本實用新型涉及聚光發(fā)電技術領域，尤指一種聚光光熱發(fā)電系統(tǒng)。

背景技術：

現(xiàn)有的大型塔式聚光光熱電站，因為日照資源的變化，晴空無云可達1000W/m^2，多云天僅為400～600W/m^2。鑒于日照的變化，為了保證大型塔式聚光光熱電站在有日照的情況均可高效工作，在電站設計建設之初，通常會配置3倍或更高的聚光光熱接收塔所能承受的定日鏡，以應對在低輻照的環(huán)境下，聚光光熱接收塔依然可保持較高的光-熱轉換效率。然而，在高輻照的環(huán)境下，如果配置的定日鏡全部工作將會使得聚光光熱接收塔超出其承載負荷而燒毀。一般情況下，聚光光熱接收塔的工作溫度較高(可達800-1000℃)，年度發(fā)電效率可以達到17％-20％。通常在高輻照的環(huán)境下，將選擇部分定日鏡保持不工作的狀態(tài)，以確保聚光光熱接收塔高效正常工作。所以在高輻照的環(huán)境下，不工作的定日鏡存在極大的資源浪費。

因此，本申請人致力于提供一種新型的聚光光熱發(fā)電系統(tǒng)。

技術實現(xiàn)要素：

本實用新型的目的是提供一種聚光光熱發(fā)電系統(tǒng)，其能夠在保證聚光光熱發(fā)電站的發(fā)電效率前提下，有效提高聚光光熱發(fā)電站中定日鏡的利用率。

為解決上述技術問題，本實用新型提供了一種聚光光熱發(fā)電系統(tǒng)，包括聚光光熱接收塔和多個定日鏡，還包括：聚光光伏接收裝置；日照獲取模塊，所述獲取模塊用于獲取實際日照值；所述定日鏡包括：跟蹤器支架；反射鏡，固定設置在所述跟蹤器支架上；日照判斷模塊，與所述日照獲取模塊通訊連接，用于判斷所述實際日照值是否大于預設日照值；控制器，與所述跟蹤器支架連接，且與所述日照判斷模塊通訊連接，用于根據(jù)所述日照判斷模塊的判斷結果調(diào)整所述跟蹤器支架的角度。

若日照判斷模塊的判斷結果為是，所述控制器調(diào)整所述跟蹤器支架的角度，使所述反射鏡的角度與所述聚光光伏接收裝置對應；

若日照判斷模塊的判斷結果為否，所述控制器調(diào)整所述跟蹤器支架的角度，使所述反射鏡的角度與所述聚光光熱接收塔對應。

優(yōu)選地，所述聚光光熱發(fā)電系統(tǒng)還包括：風速獲取模塊，用于獲取實際風速；風速判斷模塊，與所述風速獲取模塊通訊連接，用于判斷所述風速獲取模塊獲取的實際風速是否大于預設風速值；所述定日鏡還包括角度微調(diào)裝置，所述角度微調(diào)裝置與所述風速判斷模塊通訊連接，用于根據(jù)所述風速判斷模塊的判斷結果調(diào)整跟蹤器支架的位置。

優(yōu)選地，所述角度微調(diào)裝置包括：角度傳感器，與所述跟蹤器支架連接，用于獲取所述跟蹤器支架的姿態(tài)軌跡；PID控制器，分別與所述角度傳感器和控制器通訊連接，用于根據(jù)所述姿態(tài)軌跡得到角度調(diào)整指令并發(fā)送至所述控制器。

優(yōu)選地，所述聚光光伏接收裝置與所述聚光光熱接收塔高度相同，且二者之間具有間距。

優(yōu)選地，所述聚光光伏接收裝置分布在所述聚光光熱接收塔的頂端的周圍，且所述聚光光伏接收裝置以所述聚光光熱接收塔的頂端為中心對稱分布；或；所述聚光光伏接收裝置與所述聚光光熱接收塔并排設置。

優(yōu)選地，所述聚光光伏接收裝置包括光電轉換器件陣列和散熱裝置，所述光電轉換器件為多結Ⅲ-Ⅴ族電池片，所述散熱裝置包括主動散熱器和/或被動散熱器；和/或；所述反射鏡為平面反射鏡或者曲面反射鏡；和/或；所述反射鏡通過掛鉤掛設在所述跟蹤器支架上；和/或；所述跟蹤器支架為雙軸跟蹤器支架。

優(yōu)選地，多個所述定日鏡以所述聚光光熱接收塔為中心進行扇形陣列排列或圓周排列，且每個定日鏡均可將其角度調(diào)整至于所述聚光光熱接收塔對應的角度；和/或；所述聚光光伏接收裝置通過逆變器連接至電網(wǎng)或者連接至地面儲能裝備進行儲存。

實用新型

本實用新型的聚光光熱發(fā)電系統(tǒng)可以實現(xiàn)以下至少一種有益效果。

1、本實用新型的聚光光熱發(fā)電系統(tǒng)中的每個定日鏡均可以通過日照獲取模塊獲取實際日照值，日照判斷模塊再判斷實際日照值是否大于預設日照值，控制器根據(jù)日照判斷模塊的判斷結果來控制跟蹤器支架轉動，從而當光照較強的時候，使大部分定日鏡將太陽光反射到聚光光伏接收裝置，避免所有定日鏡均將太陽光反射到聚光光熱接收塔，使其超出負荷而損壞，當光照較弱的時候，使大部分定日鏡將太陽光反射到聚光光熱接收塔，從而保證其在光照較弱的時候也保持一定的發(fā)電效率，因此，本實用新型的聚光光熱發(fā)電系統(tǒng)無論光照強弱，均可以充分利用定日鏡，還可以保證聚光光熱接收塔始終保持較高的發(fā)電效率。

2、本實用新型的聚光光熱發(fā)電系統(tǒng)還可以通過風速獲取模塊、風速判斷模塊及定日鏡的微調(diào)裝置得到跟蹤器支架的微調(diào)指令，從而使得在大風條件下，定日鏡可以始終對準聚光光熱接收塔或者聚光光伏接收裝置，從而保證了發(fā)電站的發(fā)電效率，進一步使聚光光熱發(fā)電系統(tǒng)可以應用于光照充足但是風沙較大的地區(qū)。

附圖說明

下面結合附圖和具體實施方式對本實用新型作進一步詳細說明：

圖1是本實用新型的聚光光熱發(fā)電系統(tǒng)的一種具體實施例的結構示意圖；

圖2是本實用新型的聚光光熱發(fā)電系統(tǒng)的另一種具體實施例的結構示意圖。

附圖標號說明：

聚光光熱接收塔1、聚光光伏接收裝置2、定日鏡3、太陽4。

具體實施方式

為了更清楚地說明本實用新型實施例或現(xiàn)有技術中的技術方案，下面將對實施例或現(xiàn)有技術描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本實用新型的一些實施例，對于本領域普通技術人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。

實施例一

實施例一公開了一種聚光光熱發(fā)電系統(tǒng)，包括聚光光熱接收塔1和多個定日鏡3，還包括：聚光光伏接收裝置2；日照獲取模塊，獲取模塊用于獲取太陽4的實際日照值。其中,定日鏡3包括：跟蹤器支架；反射鏡，固定設置在跟蹤器支架上；日照判斷模塊，與日照獲取模塊通訊連接，用于判斷實際日照值是否大于預設日照值；控制器，與跟蹤器支架連接，且與日照判斷模塊通訊連接，用于根據(jù)日照判斷模塊的判斷結果調(diào)整跟蹤器支架的角度。

若日照判斷模塊的判斷結果為是，控制器調(diào)整所述跟蹤器支架的角度，使反射鏡的角度與聚光光伏接收裝置對應；

若日照判斷模塊的判斷結果為否，所述控制器調(diào)整所述跟蹤器支架的角度，使反射鏡的角度與聚光光熱接收塔對應。

經(jīng)過控制器調(diào)整完定日鏡的角度以后，聚光光熱接收塔的發(fā)電效率可以達到預設效率，這里的預設效率是指發(fā)電站期望聚光光熱接收塔可以達到的期望預設效率，具體數(shù)值可以根據(jù)實際需要進行設定。

具體的，聚光光熱發(fā)電系統(tǒng)還包括：風速獲取模塊，用于獲取實際風速；風速判斷模塊，與風速獲取模塊通訊連接，用于判斷風速獲取模塊獲取的實際風速是否大于預設風速值。定日鏡還包括角度微調(diào)裝置，角度微調(diào)裝置與風速判斷模塊通訊連接，用于根據(jù)風速判斷模塊的判斷結果調(diào)整跟蹤器支架的位置。

具體的，角度微調(diào)裝置包括：角度傳感器，與跟蹤器支架連接，用于獲取跟蹤器支架的姿態(tài)軌跡；PID控制器，分別與角度傳感器和控制器通訊連接，用于根據(jù)姿態(tài)軌跡得到角度調(diào)整指令并發(fā)送至所述控制器。

具體的，聚光光伏接收裝置2與聚光光熱接收塔1高度相同，且二者之間具有間距。在本實施例中，聚光光伏接收裝置2分布在聚光光熱接收塔1的頂端的周圍，且聚光光伏接收裝置2以聚光光熱接收塔1的頂端為中心對稱分布。

具體的，聚光光伏接收裝置2包括光電轉換器件陣列和散熱裝置，光電轉換器件為多結Ⅲ-Ⅴ族電池片，散熱裝置包括主動散熱器或被動散熱器。反射鏡為平面反射鏡或者曲面反射鏡。反射鏡通過掛鉤掛設在跟蹤器支架上。跟蹤器支架為雙軸跟蹤器支架。

具體的，多個定日鏡3以聚光光熱接收塔1為中心進行扇形陣列排列，且每個定日鏡3均可將其角度調(diào)整至于所述聚光光熱接收塔1對應的角度。聚光光伏接收裝置2通過逆變器連接至電網(wǎng)或者連接至地面儲能裝備進行儲存。

無論日照強弱，本實施例中的聚光光熱發(fā)電系統(tǒng)均可以有效保證發(fā)電站的發(fā)電效率，還可以充分利用發(fā)電站中的定日鏡，避免了定日鏡的閑置浪費。

當然，在其他實施例中，聚光光熱發(fā)電系統(tǒng)在大風天氣下的角度微調(diào)裝置還可以設為其他的形式；聚光光伏接收裝置與聚光光熱接收塔之間的位置關系以及定日鏡和聚光光伏接收裝置、聚光光熱接收塔之間的位置關系均可以根據(jù)實際需要進行調(diào)整；聚光光伏接收裝置、反射鏡及跟蹤器支架的具體結構形式均可以選擇性調(diào)整；定日鏡還可以以聚光光熱接收塔為中心進行圓周排列。

實施例二

實施例二公開了聚光光熱發(fā)電系統(tǒng)的另一種具體實施例，其結構與實施例一中的結構基本相同，不同之處僅在于，聚光光伏接收裝置相對于聚光光熱接收塔的設置位置不同，在本實施例中，聚光光伏接收裝置2和聚光光熱接收塔1并排設置。

當然，在其他實施例中，聚光光伏接收裝置和聚光光熱接收塔的相對布置形式也可以根據(jù)實際需要再進行調(diào)整。

實施例三

本實施例公開了一種聚光光熱發(fā)電方法，包括步驟：

S10：獲取實際日照值；

S20：判斷所述實際日照值是否大于預設日照值；

S30：若所述實際日照值大于預設日照值，則調(diào)整所述定日鏡的角度，使所述定日鏡調(diào)整到與聚光光伏接收裝置對應的角度；

S40：若所述實際日照值不大于預設日照值，則調(diào)整所述定日鏡的角度，使所述定日鏡調(diào)整到與聚光光熱接收塔對應的角度。

在本實施例的具體實施過程中，定日鏡設有多個，且每個所述定日鏡均對應設有一個所述預設日照值，所有定日鏡的角度根據(jù)步驟S10～S40調(diào)整以后，聚光光熱接收塔的發(fā)電效率可以達到預設發(fā)電效率。

舉例說明，實際日照值為900～1000W/m^2時，50～60％的定日鏡的角度與聚光光伏接收裝置對應；實際日照值為700～900W/m^2時，20～40％的定日鏡的角度與聚光光伏接收裝置對應；實際日照值為500～700W/m^2時，10～20％的定日鏡的角度與聚光光伏接收裝置對應；實際日照值小于500W/m^2時，100％的定日鏡投射到聚光光熱接收塔上。

當然，在其他實施例中，實際光照和定日鏡的調(diào)整角度二者之間的對應關系還可以根據(jù)實際需要進行調(diào)整。

實施例四

實施例四公開了聚光光熱發(fā)電方法的另一種具體實施例，其步驟與實施例一中的結構基本相同，不同之處僅在于，在本實施例中，聚光光熱發(fā)電方法還包括步驟：

S50：獲取風速；

S60：判斷所述風速是否大于預設風速值；

S70：若所述風速大于預設風速值，則控制所述定日鏡進行角度微調(diào)，使所述定日鏡保持在與所述聚光光伏接收裝置對應的角度或與所述聚光光熱接收塔對應的角度。

相比于實施例三，本實施例中的聚光光熱發(fā)電方法可以在大風天氣下有效保證定日鏡可以始終對準聚光光伏接收裝置或者聚光光熱接收塔，從而避免大風條件下，發(fā)電站發(fā)電效率降低，使得本發(fā)電方法可以應用到光照充足但是風沙較大的地區(qū)。

以上所述僅是本實用新型的優(yōu)選實施方式，應當指出，對于本技術領域的普通技術人員來說，在不脫離本實用新型原理的前提下，還可以做出若干改進和潤飾，這些改進和潤飾也應視為本實用新型的保護范圍。