[发明专利]一种太阳能反射聚光光伏系统及其反射聚光热电供应方法

说明书

技术领域

本发明涉及聚光光伏技术，特别是关于自适应的反射式聚光光伏技术，具体的讲是一种太阳能反射聚光光伏系统及其反射聚光热电供应方法。

背景技术

聚光光伏技术是通过使用光学材料如透镜或反射镜，将较大面积的太阳光聚集到安装有光伏电池的聚光区域的一种太阳能发电技术。其中，反射区域或透射区域与聚光区域的面积之比为聚光强度。当前高倍聚光光伏系统的聚光强度可达300-1000倍。

由于聚光光伏系统的光伏电池只能将太阳总辐射能量的一部分转换成电能（当前高效率的多节点光伏电池的转换效率大约在40％左右），其余占大部分的光能会被转换成热能，如果不能将这部分热能有效置换出来，聚光区域内会出现超高温，会导致该区域内的元器件（光伏电池）的损坏。

在现有的聚光光伏产品中，聚光强度被设定为一个固定值，其中聚光强度的选择会按光伏组件能接受的最大光能强度DNI（Direct Normal Irradiation，即聚光倍数乘以太阳直射辐射能量）来设计。这种设计的弊端是，DNI最大值的持续时间较短，这是因为DNI的最大值往往出现在夏季的正午时分，此时聚光光伏系统到太阳的直线距离最短，而随着时间的推移，聚光光伏系统到太阳的直线距离变长，DNI的最大值也就无法保持。所以现有聚光光伏系统大部分时间都工作在光能强度不足的条件下，无法达到其设计的额定发电出力，工作效率低下，造成了资源的巨大浪费。

发明内容

本发明提供一种太阳能反射聚光光伏系统及其反射聚光热电供应方法，以实时调整聚光强度，提高光伏发电效率。

为了实现上述目的，本发明提供一种太阳能反射聚光光伏系统的反射聚光热电供应方法，该方法包括：

将包含换热器、光伏电池组件及光伏电池冷却设备的光能接收器通过支架安装于光反射装置的光反射路径上，且所述光能接收器远离所述光反射装置的焦点，以使所述光能接收器所在位置的光斑面积大于所述光伏电池组件的光接收面积；

采用光反射装置将太阳光反射聚光到所述光能接收器上；

根据太阳光到达地面的路径控制所述光反射装置旋转移动，使所述光反射装置朝向太阳；

接收用户上传的热电需求指令，并根据所述热电供应需求指令调整所述的光能接收器与所述光反射装置之间的距离，使所述光反射装置反射到所述光伏电池组件上的光距发生变化；

所述的光伏电池组件将接收到的太阳光反射的光能转换为电能输送给用户；

所述的换热器将接收到的太阳光反射光加热的热水依次输送给水水热交换器及散热装置；

所述光伏电池冷却水设备将加热的热水依次输送给水水热交换器及散热装置；

根据所述散热装置的散热管中的水温值控制调速风机的风速，对所述散热管中的水进行降温；

循环水泵将降温后的水输送到所述的换热器及冷却水设备。

进一步地，所述的方法包括：将所述的光能接收器设置于所述光反射装置与该光反射装置焦点之间的光路上；

判断所述热电需求指令，如果所述热电需求指令指示增大供电，则增大所述光能接收器与所述光反射装置之间的距离；如果所述热电需求指令指示增大供热，则缩短所述光能接收器与所述光反射装置之间的距离。

进一步地，所述的方法包括：将所述的光能接收器设置于所述光反射装置与该光反射装置焦点之间光路的延长线上，使得该光反射装置焦点位于所述光能接收器与所述光反射装置之间；

判断所述热电需求指令，如果所述热电需求指令指示增大供电，则缩短所述光能接收器与所述光反射装置之间的距离；如果所述热电需求指令指示增大供热，则增大所述光能接收器与所述光反射装置之间的距离。

为了实现上述目的，本发明提供一种太阳能反射聚光光伏系统，所述的系统包括：

光能接收器，包含换热器、光伏电池组件及光伏电池冷却设备，所述的光能接收器通过支架安装于光反射装置的光反射路径上，且所述光能接收器远离所述光反射装置的焦点，以使所述光能接收器所在位置的光斑面积大于所述光伏电池组件的光接收面积；

光反射装置，用于将太阳光反射聚光到所述光能接收器上；

旋转控制装置，用于根据太阳光到达地面的路径控制所述光反射装置旋转移动，使所述光反射装置朝向太阳；

光距调整装置，用于接收用户上传的热电需求指令，并根据所述热电供应需求指令调整所述的光能接收器与所述光反射装置之间的距离，使所述光反射装置反射到所述光伏电池组件上的光距发生变化；