[发明专利]温室的聚光太阳能发电

说明书

对相关申请的交互引用

本申请要求的优先权如附录的申请日期表单，请求，或送达(视情况而定)。在本申请类型所允许的范围内，该申请以各种目的通过引用合并以下在本发明被做出时本申请共同拥有的申请案：

2009年2月2日提交的，第一发明人为罗德·麦格雷戈，名称为“温室的聚光太阳能发电”的美国临时申请(案卷号：No.310618-2001和序列号为No.61/149,292)；

2009年5月6日提交的，第一发明人为彼得·冯·贝伦斯，名称为“温室的聚光太阳能电池”的美国临时申请(案卷号：No.CLEN-002、00US和序列号为No.61/176,041)；

2010年2月1日提交的，第一发明人为罗德里克·麦格雷戈，名称为“温室的聚光太阳能发电”的PCT申请(案卷号：No.GP-09-01PCT和序列号为No.PCT/US10/22780)；

2010年7月5日提交的，第一发明人为彼得·冯·贝伦斯，名称为“温室的聚光太阳能发电”的美国临时申请(案卷号：No.GP-10-02和序列号为No.61/361,509)。

背景技术

技术领域：需要对聚光太阳能热发电(CST)，光伏太阳能(PV)，聚光伏太阳能(CPV)以及聚光太阳能热能的工业使用进行改进来为其实施，效率和利用提供改善。

相关领域：除非明确被确认是公开或公知的，此处提及的技术和概念，包括内容，定义，或比较，不能解释为这些技术和概念之前就被公众所知或是在先技术的一部分。所有这里引用的参考文献(如果有的话)，包括专利，专利申请，公开出版物，通过引用全部结合于此用于各种目的，无论是否以特别地结合于此。

聚光太阳能发电系统使用反光镜(mirror)，即聚光器(concentrator)，在一大块空间上聚集太阳能并将太阳能对准和集中到接收器中，接收器将入射的太阳能转换为另一种形式，比如热能或电能。在一些应用范围内，聚光系统相比于直接使用入射的太阳能的简单系统有几点优势。一个优势就是，更多聚光的太阳能相比较较少聚光的太阳能能更有效转化成热能或电能。太阳热能和太阳能光伏接收器在太阳能入射率越高时效率越高。另一个优势就是，在一些应用范围内，非聚光太阳能接收器相比聚光的反光镜系统的价格更昂贵。所以，构建具有反光镜的系统，在给定区域聚集光线以及将聚集的光线能降低转化成有用能源的总费用。

在某些情况下，聚光太阳能采集系统被分为四种类型：基于太阳能是聚光到线聚焦(line-focus)接收器还是点聚焦(point-focus)接收器，以及聚光器是单个单片反射镜(single monolithic reflector)还是以多个反射镜作为菲涅尔透镜以近似于单片反射镜。

线聚焦接收器是具有目标(target)的接收器，该目标是像管道一样相对长的直线。线聚焦聚光器是反射镜(由单个光滑反射的表面，多个固定面，或多个可移动的菲涅尔面组成)，该反射镜在二维空间接收日光并将日光聚光到一维(宽度)明显更小的焦点上，同时将没有聚光的日光反射到其他维度(长度)来产生焦线。具有线聚焦接收器的线聚焦聚光器在其焦线处是一个基本槽系统(basic trough system)。聚光器可选择地绕着它的焦线在一维空间旋转以追踪太阳的日常或季节性(表面的)运动来改进整个能量捕获和转换。

点聚焦接收器是一个接收器目标，其实质是一个点，但在不同方法中是一个面板，窗口，地点，球，或其他目标形状，通常相比于线聚焦接收器其长宽更接近。点聚焦聚光器是反射镜(由单个光滑反射的表面，多个固定侧面，或多个可移动的菲涅尔面组成)，该反射镜在二维空间接收日光并将日光聚光到二维(宽度和长度)明显更小的焦点上。具有点聚焦接收器的单片点聚焦聚光器(monolithic point-focus concentrator)在其焦点上是一个基本碟式聚光的太阳能系统(basic dish concentrated solar)。单片聚光器可选择地绕着它的焦点使它的焦轴在二维空间旋转以追踪太阳的日常和季节性运动来改进整个能量捕获和转换。

抛物线型槽系统是使用形状像大半管的单片反射镜的线聚光系统(line concentrating system)，该半管的形状由等式y²＝4fx定义，而f是槽的焦距。反射镜具有1-维曲面(curvature)将日光集中到线聚焦接收器或通过相对于彼此的固定的多个面以近似这样的曲面。