[发明专利]一种槽式太阳能热电联产装置

说明书

本发明公开了一种槽式太阳能热电联产装置，其包括聚光集热模块和聚光光伏发电模块以及功能切换机构，本发明将槽式太阳能集热技术与聚光光伏发电技术进行了很好的结合，可产出较高品质的电能和热能，同时又解决了一定面积的太阳能在聚光集热和聚光发电之间的能量分配比例问题以及高聚光倍数的电池板的散热问题，可提高单位面积太阳能的利用效率。本发明不单一地利用太阳能进行发电或供热，而是对聚光集热和聚光发电进行了集成，且装置可对热电比例进行灵活的调控，以满足不同的应用场合对热能和电能不同比例的需求。

技术领域

本发明属于新能源领域中的太阳能光热利用技术领域，是一种可同时进行聚光集热和聚光发电，且集热产电的比例可实时自动调节的装置。

背景技术

在太阳能聚光光热利用领域，商业化程度较高的是槽式聚光集热装置。槽式集热装置是通过槽形抛物面镜将太阳光反射聚集到真空集热管上，对介质进行加热，产生的蒸汽送至主厂房的汽轮发舵机，实现太阳能光热发电。槽式热力电站所使用的真空集热管外部是一种圆柱形玻璃管壳，内部的集热芯管轴向贯穿于真空玻璃管，内外管夹层之间抽成高真空，且集热芯管外表面涂有太阳选择性吸收涂层。真空集热管内通有导热油，导热油工作温度最高可达400℃，用于有效吸收太阳辐射能并导出，从而获得高品质热能。

在光伏发电领域，利用光学元件将太阳光汇聚后再进行利用发电的聚光光伏(CPV)技术，被认为是太阳能发电未来发展的第三代技术。目前，随着III-V族(如砷化镓)电池技术的发展，可靠性技术的提高，聚光光伏技术发展开始加速。据预测，到2020年，使用光电转换效率超41％的Ⅲ-V多结聚光电池的光伏系统发电效率将有望达到33％左右。同时，随着聚光技术正逐渐成熟，III-V多结聚光电池的效率和成本优势也逐渐体现。

从生命周期成本前景看，聚光光伏比某些地区的传统光伏大型地面安装系统更具竞争力，聚光光伏必然成为国内未来光伏的一个重要发展方向。但由于聚光光伏制作工艺复杂、集成系统性要求高、技术难度大等原因，国内涉足这一领域的企业不是太多，生产规模仍然较小。

申请号为CN201610143200的发明申请公开了一种槽式太阳能热电联产接收器装置，该设计的缺陷是：虽然同时实现了发电和集热，但所集热量来源于由冷凝管收集的聚光型电池板的废热，故此产出的是品质较低的热量；而且在该设计中，聚光型电池板的位置固定，所产电量和所集热量的比例一定，无法实现电量和热量的实时调控和灵活分配。

本发明针对以上问题，提供一种槽式太阳能热电联产装置，实现发电和集热两种状态间灵活切换，以及达到灵活调控热电比例的目的。

发明内容

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种槽式太阳能热电联产装置，其包括接地支架以及设置在接地支架上的主聚光镜、聚光光伏模块、聚光集热模块和功能切换机构，其特征在于，

所述主聚光镜相对于所述接地支架可绕聚光集热模块的真空集热管的中心轴线转动设置，以便随着太阳位置的变化跟踪入射光线；

所述主聚光镜与所述聚光光伏模块的电池板相对固定连接，以便使得电池板与所述主聚光镜同步转动；

聚光集热模块的真空集热管的两端支撑于接地支架的两端，且所述真空集热管不随所述主聚光镜的跟踪动作而转动；

所述主聚光镜位于所述真空集热管的下方；

所述功能切换机构能够驱动聚光光伏模块的电池板由真空集热管上方转动至真空集热管下方，以便实现聚光发电功能；并且所述功能切换机构还能够驱动聚光光伏模块的电池板按照原来的轨迹由真空集热管的下转回至真空集热管上方，以便实现聚光集热功能。

进一步，作为优选，所述聚光光伏模块还包括电池板冷却器，电池板固定连接设置在电池板冷却器的外侧上表面上，电池板冷却器内侧下表面采用螺栓或胶粘固定设置有副聚光镜，电池板、电池板冷却器以及副聚光镜均由功能切换机构控制并同步运转。