本發(fā)明涉及一種光伏發(fā)電系統(tǒng)，尤其是涉及一種光伏光熱一體化發(fā)電系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

太陽能光伏發(fā)電是以太陽能光伏組件為基礎(chǔ)，將光能轉(zhuǎn)化為電能。其作為一種新型的可再生能源而被廣泛的應(yīng)用。然而光伏發(fā)電也有其自身的局限性，例如：獲得的能源與氣候、地理環(huán)境息息相關(guān)；發(fā)電成本較高；光伏板在制造過程中對環(huán)境存在一定的污染等。

光熱發(fā)電是以聚光太陽能為理論基礎(chǔ)，利用大規(guī)模的拋物鏡面或者碟形鏡面來收集太陽熱能，通過導(dǎo)熱介質(zhì)，將收集到的熱能進(jìn)行儲存，并且通過熱交換裝置產(chǎn)生蒸汽，使蒸汽推動傳統(tǒng)的渦輪機(jī)，然后帶動發(fā)電機(jī)進(jìn)行發(fā)電。

當(dāng)前光伏發(fā)電的大規(guī)?；夹g(shù)已經(jīng)非常成熟，光熱發(fā)電技術(shù)也在穩(wěn)步發(fā)展階段，但范圍頗有局限，且市場上還沒有出現(xiàn)光伏光熱并行發(fā)電的系統(tǒng)。

中國專利CN 103456827 A公布了一種光伏光熱一體化系統(tǒng)，包括光電轉(zhuǎn)換裝置、光熱轉(zhuǎn)換裝置和監(jiān)測系統(tǒng)，光電轉(zhuǎn)換裝置通過光伏光熱一體化組件接線盒依次與接線箱，逆變器、配電柜連接，對水箱進(jìn)行電學(xué)加熱，光熱轉(zhuǎn)換裝置是指光伏光熱一體化組件通過換熱裝置與水箱進(jìn)行熱傳遞，監(jiān)測系統(tǒng)監(jiān)控光伏光熱一體化組件運(yùn)行過程的功率、輻照度、發(fā)電量等信息；該專利將傳統(tǒng)單一的光伏和光熱系統(tǒng)合二為一，有效降低光伏光熱一體化組件溫度，提高水溫，有效降低工作成本，提高太陽能的綜合利用效率。但是上述系統(tǒng)結(jié)構(gòu)設(shè)置較為復(fù)雜，且發(fā)電效率有待進(jìn)一步提高。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的就是為了克服上述現(xiàn)有技術(shù)存在的缺陷而提供一種結(jié)構(gòu)設(shè)置簡單、安裝方便、造價(jià)低廉、發(fā)電時間全天候、適用性強(qiáng)的光伏光熱一體化發(fā)電系統(tǒng)。

本發(fā)明的目的可以通過以下技術(shù)方案來實(shí)現(xiàn)：

一種光伏光熱一體化發(fā)電系統(tǒng)，包括一體化設(shè)置的光伏組件與光熱組件，所述的光伏組件依次連接匯流箱、逆變器與變壓器發(fā)電，所述的光熱組件依次連接集熱箱、熱交換機(jī)、渦輪機(jī)與發(fā)電機(jī)發(fā)電，所述的熱交換機(jī)同時產(chǎn)生熱量進(jìn)行供熱。

所述的光伏組件與光熱組件同時設(shè)置在一個支架上，該支架的一側(cè)為用于放置光伏組件的傾斜設(shè)置的平面支架，另一側(cè)為用于放置光熱組件的弧形支架。

所述的平面支架為傾斜角度可調(diào)的平面支架，所述的弧形支架為上下位置可調(diào)且能夠在單軸方向自由轉(zhuǎn)動的支架。實(shí)現(xiàn)可根據(jù)當(dāng)?shù)厝照涨闆r進(jìn)行自主調(diào)節(jié)。

所述的支架上設(shè)置用于掛設(shè)光伏組件與光熱組件的掛鉤。

所述的光伏組件為并排設(shè)置的若干個光伏板，各光伏板的導(dǎo)線相連后依次連接匯流箱、逆變器與變壓器。

所述的光熱組件包括集熱槽與導(dǎo)熱管，所述的集熱槽為弧形槽體，所述的導(dǎo)熱管設(shè)置在集熱槽聚光集熱的焦點(diǎn)位置處，所述的導(dǎo)熱管依次連接集熱箱、熱交換機(jī)、渦輪機(jī)與發(fā)電機(jī)。

所述的光伏組件與光熱組件之間留有間隙，以便通風(fēng)散熱，防止光熱組件發(fā)熱對光伏組件產(chǎn)生溫度影響。

所述的光伏光熱一體化發(fā)電系統(tǒng)還包括用來儲存多余電量和多余熱量的儲能設(shè)備。

如果在大規(guī)模陣列中使用，需要先根據(jù)施工安裝地點(diǎn)的日照天氣等情況進(jìn)行角度和陣列的行間距的計(jì)算，然后再進(jìn)行施工調(diào)試。由于光伏發(fā)電產(chǎn)生的電流是直流電，而光熱發(fā)電是通過渦輪機(jī)帶動的發(fā)電機(jī)產(chǎn)生的交流電，所以兩套發(fā)電不能直接匯流進(jìn)行上網(wǎng)輸電，光伏發(fā)電首先在通過逆變器將直流電轉(zhuǎn)換成交流電，然后才可上網(wǎng)。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明系統(tǒng)采用掛鉤將槽式的光熱發(fā)電結(jié)構(gòu)懸掛在光伏組件下，并用支架將其固定，同時在光熱槽與光伏組件之間留足夠的間距，以便通風(fēng)散熱，防止光熱槽發(fā)熱對光伏組件產(chǎn)生溫度影響。在系統(tǒng)安裝前，需要先根據(jù)安裝地的以往氣候資料和日照情況來設(shè)定行間距和傾斜角，然后再進(jìn)行大規(guī)模的安裝調(diào)試、并網(wǎng)發(fā)電。

相較單一的光伏或光熱發(fā)電系統(tǒng)，本系統(tǒng)具有更強(qiáng)的天氣適應(yīng)性和持久性，發(fā)電效率大大提升，并且可根據(jù)不同用戶采用不同的方式進(jìn)行供電或者選擇性地供 暖，從而減少通過火電來獲取電力的壓力和居民通過燃煤燒柴來獲得熱能對環(huán)境造成的污染。

此外，本系統(tǒng)可以根據(jù)用戶需求添加蓄電池和儲熱設(shè)備。蓄電池可以保證在一定時間內(nèi)用戶的需要，使用戶不用耗費(fèi)電網(wǎng)的電量，一方面節(jié)約資金，另一方節(jié)約能源，同時還可防止連續(xù)陰雨等多種極端天氣導(dǎo)致的無光照造成的用電困難。儲熱設(shè)備可以使熱發(fā)電部分在日落之后亦可繼續(xù)工作，提供全天候的發(fā)電，并且可以在某些地區(qū)，直接向用戶提供熱水和暖氣使用。

綜上所述，本系統(tǒng)具有結(jié)構(gòu)簡單、安裝方便、造價(jià)低廉、發(fā)電時間全天候、適用性強(qiáng)等優(yōu)點(diǎn)。

附圖說明

圖1為本系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2為支架與光伏組件及光熱組件組合立體結(jié)構(gòu)示意圖；

圖3為支架與光伏組件及光熱組件組合側(cè)視結(jié)構(gòu)示意圖；

圖4為支架的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖5為支架與光伏板組裝后結(jié)構(gòu)示意圖；

圖6為集熱槽結(jié)構(gòu)示意圖；

圖7為導(dǎo)熱管結(jié)構(gòu)示意圖。

圖中，1為支架，11為平面支架，12為弧形支架，2為光伏板，3為集熱槽，4為導(dǎo)熱管，5為支撐桿。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合附圖和具體實(shí)施例對本發(fā)明進(jìn)行詳細(xì)說明。

實(shí)施例

一種光伏光熱一體化發(fā)電系統(tǒng)，如圖1所示，包括一體化設(shè)置的光伏組件與光熱組件，光伏組件依次連接匯流箱、逆變器與變壓器發(fā)電，光熱組件依次連接集熱箱、熱交換機(jī)、渦輪機(jī)與發(fā)電機(jī)發(fā)電，熱交換機(jī)同時產(chǎn)生熱量進(jìn)行供熱。光伏組件與光熱組件之間留有間隙，以便通風(fēng)散熱，防止光熱組件發(fā)熱對光伏組件產(chǎn)生溫度影響。

如圖2、圖3所示，光伏組件與光熱組件同時設(shè)置在一個支架1上，該支架1 的一側(cè)為用于放置光伏組件的傾斜設(shè)置的平面支架11，另一側(cè)為用于放置光熱組件的弧形支架12。

如圖4、圖5所示，平面支架11為傾斜角度可調(diào)的平面支架11，弧形支架12為上下位置可調(diào)且能夠在單軸方向自由轉(zhuǎn)動的支架1。實(shí)現(xiàn)可根據(jù)當(dāng)?shù)厝照涨闆r進(jìn)行自主調(diào)節(jié)。支架1上設(shè)置用于掛設(shè)光伏組件與光熱組件的掛鉤。

參考圖5，光伏組件為并排設(shè)置的若干個光伏板2，各光伏板2的導(dǎo)線相連后依次連接匯流箱、逆變器與變壓器。

如圖2、6、7所示，光熱組件包括集熱槽3與導(dǎo)熱管4，集熱槽3為弧形槽體，導(dǎo)熱管4通過支撐桿5設(shè)置在集熱槽3聚光集熱的焦點(diǎn)位置處，導(dǎo)熱管4依次連接集熱箱、熱交換機(jī)、渦輪機(jī)與發(fā)電機(jī)。

在條件允許情況必要時，光伏光熱一體化發(fā)電系統(tǒng)還包括用來儲存多余電量和多余熱量的儲能設(shè)備。

如果在大規(guī)模陣列中使用，需要先根據(jù)施工安裝地點(diǎn)的日照天氣等情況進(jìn)行角度和陣列的行間距的計(jì)算，然后再進(jìn)行施工調(diào)試。由于光伏發(fā)電產(chǎn)生的電流是直流電，而光熱發(fā)電是通過渦輪機(jī)帶動的發(fā)電機(jī)產(chǎn)生的交流電，所以兩套發(fā)電不能直接匯流進(jìn)行上網(wǎng)輸電，光伏發(fā)電首先在通過逆變器將直流電轉(zhuǎn)換成交流電，然后才可上網(wǎng)。

上述的對實(shí)施例的描述是為便于該技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員能理解和使用發(fā)明。熟悉本領(lǐng)域技術(shù)的人員顯然可以容易地對這些實(shí)施例做出各種修改，并把在此說明的一般原理應(yīng)用到其他實(shí)施例中而不必經(jīng)過創(chuàng)造性的勞動。因此，本發(fā)明不限于上述實(shí)施例，本領(lǐng)域技術(shù)人員根據(jù)本發(fā)明的揭示，不脫離本發(fā)明范疇所做出的改進(jìn)和修改都應(yīng)該在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。