[发明专利]石墨烯储热型热光伏智能综合发电系统及装置

说明书

本发明公开了一种石墨烯储热型热光伏智能综合发电系统及装置，包括石墨烯储热型热光伏与热温差复合发电器、石墨烯复合相变材料可自我修复储热型热云库、热光伏综合发电系统智能调控器；石墨烯储热型热光伏与热温差复合发电器、石墨烯复合相变材料可自我修复储热型热云库与热光伏综合发电系统智能调控器相连接，并构成石墨烯储热型热光伏智能综合发电系统；相变储热材料、相变储热材料空洞缺陷自我修复剂装配在三维多孔石墨烯中，并构成能够产生协同效应的复合结构；本发明系统及装置具有吸热、集热、传热、自我修复和储热功能、热光伏和热温差双重发电功能，且可全天候向电网或用电设备提供连续、稳定的发电电能。

技术领域

本发明涉及太阳能发电领域，涉及太阳能综合发电的热光伏发电应用领域，更具体地说，涉及一种石墨烯储热型热光伏智能综合发电系统及装置。

背景技术

太阳每年辐射至地球表面的能量约为3×10²⁴焦耳，相当于目前全球商业能源消耗量的10000倍左右。太阳一小时内入射到地球的能量比全球人类活动一年消耗的能量还要多。因此，太阳能作为一种清洁、环保和广泛持久存在的新能源，是人类社会应对能源短缺、气候变化与节能减排的重要选择之一。当前太阳能光伏发电已经发展了许多年，光伏发电是将半导体等材料的光伏效应原理制造太阳电池，将光能转换为电能，但是当前光伏发电组件的效率越来越接近其无法被突破的理论极限，例如：在理想情况下，常规的晶硅太阳能电池只能利用太阳光谱中的一部分光；在现有技术条件下，太阳能光伏发电生产存在随天气变化、昼夜更替的严重影响，还存在光伏发电面临电力几乎无法被大规模储存的问题，不稳定的光伏发电也给电网带来严重问题；如何解决太阳能光伏发电面临的问题，热光伏发电带来了新的技术发展方向。

热光伏发电与光伏发电相比较，具有以下几个方面的优点：(1)热光伏发电比光伏发电的光电转化效率高；(2)热光伏发电除了可使用太阳能辐射光产生的热量外，还可以使用多种燃料为热源部件供热发电，也可以使用锅炉余热、发动机余热等多种热源，可以克服在阴雨天气中热电转换率受气候制约问题；(3)热光伏发电系统中无运动部件，便于携带，在深空探测领域应用范围广泛；(4)热光伏发电系统对环境污染小，并可以在产生电能同时产生热能，且热能可以再回收利用，其热光伏发电系统的整体能量利用率高。

但是，热光伏发电也存在系列重要的技术问题需要得到解决，如：如何进一步高效收集太阳能辐射能量，如何将热光伏发电与储热设备有机结合，如何将储热设备储存的热量高效传输给热光伏发电装置，如何能够将热光伏发电与其它发电技术有机结合，如何进一步提高热光伏发电系统的整体光电转换效率等，这些都是热光伏发电向前发展面临需要解决的重要技术问题。

发明内容

针对当前太阳能光伏发电和热光伏发电存在的系列技术问题，本发明实施例提供一种石墨烯储热型热光伏智能综合发电系统及装置。