[发明专利]反射面积可调的光伏光热耦合定日镜镜面结构及定日镜

说明书

本发明涉及一种反射面积可调的光伏光热耦合定日镜镜面结构及定日镜，其中，镜面结构包括驱动电机、镜面驱动轮、镜面从动轮、镜面传动带、柔性反射面和柔性光伏板，镜面驱动轮与驱动电机驱动连接，柔性反射面和柔性光伏板附着于镜面传动带的外表面。本发明通过镜面驱动轮驱动调节定日镜上表面上柔性反射面与柔性光伏板的比例来调节定日镜的反射面积，在镜场运营的不同阶段可根据镜场能量需求实时动态调整每面定日镜的反射面积，而定日镜镜面反射镜以外部分则用来进行光伏发电，采用该种结构的定日镜镜面不但能快速高效的实现镜场能量调度的需求，还能从根本上解决镜场的弃光问题，提高电站的光电转化效率，进而提升电站的经济效益。

技术领域

本发明涉及太阳能热发电领域的定日镜结构部件，特别涉及一种反射面积可调的光伏光热耦合定日镜镜面结构及定日镜。

背景技术

在经济不断发展的同时，能源日趋短缺，传统的不可再生能源日益枯竭，经济发展越来越受制于能源的开发利用，可再生能源的利用受到普遍关注，特别是太阳能利用更受世人的重视。

太阳能热发电是当前太阳能利用的一种主要方式。当前太阳能热发电按照太阳能采集方式可划分为(1)塔式太阳能热发电；(2)槽式太阳能热发电；(3)碟式太阳能热发电。

在太阳能热发电领域，塔式太阳能热发电因具有高光热转换效率，高聚焦温度，控制系统安装调试简单，散热损失少等优势，将成为下一个可商业化运营的新型能源技术。

在塔式太阳能热发电领域，定日镜为塔式太阳能热发电系统的一个重要组成部分。如图1所示，定日镜将太阳光反射到吸热器上，对吸热工质进行加热，从而将光能转化为热能，进而驱动汽轮机发电。

在塔式太阳能热发电站运行过程中，在不同的运行阶段需要投射到吸热器上的能量要求各不相同，如吸热器预热阶段需要较少的能量，镜场发生云遮挡时需要调低投射到吸热器上的能量，以防云走后吸热器上能量剧烈变化，在吸热器正常运行时，当镜场直接太阳辐射量较高时，投射到吸热器上能量超出吸热器的设计需求，则需要进行能量调度减少吸热器上的能量，上述对于镜场能量调取的需求，在当前塔式太阳能镜场中一般通过对定日镜的运动控制实现，当需要投射能量时，其目标点设定为吸热器上某一点，当需要撤离能量时，则将其目标点设定为吸热器以外的安全位置。在镜场能量调度中不仅需要频繁控制定日镜的运行，还有一个更严重的问题是能量调度过程中当将定日镜的目标点设定为吸热器以外的安全位置时，一方面使得定日镜的反射光斑打到空气中没有得到有效利用造成镜场的弃光，另一方面如果设计不当，移出吸热器的光斑很容易造成光污染，这不仅大大影响镜场的光电效率，进而影响整个项目的经济效益，还存在潜在的环境问题，亟待解决。

发明内容

为了解决上述问题，本发明提供了一种反射面积可调的光伏光热耦合定日镜镜面结构及定日镜，通过镜面驱动轮驱动调节定日镜上表面上柔性反射面与柔性光伏板的比例来调节定日镜的反射面积，在镜场运营的不同阶段可根据镜场能量需求实时动态调整每面定日镜的反射面积，而定日镜镜面反射镜以外部分则用来进行光伏发电，采用该种结构的定日镜镜面不但能快速高效的实现镜场能量调度的需求，还能从根本上解决镜场的弃光问题，提高电站的光电转化效率，进而提升电站的经济效益。

为了解决上述问题，本发明提供了一种反射面积可调的光伏光热耦合定日镜镜面结构，包括：

驱动电机；

镜面驱动轮，与所述驱动电机驱动连接；

镜面从动轮；

镜面传动带，所述镜面驱动轮和镜面从动轮通过所述传动带连接，所述镜面从动轮在所述镜面传动带的驱动下跟随所述镜面驱动轮发生从动转动；

柔性反射面，附着于所述镜面传动带的外表面，随所述镜面传动带一起运动，用于反射太阳光到吸热器上；

柔性光伏板，附着于所述镜面传动带的外表面，随所述镜面传动带一起运动，用于吸收太阳光进行光伏发电。