[实用新型]自循环扩容的独立式光伏电站

说明书

【技术领域】

本实用新型涉及光伏电站，特别是自循环扩容的独立式光伏电站。

【背景技术】

光伏发电是人类非常憧憬的生活，真正意义上的未来光伏发电系统必须满足3个要求：1、光伏发电系统在没有光照时能够连续发电，现有能源发电处于辅助地位，2、光伏发电电力成本低于现有能源发电成本，3、有强大太阳能输送能力的系统。

太阳能特点是：1、太阳能能量的分散性，每平方米只有1000瓦的能量；2、太阳昼夜光照区别，年区域光照时长差异，如：1、2类区域与4、5类的时长相差约1倍，3、年区域连续最长无光照时长差异。因此，这是太阳能利用的技术难点。

现有的光伏发电系统包括光伏产业系统、光伏电站系统，电网系统；光伏产业系统用电网的电力制造光伏电池，光伏电池供应给光伏电站系统建立光伏发电站，光伏发电站给电网供电；现有电网的电力主要来源于现有能源如煤、油、燃气、水利等的发电；现有光伏产业系统由于使用现有能源的电力，这种光伏电池发电成本必定高于现有能源发电的成本；现有光伏电站系统都与电网系统并网使用，这使现有光伏发电系统技术只能在辅助发电的指导思维中进行研发，这必定达不到真正意义上的未来光伏发电系统的要求。

中国专利号201120413107.0一种集装箱装载式的独立太阳能移动电站，中国专利号201020276816.9一种太阳能牧场独立发电系统，提出了脱离电网的技术方案，但无法实现连续发电。

光伏发电的核心技术是太阳能利用的系统技术：

1、光伏电池的光电转换效率仅是其中一个技术指标，即使光电转换效率再好，可能由于太阳能利用系统资源配置不好，最终的发电效果也不好，如目前推广的分布式光伏电站，由于各个地区的光照时长不同，效率低的电池安装在光照时长的地区比效率高的电池安装在光照时长短的地区发更多电。

2、光伏产业电池产品的主要成本是电力消耗成本，按现有技术也可以把光伏产业系统与光伏电站系统集成在一起，在有光照时用光伏电站电力制造光伏电池产品，没有光照时用电网系统电力，但这种成本降低是有限的，因为制造过程主要还是消耗电网系统的电力。

3、光伏发电系统维持连续发电的一个重要技术是储能发电技术，现有技术的能源存储技术方式有很多，化学储能方式由于储能能力及环保要求在光伏发电系统中是不可行的，目前大家比较公认的技术是压缩空气储能发电，如在国外已经有报道光伏电站储能发电系统，把压缩空气存储在山洞、矿井中；但现有的压缩空气储能发电系统存在电-气-电能量转换效率低的问题。按现有技术可以把光伏电站系统与压缩空气储能发电系统集成在一起，用光伏电站系统供给电网剩下的多余的电力供给压缩空气储能发电系统转换为压缩空气能存储起来，电网需电时把压缩空气的能量转换为电能供给电网；这种方案虽然可以维持连续供电，但光伏电站使用的光伏电池发电成本还是现有的成本。

采用太阳能利用的系统技术对现有的光伏发电系统进行改进，提出未来光伏发电系统概念：包括自循环扩容的独立式光伏电站、太阳能输送系统；太阳能输送系统包括电网系统、压缩空气输送系统等。这种未来光伏发电系统是建立在系统集成技术上实现的，是应用系统集成技术对现有光伏发电系统资源进行配置，产生了最佳的效果；未来光伏发电系统不是现有技术基础的商业模式能够实现的；未来光伏发电系统的系统集成技术从根本上不同于现有光伏发电系统的技术路线，未来光伏发电系统的技术方案实施，对国家、社会在光伏发电系统的发展方向将产生意义深远的影响。

【发明内容】

本实用新型的一种自循环扩容的独立式光伏电站，提供了一种可以实现未来光伏发电系统的具体技术方案。

一种自循环扩容的独立式光伏电站，包括光伏发电站和压缩空气储能发电系统，所述光伏发电站包括可扩容光伏电池板模块、光伏电池制造系统，所述可扩容光伏电池板模块输出的电力分成两路：一路输送给光伏电池制造系统用电，另一路输送给压缩空气储能发电系统转换为压缩空气能存储，压缩空气储能发电系统将存储的压缩空气能根据需要转换为电能输送给光伏发电站的光伏电池制造系统，所述的光伏电池制造系统生产的光伏电池供给可扩容电池板模块用以扩大光伏发电站的发电容量；所述可扩容光伏电池板模块的光伏电池板模块总面积应满足以下设计公式：

S≥(1+K2+D+K2*D)N1／N2／K1；其中：

S---光伏发电站太阳能电池板模块总面积平方米，

N1---光伏电池制造系统的用电功率，

N2---太阳能电池板模块单位平方米发电功率，