[实用新型]太阳能光热混合利用系统

说明书

技术领域

本实用新型涉及太阳能应用技术领域，尤其涉及一种太阳能光热混合利用系统。

背景技术

聚光太阳能发电中，光伏电池发电电压小而电流大，为将电流远距离传输，通常采用串联法，将各光伏电池串联，因为在不同光照条件下，光伏电池最大效率时电压变化很小，电流随光照强弱而变化，并因光伏电池功率较高，通常切割成小块使用，否则光伏电池表面印制的导线将难以承载光伏电池所产生的电流。所以光伏电池串联应用的前提是各光伏电池受光要均匀，否则串联应用时效率会大幅度下降，而光伏电池并联应用则因电流过大从而使所用导线很粗，并且导线电阻带来的功率损失较高。

现在高倍聚光太阳能系统普遍采用菲涅耳镜聚光技术，各菲涅耳镜所对应的光伏电池串联后输出，以各菲涅耳镜的相等面积来保证各光伏电池受光均匀，聚光倍数多数在500～1000倍，追日精度要求±0.3°以内，菲涅耳镜由精密加工的铝合金箱体支撑，以保证每平米数十个光伏芯片的定位精度。现有菲涅尔镜式电池组件具有以下缺点：(1)菲涅耳镜成本高寿命短；(2)铝合金箱体成本高；(3)热量被散失到空气中而无法被有效利用等问题。

为解决以上问题，人们在研究用抛物面聚光反射镜来做为反射元件构建高倍聚光太阳能利用系统，这需要同时解决以下几个问题：(1)电流密集问题，光伏电池集中后，电流会较集中，传输电流的导线难以布置。(2)散热问题，光伏电池集中后，其未能转换成电能的太阳能会以热能形式集中在一起，简单的气冷散热无法满足散热要求。(3)电流的均匀性问题，因为在一个抛物面镜的聚光光斑内光是不均匀分布的，有强弱差别，所以对集光器内的光伏电池不能简单串联使用，否则会造成各电池效率大幅度下降而失去利用价值。

尤其电流密集问题和因均匀性问题而造成电池无法串联升压的问题比较难解决，现有技术采用立体液冷支撑结构来解决电流密集问题，采用多平面组合的聚光反射镜用类似无影灯的方式来解决光线均匀性问题，但由于追日系统的跟踪误差和光伏电池元件的晃动，解决的效果仍然不好，并且多平面组合的聚光反射镜制造和调整比较困难。

实用新型内容

本实用新型实施方式提供一种太阳能光热混合利用系统，可以解决目前的太阳能利用系统因反射光线分布不均而产生存在效率低下的问题。

为解决上述问题本实用新型提供的技术方案如下：

本实用新型实施方式提供一种太阳能光热混合利用系统，包括：

追日架、抛物面反射聚光镜、集光器、电能储存传输单元和热交换单元；其中，

所述抛物面反射聚光镜设置在所述追日架上；

所述集光器的受光面与所述抛物面反射聚光镜的反射面相对，集光器的电输出端与所述电能储存传输单元电连接；

所述集光器的热输出端与所述热交换单元连接；

所述集光器包括：光伏电池、液冷支撑体和开关升压器；其中，所述光伏电池设置在所述液冷支撑体上，光伏电池的电输出端与开关升压器连接，开关升压器设有连接所述电能储存传输单元的电输出端；所述液冷支撑体上设有连接热交换单元的热输出端。

由上述提供的技术方案可以看出，本实用新型实施方式提供的系统，通过采用集光器作为核心部件，集光器内设置与光伏电池连接的开关升压器，从而保证了光伏电池产生的电能分别通过开关升压器汇总在一起输出到集光器外部，避免了因均匀性问题而带来的无法简单采用串联结构升压传输电能的问题。这样做在成本上多了开关升压器，但因为解决反射光线不均匀带来的无法串联升压的问题而可以使用廉价且耐久的钢化玻璃光滑抛物面聚光镜，并且省去了铝合金的电池组箱体，总成本上大幅度降低，并且同时可以提供可利用的热资源，对太阳能实现了最大化的利用，使得太阳能发电的收益、成本比达到了经济可行，同时还使得集光器内的光伏电池和开关升压器成为方便维护的模块化产品，提高了其可用性。本实用新型系统中的集光器通过开关升压器与光伏电池配合，可以实现光伏电池独立工作而无需做到能量均匀，使得光伏电池可以最佳工作，从而可以有效克服目前抛物面聚光太阳能系统所存在的光线不均匀的问题，具有高效、廉价、方便维护的优点。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域的普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他附图。

图1为本实用新型实施例提供的太阳能光热混合利用系统的结构示意图；

图2为本实用新型实施例提供的系统的集光器的示意图；