[发明专利]一种碟式太阳能发电站及其布局方法

说明书

技术领域

本发明涉及太阳能发电技术领域，特别涉及一种碟式太阳能发电站。此外，本发明还涉及一种碟式太阳能发电站的布局方法。

背景技术

太阳能热发电的利用具有越来越重要的社会和经济意义。太阳能热发电包括三种方式：塔式太阳能、槽式太阳能和碟式太阳能，其中碟式太阳能有很高的利用系数和光热转化效率，模块化部署能力较强，因而受到广泛的关注和重视。

碟式太阳能光热发电站是由很多单台聚光碟发电系统组成的，每个单碟系统都是独立运行的，它们按照控制程序跟踪太阳，聚集太阳热能，使发电机组输出电能。由于聚光碟的高度、曲面开口直径很大(直径至少8m以上)，其产生的投影面积和区域也会很大。那么，多台聚光碟的排列布局的好坏将会影响整个电站的运行。

碟式太阳能光热发电在国内外尚处于科研、示范阶段，目前还没有大规模商业化运行的先例。因此，还没有一种系统的、简洁有效的关于碟式太阳能光热发电站优化布局的方法。

发明内容

本发明的目的是提供一种碟式太阳能发电站，该碟式太阳能发电站可以解决布局不合理的问题。本发明的另一目的是提供一种碟式太阳能发电站的布局方法。

为实现上述目的，本发明提供一种碟式太阳能发电站，包括在南北方向上设置的第一列聚光碟，任意相邻的两个第一列所述聚光碟之间的中心间距大于或等于L₁；其中，L₁＝h₁/tanθ₁，h₁＝H+D/2×cosθ₁；

其中，θ₁为全年正午时刻最小高度角值，H为所述聚光碟的立柱高度，D为所述聚光碟的开口直径，h₁为所述聚光碟的阴影实际高度，L₁为所述聚光碟的全年正午时刻最大投影长度。

相对于上述背景技术，本发明设置的碟式太阳能发电站，利用全年正午时刻最小高度角值θ₁，聚光碟的立柱高度H，聚光碟的开口直径D以及聚光碟的阴影实际高度h₁计算得出聚光碟的全年正午时刻最大投影长度L₁，从而将任意两个相邻的第一列聚光碟之间的间歇设置为大于等于L₁；这样一来，能够加快碟式太阳能光热发电电站的设计进程、节省土地面积、提高土地利用率、提高综合效益。

优选地，还包括在南北方向上设置的第二列聚光碟，全部第二列所述聚光碟的中心依次设置于相邻的两个第一列所述聚光碟的阴影边界的交点处；第一列所述聚光碟的阴影边界是指所述聚光碟的全年最大投影的变化区域，并且第一列所述聚光碟的全年最大投影的变化区域根据第一列所述聚光碟的L₁、L₂以及太阳方位角变化区域ξ计算得出；

其中，L₂＝h₂/tanθ₂，h₂＝H+D/2×cosθ₂；θ₂是指当太阳直接辐射强度达到阈值时的太阳高度角均值。

优选地，还包括在南北方向上设置的第N列聚光碟；N≥3；第N列所述聚光碟的中心依次设置于相邻的两个第N-1列的所述聚光碟的阴影边界的交点处。

优选地，全部所述聚光碟的大小尺寸均一致。

本发明还提供一种碟式太阳能发电站的布局方法，包括如下步骤：

获取聚光碟的立柱高度H以及开口直径D；获取全年正午时刻最小高度角值θ₁；

根据公式L₁＝h₁/tanθ₁以及h₁＝H+D/2×cosθ₁计算所述聚光碟的全年正午时刻最大投影长度L₁；

将所述聚光碟沿南北方向设置为第一列，并且任意相邻的两个所述聚光碟之间的中心间距设置为大于或等于L₁。

优选地，还包括如下步骤：

根据年均太阳直接辐射强度计算所述太阳直接辐射强度达到阈值时的太阳高度角均值θ₂；

根据所述θ₂、L₂＝h₂/tanθ₂以及h₂＝H+D/2×cosθ₂计算得到L₂值；