[发明专利]一种光电循环发电机组

说明书

技术领域

本装置涉及新能源相关地高端装备制造、低碳技术、节约资源、节能环保等有助于绿色发展地光伏发电技术设备设施的改进创新。

背景技术

目前国内外光伏电站发电完全是依赖来自地球外部天体太阳的能源(主要是太阳能)，是太阳中的氢原子核在超高温时聚变释放的巨大能量。其缺陷是：

(1)、太阳辐射的光照能量分布密度小，约100W/m2，需占用巨大面积。

(2)、受季节、昼夜以及阴晴等气象状况影响大，不能连续发电，年发电时数较低，平均1300h，精准预测系统发电量比较困难。

(3)、光伏系统造价昂贵，系统成本40000～60000元/kW，与常规电力(煤电、水电)相比，不具有竞争优势。

发明内容

本系统装置通过将【电驱发光系统装置】与【光驱发电机组】实施技术对接整合，【电能】【光能】循环互动转换；以电驱光能发电【替代】【含弃】天然太阳光能发电；以发电量远远高于用电量(保守估算＞16∶1)地能耗比值，大幅提高辐射光照强度、密度、稳定性以及辐射光伏转化为电流的光电转换效率，大幅度降低单瓦成本，规避季节、昼夜以及阴晴等气象状况影响，实现光能发电机组能够保障持续发电，保障年发电时数，精准预测系统发电量。

技术方案

本系统装置由具备高光效、高稳定性、高密度强光照射的【电驱发光系统装置】与【光驱发电机组】如光伏发电、光化学发电、光感应发电、光生物发电、光热发电机组及其电驱光能电池组件(阵列)、控制器、蓄电池、逆变器、用户即电驱发光负载等附件组成。其中，电驱光能电池组件和蓄电池为电源系统，控制器和逆变器为控制保护系统，负载为系统终端等。【电能】通过【电驱发光系统装置】转换为【光能】，【光能】通过【光驱发电机组】转换为【电能】；以发电量远远高于用电量(保守估算＞16∶1)的能耗比值，持续做功发电并发电做功。

本系统装置是将电驱光能直接转变成电能的一种发电方式。它包括光伏发电、光化学发电、光感应发电和光生物发电四种形式，在光化学发电中有电化学光伏电池、光电解电池和光催化电池。

此外还有电驱光热发电是先将电驱光能转化为热能，再将热能转化成电能，它有两种转化方式。一种是将电驱光热能直接转化成电能，如半导体或金属材料的温差发电，真空器件中的热电子和热电离子发电，碱金属热电转换，以及磁流体发电等。另一种方式是将电驱光热能通过热机(如汽轮机)带动发电机发电，与常规热力发电类似，只不过是其热能不是来自燃料，也不是来自太阳能，而是来自电驱光能。

电驱光能发电控制器(光伏控制器和风光互补控制器)对所发的电能进行调节和控制，一方面把调整后的能量送往直流负载或交流负载，另一方面把多余的能量送往蓄电池组储存，当所发的电不能满足负载需要时，控制器又可把蓄电池的电能送往负载。蓄电池充满电后，控制器还能控制蓄电池不被过充。当蓄电池所储存的电能放完时，控制器能够控制蓄电池不被过度放电，保护蓄电池、控制器的性能和使用寿命及系统的可靠性。

本系统装置通过相对极少的高压电量电能驱动电驱强热聚光照射系统装置生成高光效、高稳定性、高辐射光照强度和密度以及高热量【光能】，【光能】通过【光驱发电机组】转换为【电能】；以发电量远远高于用电量(保守估算＞16∶1)的能耗比值，持续做功发电并发电做功。

技术原理

本系统装置的【光能】是由【电能】直接转换而来，故具备高光效、高稳定性、高辐射光照强度和密度以及高热量。

本系统装置电驱光能电池是一对光有响应并能将光能转换成电力的器件。能产生光伏效应的材料有许多种，如：单晶硅，多晶硅，非晶硅，砷化镓，硒铟铜等。它们的发电原理基本相同，现以晶体硅为例描述光发电过程。P型晶体硅经过掺杂磷可得N型硅，形成P-N结。

受吉光光电效应制衡，当光线照射太阳能电池表面时，一部分光子被硅材料吸收；光子的能量传递给了硅原子，使电子发生了越迁，成为自由电子在P-N结两侧集聚形成了电位差，当外部接通电路时，在该电压的作用下，将会有电流流过外部电路产生一定的输出功率。这个过程的实质是：光子能量转换成电能的过程。