[發(fā)明專利]聚光太陽能風力發(fā)電方法

無效

• 申請?zhí)枺?/td>: 200810033434.6
• 申請日: 2008-02-01
• 公開（公告）號: CN101225800A
• 公開（公告）日: 2008-07-23
• 發(fā)明（設計）人: 王瑞明
• 申請（專利權）人: 王瑞明
• 主分類號: F03D9/00
• 分類號: F03D9/00;F03D1/04
• 代理公司: 上海開祺知識產權代理有限公司
• 代理人: 竺明

技術領域

本發(fā)明涉及一種風力發(fā)電方法，特別涉及一種聚光太陽能風力發(fā)電方法。

背景技術

風是沒有公害的能源之一。而且它取之不盡，用之不竭；其是一種潛力很大的新能源，有人估計過，地球上可用來發(fā)電的風力資源約有100億千瓦，幾乎是現在全世界水力發(fā)電量的10倍。目前全世界每年燃燒煤所獲得的能量，只有風力在一年內所提供能量的三分之一。因此，國內外都很重視利用風力來發(fā)電，開發(fā)新能源。

我國風能資源豐富，可開發(fā)利用的風能儲量約10億kW，其中，陸地上風能儲量約2.53億kW(陸地上離地10m高度資料計算)，海上可開發(fā)和利用的風能儲量約7.5億kW，共計10億kW。

把風能轉變?yōu)殡娔苁秋L能利用中最基本的一種方式。風力發(fā)電機一般有風輪、發(fā)電機(包括裝置)、調向器(尾翼)、塔架、限速安全機構和儲能裝置等構件組成。風力發(fā)電機的工作原理比較簡單，風輪在風力的作用下旋轉，它把風的動能轉變?yōu)轱L輪軸的機械能。發(fā)電機在風輪軸的帶動下旋轉發(fā)電。風輪是集風裝置，它的作用是把流動空氣具有的動能轉變?yōu)轱L輪旋轉的機械能。一般風力發(fā)電機的風輪由2個或3個葉片構成。在風力發(fā)電機中，已采用的發(fā)電機有3種，即直流發(fā)電機、同步交流發(fā)電機和異步交流發(fā)電機。

目前，風力發(fā)電由于風力不穩(wěn)定，風向和風風力時常改變，能量無法集中。由于自然風的間歇性，實際發(fā)電能力是受制于風能無常行為的安裝容量的0％～100％不等。

風力發(fā)電存在的主要缺點如下：

1.風力發(fā)電站建設過程當中風電場的選址是風電場建設首先應解決的問題，也是風電場建設過程當中十分關鍵的一步，直接關系到風電場經濟效益的好壞。因為風況決定風電機的發(fā)電量，風況是風電場選址必須考慮的主要因素。

2.風資源特點決定設備年利用小時僅2500～3400h。造成設備的利用率低，給生產造成損失。

3.由于自然風的間歇性，風力發(fā)電機輸出波動較大，波動時間范圍從數秒至數年。時間從數秒到數分鐘的波動可能在短時間內影響常規(guī)發(fā)電設備的暫態(tài)穩(wěn)定、系統頻率控制和負荷潮流。

發(fā)明內容

本發(fā)明的目的在于克服上述不足，提供一種新型的聚光太陽能風力發(fā)電方法，不僅能夠提供較為穩(wěn)定的風速驅動風力發(fā)電機，而且建造風電站不對風場有苛刻的要求，在任何有太陽光的地方就可以建造。

為達到上述目的，本發(fā)明的技術方案是：

一種聚光太陽能風力發(fā)電方法，利用聚光太陽能產生的熱量對筒狀高塔下面的空氣加熱，熱空氣沿高塔內腔上升，產生對流，空氣對流產生的風力去驅動位于高塔頂端口的風力發(fā)電機。

進一步，所述的太陽能聚光采用一集熱板，其為一上下開口呈錐形筒結構；其頂部開口與所述的高塔下端開口相匹配；該集熱板采用透光材料制成。

所述的集熱板由內外兩層玻璃組成，內外層玻璃之間為真空；在內層玻璃的外表面涂有光譜選擇性吸收涂層用來最大限度的吸收太陽輻射能；經太陽光照射，光子撞擊涂層，太陽能轉化為熱能，加熱集熱板錐形筒內壁即內層玻璃表面周圍的空氣。

所述的集熱板下還設一支柱，以支撐所述的集熱板和高塔。

或者，本發(fā)明所述的集熱板下還設一圓臺，用以支撐所述的集熱板和高塔，圓臺側壁開有供空氣進入的槽孔。

另外，本發(fā)明所述的集熱板下還設一底座，其為框架結構，用以支撐所述的集熱板和高塔，下部可供空氣進入。

所述的高塔為一個上下開口的筒狀結構，其內徑上小下大。

再有，本發(fā)明所述的高塔高度大于等于2米。

所述的集熱板高度大于等于1米；集熱板錐形筒上端口半徑大于等于0.5米；下端口半徑大于等于1.6米；集熱板錐形筒錐度為24～160度。

本發(fā)明利用聚集太陽能，聚集的太陽能加熱高塔底部周圍的空氣。被烘熱的空氣密度小，輕而上升，筒狀高塔內部上層較冷的空氣密度大，重而下沉，形成了筒狀高塔內部空氣的上下對流。這種筒狀高塔內部上下空氣的交換，使高塔內部風速逐漸增大，越熱，上下熱對流越厲害，風速越大。在有太陽光的情況下，筒狀高塔內部就形成穩(wěn)定的風速。利用高塔內部所形成的穩(wěn)定風速，驅動高塔頂部的風力發(fā)電機。夜晚，風力發(fā)電機縱向旋轉90°，按照常規(guī)風力發(fā)電機運行。第二天白天，有太陽光線時，風力發(fā)電機縱向反向旋轉90°，利用高塔內部穩(wěn)定的風速驅動風力發(fā)電機。

本發(fā)明的有益效果

1.本發(fā)明能夠給產生較為穩(wěn)定的風速，該穩(wěn)定的風速驅動風力發(fā)電機。

2.特別適合建造在沙漠等太陽光較為充足的地域。