太陽光を照射することになる。

また、図７及び図８に示す例では、受熱管４７に関する領域ａを周方向に分けているが、図９に示すように、上下方向、つまり受熱管４７内の空気の流れ方向に領域ａを分けてもよい。 この場合、対応する複数のヘリオスタット群Ａは、タワー施設２０を基準にして遠近方向に並ぶことになり、最も下側の領域ａ１１には、タワー施設２０から最も遠い側のヘリオスタット群Ａ１１が対応することになる。 なお、この場合も、図８の例と同様、ヘリオスタット群Ａを構成する複数のヘリオスタット１０の一部が、隣のヘリオスタット群Ａを構成する複数のヘリオスタット１０の一部を成してもよい。

ヘリオスタット制御装置５０は、図１に示すように、ガスタービン３２の負荷を示す負荷制御信号を取得する負荷取得部５１と、複数のヘリオスタット１０のうちで運転するヘリオスタット１０（以下、運転ヘリオスタットとする）を定める運転ヘリオスタット設定部５２と、運転ヘリオスタットに運転指示する運転指示部５７と、各種データが記憶されている記憶部６０と、を有している。

運転ヘリオスタット設定部５２は、複数のヘリオスタット群Ａ毎にガスタービン３２の負荷に応じたヘリオスタット１０の運転台数を求める運転台数演算部５３と、ヘリオスタット群Ａを構成する複数のヘリオスタット１０のうち、この運転台数演算部５３が求めた運転台数分のヘリオスタット１０を運転ヘリオスタットとする運転ヘリオスタット決定部５４と、を有している。

記憶部６０には、運転台数演算部５３がヘリオスタット１０の運転台数を求める際に用いる第一補正係数６１と、ヘリオスタット群Ａを構成するヘリオスタット１０の全台数である群構成台数６２と、運転ヘリオスタット決定部５４が運転ヘリオスタットを定める際に用いる運転ヘリオスタット決定用マップ６３と、が記憶されている。

記憶部６０には、第一補正係数６１、群構成台数６２及び運転ヘリオスタット決定用マップ６３のいずれもが、ヘリオスタット群Ａ毎に記憶されている。

運転ヘリオスタット決定用マップ６３は、図１０に示すように、ヘリオスタット群Ａを構成する複数のヘリオスタット１０のうちで運転するヘリオスタット１０の運転台数と、運転ヘリオスタットのヘリオスタット番号との関係が示されているマップである。

ヘリオスタット群Ａを構成する各ヘリオスタット１０に付されているヘリオスタット番号は、運転優先順位に応じて定められている。 運転優先順位は、受熱器４０内の空気に対する入熱量が相対的に小さいヘリオスタット１０ほど高くなっている。 このため、ここでは、受熱器４０内の空気に対して小さな受熱器４０内の空気に対する入熱量が相対的に小さく、運転優先順位の高いヘリオスタット１０に対して、小さな数値のヘリオスタット番号が付されている。 具体的には、ヘリオスタット群Ａを構成する複数のヘリオスタット１０のうち、受熱器４０内の空気に対する入熱量が最も小さく、最も優先順位の高いヘリオスタット１０には、ヘリオスタット番号「１」が付され、次に入熱量が小さいヘリオスタット１０にはヘリオスタット番号「２」が付されている。 例えば、図７に示すヘリオスタット群Ａを構成する複数のヘリオスタット１０のうちで、タワー施設２０から最も遠いヘリオスタット１０が受熱器４０内の空気に対する入熱量が最も小さいため、タワー施設２０から最も遠いヘリオスタット１０にヘリオスタット番号「１」が付されている。

なお、ここでは、運転優先順位を入熱量の小さい順に定めているが、運転優先順位を受熱管温度に与える影響の小さい順に定めてもよい。 但し、運転優先順位を入熱量の小さい順に定めても、受熱管温度に与える影響の小さい順に定めても、定まる運転優先順位は大きな違いは無く基本的に同じである。

また、ここでは、ヘリオスタット１０の運転優先順位とヘリオスタット番号（識別子）とが同じであるが、両者の対応関係を定めておけば両者が同じである必要はない。

次に、本実施形態のヘリオスタット制御装置５０の動作について説明する。

ヘリオスタット制御装置５０の負荷取得部５１が外部からガスタービン３２の負荷制御信号を受信すると、運転ヘリオスタット設定部５２の運転台数演算部５３は、複数のヘリオスタット群Ａ毎に、負荷制御信号が示すガスタービン３２の負荷に応じたヘリオスタット１０の運転台数を求める。

この際、運転台数演算部５３は、運転台数を求めるヘリオスタット群Ａの第一補正係数６１及び群構成台数６２（当該ヘリオスタット群Ａを構成するヘリオスタット１０の全台数）を記憶部６０から抽出し、以下の（数１）に示すように、負荷に、第一補正係数及び群構成台数を掛けて、運転台数を求める。
運転台数＝負荷×第一補正係数×群構成台数 ・・・・・・・・・・・・・（数１）

運転台数演算部５３によりヘリオスタット群Ａ毎の運転台数が求められると、運転ヘリオスタット決定部５４は、ヘリオスタット群Ａ毎に、当該ヘリオスタット群Ａを構成する複数のヘリオスタット１０のうちから運転台数分の運転ヘリオスタットのヘリオスタット番号を定める。

この際、運転ヘリオスタット決定部５４は、記憶部６０に記憶されている運転ヘリオスタット決定用マップ６３のうちで、運転ヘリオスタットを定めるヘリオスタット群Ａの運転ヘリオスタット決定用マップ６３を参照する。 この運転ヘリオスタット決定用マップ６３は、図１０に示すように、横軸に当該ヘリオスタット群Ａ中の運転台数をとり、縦軸に当該ヘリオスタット群Ａを構成するヘリオスタット１０のヘリオスタット番号をとっている。 運転ヘリオスタット決定部５４は、例えば、あるヘリオスタット群Ａの運転台数が例えば「７．３」の場合、このヘリオスタット群Ａの運転ヘリオスタット決定用マップ６３を参照して、運転台数「７．３」に対応するヘリオスタット番号「８」を取得し、このヘリオスタット番号「８」以下の運転番号、つまり、ヘリオスタット番号が１，２，３，…，８のヘリオスタット１０を運転ヘリオスタットとし、このヘリオスタット番号「８」より大きい運転番号のヘリオスタット１０を運転対象から除外する。

ヘリオスタット番号は、前述したように、運転優先順位に応じて付されている。 このため、運転ヘリオスタット決定部５４がヘリオスタット群Ａを構成する複数のヘリオスタット１０のうちから運転ヘリオスタットとして定めたヘリオスタット１０は、運転優先順位の高いものである。 一方、運転対象から除外されたヘリオスタット１０は、運転優先順位の低いものである。

運転優先順位の高いヘリオスタット１０は、前述したように、受熱器４０内の空気に対する入熱量が小さく、このヘリオスタット１０を運転したときとしないときとでの受熱器４０の温度変化に対する影響が小さい。 逆に、運転優先順位の低いヘリオスタット１０は、受熱器４０内の空気に対する入熱量が大きく、このヘリオスタット１０を運転したときとしないときとでの受熱器４０の温度変化に対する影響が大きい。 このため、本実施形態では、運転優先順位が高く、受熱器４０の温度変化に対する影響が相対的に小さいヘリオスタット１０が安定して運転される一方で、運転優先順位が低く、受熱器４０の温度変化に対する影響が相対的に大きいヘリオスタット１０が運転／運転除外の対象になり易くなり、ヘリオスタット制御による受熱器４０の温度制御の感度を高めることができる。

運転ヘリオスタット決定部５４により、各ヘリオスタット群Ａ毎の運転ヘリオスタットのヘリオスタット番号が定められると、運転指示部５７は、定められたヘリオスタット番号のヘリオスタット１０に対して運転を指示する。 この指示を受け取ったヘリオスタット１０の駆動制御器１３は、太陽光が受熱器４０へ向う方向に反射鏡１１を向ける。 一方、運転の指示を受け取っていないヘリオスタット１０の反射鏡１１は、太陽光が受熱器４０に向わない方向を向いた状態になっている、または太陽光が受熱器４０に向わない方向を向いた状態になる。 なお、ここでは、運転から除外したヘリオスタット１０に対して、運転指示部５７は、なんら指示を与えていないが、運転除外の旨を指示するようにしてもよい。

運転指示を受けたヘリオスタット１０は、太陽光を受熱器４０の受熱管４７に照射する。 このヘリオスタット１０が太陽光を照射する受熱管４７は、このヘリオスタット１０を含むヘリオスタット群Ａに対応する領域ａ内の受熱管４７である。 例えば、図７に示すヘリオスタット群Ａ１を構成するヘリオスタット１０の一台が運転指示を受けた場合、このヘリオスタット群Ａ１に対応する領域ａ１内の複数の受熱管４７、つまり、受熱器４０の中心を基準として、このヘリオスタット群Ａ１と反対側に位置している領域ａ１内の複数の受熱管４７に、太陽光が照射される。

以上、本実施形態では、複数の受熱管４７を複数の領域ａに分け、各領域ａに、当該領域ａに対応するヘリオスタット群Ａ中のヘリオスタット１０の運転台数を負荷に応じて定めているので、受熱器４０の複数の領域ａ毎の太陽光の照射量を制御でき、複数の領域ａ毎の太陽光の照射量を均一化することができる。 よって、本実施形態では、受熱器４０内の温度分布が均一化し、受熱器４０の一部のみが必要以上に高温になることを避けることができ、受熱器４０の耐久性を向上させることができる。

「第二実施形態」
次に、図１１〜図１３を参照して、太陽熱発電設備の第二実施形態について説明する。

本実施形態の太陽熱発電設備は、第一実施形態の太陽熱発電設備に対して、ヘリオスタット制御装置５０ａのみが異なっている。 そこで、以下では、本実施形態のヘリオスタット制御装置５０ａについて詳細に説明する。

本実施形態のヘリオスタット制御装置５０ａも、第一実施形態と同様、負荷取得部５１と運転ヘリオスタット設定部５２ａと運転指示部５７と記憶部６０とを有している。 運転ヘリオスタット設定部５２ａは、第一実施形態と同様、運転台数演算部５３ａと運転ヘリオスタット決定部５４ａとを有している。 但し、これら運転台数演算部５３ａ及び運転ヘリオスタット決定部５４ａは、その処理内容が第一実施形態と異なっている。

記憶部６０には、運転台数演算部５３ａがヘリオスタット１０の運転台数を求める際に用いる第一補正係数マップ６１ａと、ヘリオスタット群Ａを構成するヘリオスタット１０の全台数である群構成台数６２と、運転ヘリオスタット決定部５４ａが運転ヘリオスタットを定める際に用いる運転ヘリオスタット決定用の等価台数対応マップ６４と、が記憶されている。 この記憶部６０には、第一補正係数マップ６１ａ、群構成台数６２及び運転ヘリオスタット決定用の等価台数対応マップ６４のいずれもが、ヘリオスタット群Ａ毎に記憶されている。

次に、本実施形態のヘリオスタット制御装置５０ａの動作について説明する。

本実施形態においても、負荷取得部５１が外部からガスタービン３２の負荷制御信号を受信すると、運転ヘリオスタット設定部５２ａの運転台数演算部５３ａが、複数のヘリオスタット群Ａ毎に、負荷制御信号が示すガスタービン３２の負荷に応じたヘリオスタット１０の運転台数を求める。

この際、運転台数演算部５３ａは、まず、運転台数を求めるヘリオスタット群Ａの第一補正係数マップ６１ａを参照して、第一補正係数を定める。

第一補正係数マップ６１ａは、図１２に示すように、時と第一補正係数との関係を示すマップである。 ここでの「時」は、例えば、一年間における一週間単位の時であり、マップ６１ａには、一年間の各週における第一補正係数が示されている。

受熱管４７に関する複数の領域ａの負荷配分は、太陽の位置に応じて変えることが好ましい。 このため、複数の領域ａの負荷配分に関する第一補正係数を、太陽の位置に応じて変えるために、この第一補正係数マップ６１ａには、年間を通じた各時期毎の第一補正係数が示されている。 なお、この第一補正係数マップ６１ａは、年間を通じた各時期毎の第一補正係数を示すものであるが、太陽の位置は一日のうちでも変化するので、さらに、一日の各時刻毎の第一補正係数を示すようにしてもよい。

運転台数演算部５３ａは、この第一補正係数マップ６１ａを参照して、現時点の第一補正係数を定める。

次に、運転台数演算部５３ａは、運転台数を求めるヘリオスタット群Ａの群構成台数６２を記憶部６０から抽出する。 そして、運転台数演算部５３ａは、第一実施形態と同様、負荷に、第一補正係数及び群構成台数を掛けて、運転台数を求める。

運転台数演算部５３ａによりヘリオスタット群Ａ毎の運転台数が求められると、運転ヘリオスタット決定部５４ａは、ヘリオスタット群Ａ毎に、当該ヘリオスタット群Ａを構成する複数のヘリオスタット１０のうちから、運転台数演算部５３ａが求めた運転台数相当分の運転ヘリオスタットのヘリオスタット番号を定める。

この際、運転ヘリオスタット決定部５４ａは、記憶部６０に記憶されている運転ヘリオスタット決定用の等価台数対応マップ６４のうちから、運転ヘリオスタットを定めるヘリオスタット群Ａの運転ヘリオスタット決定用の等価台数対応マップ６４を参照して、ヘリオスタット群Ａ中の運転ヘリオスタットを定める。 例えば、あるヘリオスタット群Ａの運転台数が例えば「７．３」の場合、運転ヘリオスタット決定部５４ａは、このヘリオスタット群Ａの運転ヘリオスタット決定用の等価台数対応マップ６４を参照して、図１３に示すように、運転台数演算部５３ａが定めた運転台数「７．３」に対応するヘリオスタット番号「７」を取得し、このヘリオスタット番号「７」以下の運転番号、つまり、ヘリオスタット番号が１，２，３，…，７のヘリオスタット１０を運転ヘリオスタットとし、このヘリオスタット番号「７」より大きい運転番号のヘリオスタット１０を運転対象から除外する。

ところで、本実施形態の運転ヘリオスタット決定用の等価台数対応マップ６４は、第一実施形態における運転ヘリオスタット決定用マップ６３と同様、横軸に当該ヘリオスタット群Ａ中の運転台数をとり、縦軸に当該ヘリオスタット群Ａを構成するヘリオスタット１０のヘリオスタット番号をとっているものの、運転台数とヘリオスタット番号との関係付けに、等価運転台数という概念を導入して、両者の関係を定めている。

ここで、等価運転台数とは、各ヘリオスタット１０の等価台数をヘリオスタット番号順に合計した値である。 あるヘリオスタット１０の等価台数は、以下の（数２）に示すように、このヘリオスタット１０による受熱器４０内の空気に対する入熱量を、このヘリオスタット１０が属しているヘリオスタット群Ａを構成する全ヘリオスタット１０による受熱器４０内の空気に対する入熱量で割った値である。
等価台数＝（ヘリオスタットによる入熱量）／
（ヘリオスタット群中の全ヘリオスタットによる入熱量） ・・・（数２）

具体的に、ヘリオスタット番号「１」に対応する等価運転台数は、ヘリオスタット番号「１」のヘリオスタット１０の等価台数の値であり、ヘリオスタット番号「２」に対応する等価運転台数は、ヘリオスタット番号「１」のヘリオスタット１０の等価台数と、ヘリオスタット番号「２」のヘリオスタット１０の等価台数とを合計した値である。 また、ヘリオスタット番号「７」に対応する等価運転台数は、ヘリオスタット番号「１」のヘリオスタット１０の等価台数と、ヘリオスタット番号「２」のヘリオスタット１０の等価台数と、ヘリオスタット番号「３」のヘリオスタット１０の等価台数と、ヘリオスタット番号「４」のヘリオスタット１０の等価台数と、ヘリオスタット番号「５」のヘリオスタット１０の等価台数と、ヘリオスタット番号「７」のヘリオスタット１０の等価台数と、を合計した値である。

ヘリオスタット番号は、前述したように、受熱器４０内の空気に対する入熱量が小さいヘリオスタット１０には小さい番号が付され、受熱器４０内の空気に対する入熱量が大きいヘリオスタット１０には大きい番号が付されている。 このため、ヘリオスタット番号が大きくなるに連れて、ヘリオスタット１０の等価台数が大きくなる。 また、ヘリオスタット番号に対応する等価運転台数は、ヘリオスタット番号が大きくなるに連れては、言い換えると、運転台数が多くなるに連れて、等価台数が大きくなっている分だけ大きくなる。

したがって、等価運転台数は、図１３中の運転台数−等価運転台数グラフ６５に示すように、等価運転台数は、運転台数が多くなるに連れて、個々のヘリオスタット１０の等価台数分だけ大きくなっている。 仮に、運転台数演算部５３が求めた運転台数が「７．３」であるとすると、この運転台数−等価運転台数グラフ６５によれば、等価運転台数は「６．４」になる。

そして、図１３に示すように、図１０の運転ヘリオスタット決定用マップ６３の横軸を等価運転台数とした運転ヘリオスタット決定用マップ６３ａにより、先に求めた等価運転台数分の運転ヘリオスタットが定められる。 仮に、等価運転台数が「６．４」である場合、この運転ヘリオスタット決定用マップ６３ａにより、この運転台数「６．４」に対応するヘリオスタット番号「７」が定まり、このヘリオスタット番号「７」以下の運転番号、つまり、ヘリオスタット番号が１，２，３，…，７のヘリオスタット１０を運転ヘリオスタットとなる。

本実施形態の運転ヘリオスタット決定用の等価台数対応マップ６４は、図１３に示すように、運転台数−等価運転台数グラフ６５と、運転ヘリオスタット決定用マップ６３ａとを合成して、等価運転台数を考慮した運転ヘリオスタット決定用マップになっている。 このため、この運転ヘリオスタット決定用の等価台数対応マップ６４を用いることにより、運転台数演算部５３が求めた運転台数から、直ちに、等価運転台数を考慮したヘリオスタット番号を定めることができる。

運転ヘリオスタット決定部５４ａにより、各ヘリオスタット群Ａ毎の運転ヘリオスタットのヘリオスタット番号が定められると、運転指示部５７は、第一実施形態と同様、定められたヘリオスタット番号のヘリオスタット１０に対して運転を指示する。

以上、本実施形態では、ヘリオスタット群Ａ毎にその時々で第一補正係数を定めているので、ヘリオスタット群Ａ毎にその時々での適切な運転台数を求めことができる。 また、本実施形態では、各ヘリオスタット１０の入熱量に応じた各ヘリオスタット１０の等価台数、及び等価台数を積算した等価運転台数という概念を導入し、個々のヘリオスタット１０の入熱量を考慮して、最終的な運転台数（等価運転台数）を定めているので、ヘリオスタット群Ａに対応する領域中の受熱管４７への入熱量を目的の入熱量にすることができる。

よって、本実施形態では、第一実施形態よりも、ヘリオスタット群Ａ毎に対応する領域ａ中の受熱管４７への入熱量を適切に制御することができ、受熱器４０内の温度分布をより均一化することができる。

「第三実施形態」
次に、図１４及び図１５を参照して、太陽熱発電設備の第三実施形態について説明する。

本実施形態のヘリオスタット制御装置５０ｂは、受熱管アッセンブリ４５の温度状況に応じた第一補正係数を定めるものである。 このため、本実施形態の受熱管アッセンブリ４５には、図１４に示すように、複数の温度計７１，７２が設けられている。

受熱管アッセンブリ４５の入口配管４８には、ここを通る空気の温度を検知する受熱器入口温度計７１が設けられている。 また、領域ａ内の受熱管４７のうち一の受熱管４７の出口部には、ここを通る空気の温度を検知する領域出口温度計７２が設けられている。 この領域出口温度計７２は、複数の領域ａ毎に設けられている。

本実施形態のヘリオスタット制御装置５０ｂは、第一及び第二実施形態と同様、負荷取得部５１と運転ヘリオスタット設定部５２ｂと運転指示部５７と記憶部６０とを有している。 本実施形態のヘリオスタット制御装置５０ｂは、さらに、受熱器入口温度計７１及び領域出口温度計７２で検知された温度を取得する温度取得部５８を有している。 本実施形態の運転ヘリオスタット設定部５２ｂは、第二実施形態と同様、運転台数演算部５３ｂと運転ヘリオスタット決定部５４ａとを有している。 但し、運転台数演算部５３ｂは、前述したように、受熱管アッセンブリ４５の温度状況に応じた第一補正係数を定める関係で、その処理内容が第二実施形態と異なっている。

記憶部６０には、第二実施形態と同様、群構成台数６２と運転ヘリオスタット決定用の等価台数対応マップ６４とが、複数のヘリオスタット群Ａ毎に記憶されている。 さらに、この記憶部６０にはヘリオスタット群識別子と領域識別子との対応関係を示す識別子対応情報６６が記憶されている。 一方、この記憶部６０には、前述したように、運転台数演算部５３ｂが受熱管アッセンブリ４５の温度状況に応じた第一補正係数を定める関係で、第一補正係数マップ６１ａ（図１１）は記憶されていない。

次に、本実施形態のヘリオスタット制御装置５０ｂの動作について説明する。

本実施形態においても、負荷取得部５１が外部からガスタービン３２の負荷制御信号を受信すると、運転ヘリオスタット設定部５２ｂの運転台数演算部５３ｂが、複数のヘリオスタット群Ａ毎に、負荷制御信号が示すガスタービン３２の負荷に応じたヘリオスタット１０の運転台数を求める。

運転台数演算部５３ｂは、運転台数を求めるにあたり、図１５のフローチャートに示すように、まず、負荷取得部５１からタービン負荷を受け付ける（Ｓ１０）。 次に、運転台数演算部５３ｂは、温度受付タイミングであるか否かを判断する（Ｓ１１）。 この温度受付タイミングは、予め定められた一定周期毎に訪れる。

運転台数演算部５３ｂは、温度受付タイミングである場合には、温度取得部５８から受熱器入口温度計７１で検知された受熱器４０の入口温度と、複数の領域ａ毎に設けられている領域出口温度計７２で検知された各領域ａの出口温度とを受け付けて、これらを一次的に記憶する（Ｓ１２）。 なお、温度取得部５８及び運転台数演算部５３ｂは、領域識別子と共にこの領域識別子が示す領域の出口温度を受け付ける。 一方、負荷取得部５１からタービン負荷を受け付けたときに、温度受付タイミングでない場合には、既に記憶してある受熱器４０の入口温度及び各領域ａの出口温度を読み出す（Ｓ１３）。

次に、運転台数演算部５３ｂは、ステップ１２で受け付けた温度又はステップ１３で読み出した温度を用いて、以下の（数３）により、複数のヘリオスタット群Ａ毎の第一補正係数を求める（Ｓ１４）。

第一補正係数＝Ｂ／Ａ ・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・（数３）
Ａ：領域の出口温度−領域の入口温度 Ｂ：（Σ（領域の出口温度−領域の入口温度））／領域数

なお、各領域ａの入口温度は、基本的に、受熱器入口温度計７１で検知された受熱器４０の入口温度と同じであるため、ここでは、この受熱器４０の入口温度を各領域ａの入口温度としている。 また、運転台数演算部５３ｂは、あるヘリオスタット群Ａに対応する領域ａの出口温度を認識する際、記憶部６０に記憶されている識別子対応情報６６を用いる。 運転台数演算部５３ｂは、記憶部６０に記憶されている識別子対応情報６６のうちから、ヘリオスタット群Ａのヘリオスタット群識別子を検索キーとして、このヘリオスタット群Ａに対応する領域ａの領域識別子を把握する。 そして、運転台数演算部５３ｂは、温度取得部５７から受け付けた領域毎の出口温度のうち、この領域識別子と対応付けられている領域ａの出口温度を、このヘリオスタット群Ａに関する第一補正係数を求める際に用いる。

ここで、（数３）において、Ｂは、受熱器４０の出口温度と入口出口温度との差である。 このため、あるヘリオスタット群Ａに関する第一補正係数は、受熱器４０の出口温度と入口温度との差（Ｂ）を、このヘリオスタット群Ａに対応する領域ａの出口温度と入口温度の差（Ａ）で割った値にとなる。 よって、本実施形態の第一補正係数は、ヘリオスタット群Ａに対応する領域ａの出口温度と入口温度の差が大きくなるほど、小さな値になる。

運転台数演算部５３ｂは、複数のヘリオスタット群Ａ毎の第一補正係数を求めると、第一及び第二実施形態と同様、負荷に、第一補正係数及び群構成台数を掛けて、複数のヘリオスタット群Ａ毎の運転台数を求める（Ｓ１６）。

以上で、運転台数演算部５３ｂによる処理が終了する。

運転台数演算部５３ｂによりヘリオスタット群Ａ毎の運転台数が求められると、運転ヘリオスタット決定部５４ａは、第二実施形態と同様に、ヘリオスタット群Ａ毎に、当該ヘリオスタット群Ａを構成する複数のヘリオスタット１０のうちから、運転台数演算部５３ｂが求めた運転台数相当分（＝等価運転台数分）の運転ヘリオスタットのヘリオスタット番号を定める。 そして、運転指示部５７は、定められたヘリオスタット番号のヘリオスタット１０に対して運転を指示する。

本実施形態において、ヘリオスタット群Ａの運転台数は、ヘリオスタット群Ａに対応する領域の出口温度と入口温度の差が大きくなるほど小さな値になる第一補正係数と比例関係にある。 このため、このヘリオスタット群Ａに対応する領域の出口温度と入口温度の差が大きくなるほど、このヘリオスタット群Ａの運転台数が少なくなる。 よって、本実施形態では、ヘリオスタット群Ａに対応する領域の出口温度と入口温度の差が大きい場合、この領域ａに対応するヘリオスタット群Ａの運転台数が少なくなり、この領域ａへの入熱量が少なくなるため、この領域ａの出口温度と入口温度との差は小さくなる。 従って、本実施形態によれば、受熱器４０の耐久性を高めることができる。

「第四実施形態」
次に、図１６〜図１８を参照して、太陽熱発電設備の第四実施形態について説明する。

本実施形態の太陽熱発電設備は、第三実施形態の太陽熱発電設備の変形例である。

本実施形態の受熱管アッセンブリ４５の入口配管４８には、図１６に示すように、ここを通る空気の温度を検知する受熱器入口温度計７１が設けられている。 また、複数の領域ａ毎に、領域ａ内の受熱管４７の部分のうちで最も高温になると想定される高温部の温度を検知する高温部温度計７３が設けられている。

図１７に示すように、受熱管４７の部分のうちで、リング状に配置されている複数の受熱管４７にとってのリング内周側の面、つまり、太陽光が照射される側の面（以下、受光面とする）４７ａは、高温になる。 また、この受熱管４７の受光面４７ａ中で、受熱器４０に近い位置に存在するヘリオスタット１０からの太陽光を受ける上側の部分は最も高温になると思われる。 そこで、ここでは、領域ａ内の受熱管４７の受光面４７ａ中で上側の部分を高温部としている。 なお、ここでは、受熱管４７の受光面４７ａ中で上側の部分を高温部としているが、ヘリオスタット１０の配置等から当該部分が高温部でないこともあり得るので、実際に受熱管４７のうちで最も高温になる部分を確認し、この部分を高温部としてもよい。

本実施形態のヘリオスタット制御装置５０ｃは、図１６に示すように、第三実施形態と同様、負荷取得部５１と運転ヘリオスタット設定部５２ｃと運転指示部５７と温度取得部５８ｃと記憶部６０とを有している。 本実施形態の運転ヘリオスタット設定部５２ｃは、第三実施形態と同様、運転台数演算部５３ｃと運転ヘリオスタット決定部５４ａとを有している。 但し、運転台数演算部５３ｃは、第一補正係数を求める際に用いる温度が第三実施形態と異なっているため、その処理内容が第三実施形態と異なっている。 また、本実施形態の温度取得部５８ｃは、受熱器入口温度計７１及び高温部温度計７３で検知された温度を取得する。 記憶部６０には、第三実施形態と同様、群構成台数６２、識別子対応情報６６、及び運転ヘリオスタット決定用の等価台数対応マップ６４が、複数のヘリオスタット群Ａ毎に記憶されている。

次に、本実施形態のヘリオスタット制御装置５０ｃの動作について説明する。

本実施形態においても、負荷取得部５１が外部からガスタービン３２の負荷制御信号を受信すると、運転ヘリオスタット設定部５２ｃの運転台数演算部５３ｃが、複数のヘリオスタット群Ａ毎に、負荷制御信号が示すガスタービン３２の負荷に応じたヘリオスタット１０の運転台数を求める。

運転台数演算部５３ｃは、運転台数を求めるにあたり、図１８のフローチャートに示すように、第三実施形態と同様、まず、負荷取得部５１からタービン負荷を受け付ける（Ｓ１０）。 次に、運転台数演算部５３ｃは、温度受付タイミングであるか否かを判断する（Ｓ１１）。

運転台数演算部５３ｃは、温度受付タイミングである場合には、温度取得部５８ｃから受熱器入口温度計７１で検知された受熱器４０の入口温度と、各領域に設けられている高温部温度計７３で検知された各領域の高温部温度とを受け付けて、これらを一次的に記憶する（Ｓ１２ａ）。 なお、温度取得部５８ｃ及び運転台数演算部５３ｃは、領域識別子と共に当該領域の高温部温度を受け付ける。 一方、負荷取得部５１からタービン負荷を受け付けたときに、温度受付タイミングでない場合には、既に記憶してある受熱器４０の入口温度及び各領域の高温部温度を読み出す（Ｓ１３ａ）。

次に、運転台数演算部５３ｃは、ステップ１２ａで受け付けた温度又はステップ１３ａで読み出した温度を用いて、以下の（数４)により、複数のヘリオスタット群Ａ毎の第一補正係数を求める（Ｓ１４ａ）。

第一補正係数＝Ｂ／Ａ ・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・（数４）
Ａ：領域の高温部温度−領域の入口温度 Ｂ：（Σ（領域の高温部温度−領域の入口温度））／領域数

なお、本実施形態においても、第三実施形態と同様、受熱器４０の入口温度を各領域の入口温度としている。 また、運転台数演算部５３ｃは、あるヘリオスタット群Ａに対応する領域の高温部温度を認識する際、記憶部６０に記憶されている識別子対応情報６６を用いる。 運転台数演算部５３ｃは、記憶部６０に記憶されている識別子対応情報６６のうちから、ヘリオスタット群Ａのヘリオスタット群識別子を検索キーとして、このヘリオスタット群Ａに対応する領域の領域識別子を把握する。 そして、運転台数演算部５３ｃは、温度取得部５８ｃが取得した各領域の高温部温度のうち、この領域識別子と対応付けられている領域の高温部温度を、このヘリオスタット群Ａに関する第一補正係数を求める際に用いる。

ここで、（数４）において、Ｂは、各領域の高温部温度と入口温度との差の平均値である。 このため、あるヘリオスタット群Ａに関する第一補正係数は、この平均値（Ｂ）を、このヘリオスタット群Ａに対応する領域の高温部温度と入口温度の差（Ａ）で割った値にとなる。 よって、本実施形態の第一補正係数は、ヘリオスタット群Ａに対応する領域の高温部温度と入口温度の差が大きくなるほど、小さな値になる。

運転台数演算部５３ｃは、複数のヘリオスタット群Ａ毎の第一補正係数を求めると、以上の各実施形態と同様、負荷に、第一補正係数及び群構成台数を掛けて、複数のヘリオスタット群Ａ毎の運転台数を求める（Ｓ１６）。

以上で、運転台数演算部５３ｃによる処理が終了する。

運転台数演算部５３ｃによりヘリオスタット群Ａ毎の運転台数が求められると、運転ヘリオスタット決定部５４ａは、第二及び第三実施形態と同様に、ヘリオスタット群Ａ毎に、当該ヘリオスタット群Ａを構成する複数のヘリオスタット１０のうちから、運転台数演算部５３ｃが求めた運転台数相当分（＝等価運転台数分）の運転ヘリオスタットのヘリオスタット番号を定める。 そして、運転指示部５７は、定められたヘリオスタット番号のヘリオスタット１０に対して運転を指示する。

本実施形態において、ヘリオスタット群Ａの運転台数は、ヘリオスタット群Ａに対応する領域ａの高温部温度と入口温度の差が大きくなるほど小さな値になる第一補正係数と比例関係にある。 このため、このヘリオスタット群Ａに対応する領域ａの高温部温度と入口温度の差が大きくなるほど、このヘリオスタット群Ａの運転台数が少なくなる。 よって、本実施形態では、領域ａの高温部温度と入口温度の差が大きい場合、この領域ａに対応するヘリオスタット群Ａの運転台数が少なくなり、この領域ａへの入熱量が少なくなるため、この領域ａの高温部温度と入口温度との差は小さくなる。 従って、本実施形態によれば、受熱器４０の耐久性を高めることができる。

「第五実施形態」
次に、図１９〜図２２を参照して、太陽熱発電設備の第五実施形態について説明する。

本実施形態の太陽熱発電設備は、第四実施形態の太陽熱発電設備の変形例で、運転台数を求める際、第一補正係数の他に新たに第二補正係数を用いるものである。

本実施形態の受熱管アッセンブリ４５の入口配管４８には、図１９に示すように、ここを通る空気の温度を検知する受熱器入口温度計７１が設けられている。 また、複数の領域ａ毎に、領域ａ内の受熱管４７の部分のうちで最も高温になると想定される高温部の温度を検知する高温部温度計７３と、領域ａ内の受熱管４７の部分のうちで最も低い温度になると想定される低温部の温度を検知する低温部温度計７４が設けられている。

本実施形態でも、図２０に示すように、第四実施形態と同様、受熱管４７の受光面４７ａ中で上側の部分を高温部とし、この高温部の温度を高温部温度計７３で検知する。 また、受熱管４７の受光面４７ａと反対側の裏面４７ｂは、受光面４７ａに比べて高温にならない。 さらに、この裏面４７ｂ中で、受熱器４０から遠い位置に存在するヘリオスタット１０からの太陽光を受ける下側の部分は、最も低い温度になると思われる。 そこで、ここでは、領域内の受熱管４７の裏面４７ｂ中で下側の部分を低温部として、この低温部の温度を低温部温度計７４で検知する。 なお、ここでは、受熱管４７の裏面４７ｂ中で下側の部分を低温部としているが、ヘリオスタット１０の配置等から当該部分が低温部でないこともあり得るので、実際に受熱管４７のうちで最も低い温度になる部分を確認し、この部分を低温部としてもよい。

本実施形態のヘリオスタット制御装置５０ｄも、図１９に示すように、第三及び第四実施形態と同様、負荷取得部５１と運転ヘリオスタット設定部５２ｄと運転指示部５７と温度取得部５８ｄと記憶部６０とを有している。 本実施形態の運転ヘリオスタット設定部５２ｄは、第四実施形態と同様、運転台数演算部５３ｄと運転ヘリオスタット決定部５４ａとを有している。 但し、運転台数演算部５３ｄは、前述したように、運転台数を求める際、第一補正係数の他に第二補正係数を用いるので、その処理内容が第四実施形態と異なっている。 また、本実施形態の温度取得部５８ｄは、受熱器入口温度計７１、高温部温度計７３及び低温部温度計７４で検知された温度を取得する。 記憶部６０には、第三及び第四実施形態と同様、群構成台数６２、識別子対応情報６６、及び運転ヘリオスタット決定用の等価台数対応マップ６４が、複数のヘリオスタット群Ａ毎に記憶されている。

次に、本実施形態のヘリオスタット制御装置５０ｄの動作について説明する。

本実施形態においても、負荷取得部５１が外部からガスタービン３２の負荷制御信号を受信すると、運転ヘリオスタット設定部５２ｄの運転台数演算部５３ｄが、複数のヘリオスタット群Ａ毎に、負荷制御信号が示すガスタービン３２の負荷に応じたヘリオスタット１０の運転台数を求める。

運転台数演算部５３ｄは、運転台数を求めるにあたり、図２１のフローチャートに示すように、第三及び第四実施形態と同様、まず、負荷取得部５１からタービン負荷を受け付ける（Ｓ１０）。 次に、運転台数演算部５３ｄは、温度受付タイミングであるか否かを判断する（Ｓ１１）。

運転台数演算部５３ｄは、温度受付タイミングである場合には、温度取得部５８ｄから受熱器入口温度計７１で検知された受熱器４０の入口温度と、各領域ａに設けられている高温部温度計７３で検知された各領域ａの高温部温度と、各領域ａに設けられている低温部温度計７４で検知された各領域ａの低温部温度とを受け付けて、これらを一次的に記憶する（Ｓ１２ｂ）。 なお、温度取得部５８ｄ及び運転台数演算部５３ｄは、領域識別子と共に当該領域の高温部温度及び低温部温度を受け付ける。 一方、負荷取得部５１からタービン負荷を受け付けたときに、温度受付タイミングでない場合には、既に記憶してある受熱器４０の入口温度、各領域ａの高温部温度及び低温部温度を読み出す（Ｓ１３ｂ）。

次に、運転台数演算部５３ｄは、ステップ１２ｂで受け付けた温度又はステップ１３ｂで読み出した温度を用いて、前述の（数４)により、複数のヘリオスタット群Ａ毎の第一補正係数を求める（Ｓ１４ａ）。

次に、運転台数演算部５３ｄは、ステップ１２ｂで受け付けた各領域の高温部温度及び低温部温度、又はステップ１３ｂで読み出した各領域の高温部温度及び低温部温度を用いて、以下の（数５)により、複数のヘリオスタット群Ａ毎の第二補正係数を求める（Ｓ１５）。

第二補正係数＝ｆ（高温部温度−低温部温度） ・・・・・・・・・・（数５）

なお、（数５）において、ｆは、（高温部温度−低温部温度）を第二補正係数に変換する関数である。 この関数ｆは、図２２に示すように、温度差が０のときに第二補正係数を最大値にし、温度差が大きくなるに連れて次第に第二補正係数を小さな値にし、温度差がある値以上になると第二補正係数を最小の０にする関数である。 （高温部温度−低温部温度）から第二補正係数を求めるための両者の関係は、このような関数ｆを用いてもよいし、このような関係を示すマップを用いてもよい。 つまり、図２２に示すような関係を示すマップを記憶部６０に予め記憶しておき、このマップを用いて、（高温部温度−低温部温度）から第二補正係数を求めるようにしてもよい。

最後に、運転台数演算部５３ｄは、以下の（数６）に示すように、負荷に、対象とするヘリオスタット群Ａの群構成台数を掛け、さらに、対象とするヘリオスタット群Ａに関するステップ１４ａで求めた第一補正係数及びステップ１５で求めた第二補正係数を掛けて、運転台数を求める。
運転台数＝負荷×第一補正係数×第二補正係数×群構成台数 ・・・・・・（数６）

以上で、運転台数演算部５３ｄによる処理が終了する。

運転台数演算部５３ｄによりヘリオスタット群Ａ毎の運転台数が求められると、運転ヘリオスタット決定部５４ａは、第二から第四実施形態と同様、ヘリオスタット群Ａ毎に、当該ヘリオスタット群Ａを構成する複数のヘリオスタット１０のうちから、運転台数演算部５３ｄが求めた運転台数相当分の運転ヘリオスタットのヘリオスタット番号を定める。 そして、運転指示部５７は、定められたヘリオスタット番号のヘリオスタット１０に対して運転を指示する。

本実施形態において、ヘリオスタット群Ａの運転台数は、ヘリオスタット群Ａに対応する領域ａの高温部温度と低温部温度の差が大きくなるほど小さな値になる第二補正係数と比例関係にある。 このため、このヘリオスタット群Ａに対応する領域ａの高温部温度と低温部温度の差が大きくなるほど、このヘリオスタット群Ａの運転台数が少なくなる。 よって、本実施形態では、領域ａの高温部温度と低温部温度の差が大きい場合、この領域ａに対応するヘリオスタット群Ａの運転台数が少なくなり、この領域ａへの入熱量が少なくなるため、この領域ａの高温部温度と低温部温度との差は小さくなる。 従って、本実施形態によれば、受熱器４０の耐久性をさらに高めることができる。

「第六実施形態」
次に、図２３〜図２５を参照して、太陽熱発電設備の第六実施形態について説明する。

本実施形態の太陽熱発電設備は、第五実施形態の太陽熱発電設備の変形例で、運転台数を求める際、受熱器４０の温度状況により定める第一補正係数の値を制限するものである。

本実施形態の受熱管アッセンブリ４５には、図２３に示すように、第五実施形態と同様、受熱器入口温度計７１、各領域の高温部温度計７３及び低温部温度計７４が設けられている。

本実施形態のヘリオスタット制御装置５０ｅは、第五実施形態と同様、負荷取得部５１と運転ヘリオスタット設定部５２ｅと運転指示部５７と温度取得部５８ｄと記憶部６０とを有している。 本実施形態の運転ヘリオスタット設定部５２ｅは、第五実施形態と同様、運転台数演算部５３ｅと運転ヘリオスタット決定部５４ａとを有している。 さらに、本実施形態の運転ヘリオスタット設定部５２ｅは、運転台数演算部５３ｅが求めた第一補正係数が予め定めた上限値以上であるか否かを判断する係数判断部５５と、この係数判断部５５により第一補正係数が予め定めた上限値以上であると判断されると、第一補正係数を小さな値に変更する係数変更部５６と、を有している。 記憶部６０には、第三から第五実施形態と同様、群構成台数６２、識別子対応情報６６、及び運転ヘリオスタット決定用の等価台数対応マップ６４が、複数のヘリオスタット群Ａ毎に記憶されている。

次に、本実施形態のヘリオスタット制御装置５０ｅの動作について説明する。

本実施形態においても、負荷取得部５１が外部からガスタービン３２の負荷制御信号を受信すると、運転ヘリオスタット設定部５２ｅの運転台数演算部５３ｅが、複数のヘリオスタット群Ａ毎に、負荷制御信号が示すガスタービン３２の負荷に応じたヘリオスタット１０の運転台数を求める。

運転台数演算部５３ｅは、運転台数を求めるにあたり、図２４のフローチャートに示すように、第三から第五実施形態と同様、まず、負荷取得部５１からタービン負荷を受け付ける（Ｓ１０）。 次に、運転台数演算部５３ｅは、温度受付タイミングであるか否かを判断する（Ｓ１１）。

運転台数演算部５３ｅは、温度受付タイミングである場合には、温度取得部５８ｄから受熱器入口温度計７１で検知された受熱器４０の入口温度と、各領域ａに設けられている高温部温度計７３で検知された各領域ａの高温部温度と、各領域ａに設けられている低温部温度計７４で検知された各領域ａの低温部温度を受け付けて、これらを一次的に記憶する（Ｓ１２ｂ）。 一方、負荷取得部５１からタービン負荷を受け付けたときに、温度受付タイミングでない場合には、既に記憶してある受熱器４０の入口温度、各領域ａの高温部温度及び低温部温度を読み出す（Ｓ１３ｂ）。

次に、運転台数演算部５３ｅは、ステップ１２ｂで受け付けた温度又はステップ１３ｂで読み出した温度を用いて、前述の（数４)により、複数のヘリオスタット群Ａ毎の第一補正係数を求める（Ｓ１４ａ）。

次に、運転台数演算部５３ｅは、ステップ１２ｂで受け付けた各領域の高温部温度及び低温部温度、又はステップ１３ｂで読み出した各領域の高温部温度及び低温部温度を用いて、前述の（数５)により、複数のヘリオスタット群Ａ毎の第二補正係数を求める（Ｓ１５）。

次に、運転台数演算部５３ｅは、負荷に、対象とするヘリオスタット群Ａの第一補正係数、第二補正係数、さらに群構成台数を掛けて、運転台数を求める（Ｓ１６）。

運転台数演算部５３ｅにより複数のヘリオスタット群Ａ毎の運転台数が求められると、係数判断部５５は、複数のヘリオスタット群Ａ毎の第一補正係数が予め定めた上限値以上であるか否かを判断する（Ｓ１７）。

複数のヘリオスタット群Ａ毎の第一補正係数のいずれもが上限値以上でなければ、運転台数演算部５３ｅ、係数判断部５５及び係数変更部５６のよる処理が終了し、第二から第五実施形態と同様、運転ヘリオスタット決定部５４ａが、ヘリオスタット群Ａ毎に、当該ヘリオスタット群Ａを構成する複数のヘリオスタット１０のうちから、運転台数演算部５３ｅが求めた運転台数相当分の運転ヘリオスタットのヘリオスタット番号を定める。 そして、運転指示部５７は、定められたヘリオスタット番号のヘリオスタット１０に対して運転を指示する。

一方、ステップ１７で、係数判断部５５が複数のヘリオスタット群Ａ毎の第一補正係数のうちのいずれかが上限値以上であると判断すると、係数変更部５６がこの第一補正係数を変更する（Ｓ１８）。

係数変更部５６は、第一補正係数の変更にあたり、運転台数演算部５３ｅが求めた運転台数と記憶部６０に記憶されている運転ヘリオスタット決定用の等価台数対応マップ６４とを用いる。 仮に、図２５に示すように、第一補正係数が上限値以上のときの運転台数が「９．１」とし、そのときに、運転ヘリオスタット決定用の等価台数対応マップ６４により定めるヘリオスタット番号が「８」であるとする。 係数変更部５６は、まず、運転ヘリオスタット決定用の等価台数対応マップ６４を用いて、このヘリオスタット番号「８」に対して定める最大の運転台数「１０．５」を求める。

次に、係数変更部５６は、運転台数演算部５３ｅが求めた運転台数「９．１」を係数変更部５６が新たに求めた運転台数「１０．５」で割った値（9.1/10.5）を、ステップ１４ａで求められた第一補正係数に掛けて、これを新たな第一補正係数とする。 そして、係数変更部５６は、この新たな第一補正係数を運転台数演算部５３ｅに渡す。

運転台数演算部５３ｅは、係数変更部５６から渡された新たな第一補正係数を用いて、この第一補正係数が対応しているヘリオスタット群Ａの運転台数を改めて求める（Ｓ１６）。

運転台数演算部５３ｅにより、このヘリオスタット群Ａの新たに運転台数が求められると、係数判断部５５は、このヘリオスタット群Ａの新たな第一補正係数が上限値以上であるか否かを再び判断する（Ｓ１７）。

このヘリオスタット群Ａの新たな第一補正係数が上限値以上である場合、係数変更部５６は、この新たな第一補正係数をさらに変更する（Ｓ１８）。 仮に、図２５に示すように、新たな第一補正係数を得るために用いた運転台数が「１０．５」である場合、運転ヘリオスタット決定用の等価台数対応マップ６４により、この運転台数「１０．５」に対して定めるヘリオスタット番号が「９」であるとする。 係数変更部５６は、この運転ヘリオスタット決定用の等価台数対応マップ６４を用いて、このヘリオスタット番号「９」に対して定める最大の運転台数「１１．８」を求める。 係数変更部５６は、先の運転台数「１０．５」を係数変更部５６がさらに新たに求めた運転台数「１１．８」で割った値（10.5/11.8）を、新たに求めた第一補正係数に掛けて、これを更なる新たな第一補正係数とする。 そして、係数変更部５６は、この更なる新たな第一補正係数を運転台数演算部５３ｅに渡す。

以上のように、第一補正係数が上限値よりも小さくなるまで、ステップ１６〜ステップ１８の処理を繰り返して行う。 そして、第一補正係数が上限値よりも小さくなれば、前述したように、運転台数演算部５３ｅ、係数判断部５５及び係数変更部５６のよる処理が終了し、運転ヘリオスタット決定部５４ａが、ヘリオスタット群Ａ毎に、当該ヘリオスタット群Ａを構成する複数のヘリオスタット１０のうちから、運転台数演算部５３ｅが求めた運転台数相当分の運転ヘリオスタットのヘリオスタット番号を定める。

以上のように、本実施形態では、演算で求めた第一補正係数が上限値以上になる場合には、上限値よりも小さくなるよう第一補正係数を変更している。 このため、本実施形態では、演算で求めた第一補正係数が極端に大きくなり、ヘリオスタット群Ａの運転台数が多くなることで、このヘリオスタット群Ａに対応する領域の温度が必要以上に高温になることを避けることができる。

なお、以上の実施形態では、運転ヘリオスタット決定用の等価台数対応マップ６４を用いて、第一補正係数が上限値以上の場合、第一補正係数を小さな値に変更しているが、この場合、この第一補正係数に対して予め定めた値を掛けることで、この第一補正係数を小さな値に変更してもよいし、この第一補正係数から予め定めた値を減算することで、この第一補正係数を小さな値に変更してもよいし、予め定めた上限値よりも小さな値（固定値）に変更してもよい。

「実施形態の変形例」
第二実施形態では、第一補正係数マップ６１ａを用いて第一補正係数を定めている。 この第一補正係数マップ６１ａは、例えば、第三から第六実施形態のように、受熱器４０に温度計を取り付け、この温度計で検知された温度に基づいて第一補正係数を求め、この第一補正係数と温度を検知した時とを関係付けて記憶部６０に記憶し、順次、第一補正係数マップ６１ａを補正するようにしてもよい。

また、第六実施形態は、第五実施形態の変形例であるが、第三及び第四実施形態のように、演算で第一補正係数を求める場合には、第六実施形態ど同様に、上限値を設定し、第一補正係数が上限値以上になる場合には、上限値よりも小さくなるよう第一補正係数を変更してもよい。

１０…ヘリオスタット、１１…反射鏡、２０…タワー施設、２１…タワー、２５…収納庫、３１…圧縮機、３２…ガスタービン、３３…発電機、４０…受熱器、４１…ケーシング、４５…受熱管アッセンブリ、４７…受熱管、５０，５０ａ，５０ｂ，５０ｃ，５０ｄ，５０ｅ…ヘリオスタット制御装置、５１…負荷取得部、５２，５２ａ，５２ｂ，５２ｃ，５２ｄ，５２ｅ…運転ヘリオスタット設定部、５３，５３ａ，５３ｂ，５３ｃ，５３ｄ，５３ｅ…運転台数演算部、５４，５４ａ…運転ヘリオスタット決定部、５５…係数判断部、５６…係数変更部、５７…運転指示部、５８，５８ｃ，５８ｄ…温度取得部、６０…記憶部