[發(fā)明專利]光伏光熱集熱器與燃氣-蒸汽聯(lián)合循環(huán)機組聯(lián)合供能系統(tǒng)

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201310333599.6
• 申請日: 2013-08-02
• 公開（公告）號: CN103362577A
• 公開（公告）日: 2013-10-23
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 金秀章;謝澤坤;孫小林;于鑫瑋
• 申請（專利權(quán)）人: 華北電力大學(xué)（保定）
• 主分類號: F01K23/10
• 分類號: F01K23/10;F24J2/14;H01L31/055
• 代理公司: 石家莊冀科專利商標(biāo)事務(wù)所有限公司 13108
• 代理人: 李羨民;高錫明

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種將PVT光伏光熱集熱裝置和燃氣-蒸汽聯(lián)合循環(huán)機組結(jié)合在一起的供熱供電系統(tǒng)，屬太陽能技術(shù)領(lǐng)域。

背景技術(shù)

光伏發(fā)電技術(shù)以光伏電池為基礎(chǔ)，利用半導(dǎo)體P-N結(jié)受到光照產(chǎn)生的光伏效應(yīng)直接將光能轉(zhuǎn)換成電能。光伏電池發(fā)電過程中，入射太陽能轉(zhuǎn)換為電能的比例約為15％，其余大部分能量都轉(zhuǎn)換為熱量，使光伏電池的溫度升高，而光伏電池溫度的大幅上升將導(dǎo)致其光電轉(zhuǎn)換效率下降，研究表明，光伏電池溫度每升高1℃，光電轉(zhuǎn)換效率下降0.5%，因此，太陽能光伏發(fā)電系統(tǒng)存在著光電轉(zhuǎn)化率低、發(fā)電不連續(xù)和發(fā)電成本高等問題。

燃氣-蒸汽聯(lián)合循環(huán)機組是將經(jīng)過加熱后的天然氣進入燃氣輪機的燃燒室，與壓氣機壓入的高壓空氣混合燃燒，利用產(chǎn)生的高溫高壓氣流推動燃氣輪機旋轉(zhuǎn)做功，從燃氣輪機排出的氣體溫度高達攝氏600度，仍然具有很高的能量，把這些高溫氣體送到鍋爐，把水加熱成蒸汽去推動蒸汽輪機，帶動發(fā)電機發(fā)電。燃氣-蒸汽聯(lián)合循環(huán)機組的發(fā)電效率比燃煤機組高，而且無需脫硫脫氮，二氧化碳排放量小，對空氣污染程度小。但天然氣面臨著資源匱乏的問題，靠天然氣發(fā)電難以滿足供電要求。

總之，以上供能系統(tǒng)在能源利用率、發(fā)電成本、節(jié)能減排等方面還不夠理想，有必要進一步研究新能源的綜合利用技術(shù)。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于針對現(xiàn)有技術(shù)之弊端，提供一種光伏光熱集熱器與燃氣-蒸汽聯(lián)合循環(huán)機組聯(lián)合供能系統(tǒng)，以提高能源的綜合利用率，降低發(fā)電成本，達到節(jié)能減排的目的。

本發(fā)明所述問題是以下述技術(shù)方案實現(xiàn)的：

一種光伏光熱集熱器與燃氣-蒸汽聯(lián)合循環(huán)機組聯(lián)合供能系統(tǒng)，構(gòu)成中包括燃氣-蒸汽聯(lián)合循環(huán)機組、PVT集熱系統(tǒng)和引水泵，燃氣-蒸汽聯(lián)合循環(huán)機組的凝結(jié)水泵排出的部分凝結(jié)水經(jīng)引水泵進入PVT集熱系統(tǒng)加熱，經(jīng)過PVT集熱系統(tǒng)加熱的凝結(jié)水與凝結(jié)水泵排出的其余凝結(jié)水匯合后進入燃氣-蒸汽聯(lián)合循環(huán)機組的余熱鍋爐的低壓省煤器的水工質(zhì)入口，PVT集熱系統(tǒng)的電能輸出端與負載或電網(wǎng)連接。

上述光伏光熱集熱器與燃氣-蒸汽聯(lián)合循環(huán)機組聯(lián)合供能系統(tǒng)，所述PVT集熱系統(tǒng)由多個光伏光熱集熱器串并聯(lián)連接而成，所述光伏光熱集熱器包括PVT框架、CPC聚光鏡、光伏電池組件、導(dǎo)熱板和兩塊鋼化玻璃板，所述CPC聚光鏡安裝在PVT框架上，所述光伏電池組件位于CPC聚光鏡的底部，其背光面通過粘結(jié)層粘結(jié)在導(dǎo)熱板上，所述導(dǎo)熱板內(nèi)設(shè)置有下流體槽道，所述下流體槽道的一端接進水，另一端接保溫蓄水箱；兩塊鋼化玻璃板位于光伏電池組件的迎光面上方，它們與CPC聚光鏡的側(cè)壁圍成的上流體通道一端接凝結(jié)水泵的排水口，一端接余熱鍋爐的低壓省煤器的水工質(zhì)入口。

上述光伏光熱集熱器與燃氣-蒸汽聯(lián)合循環(huán)機組聯(lián)合供能系統(tǒng)，所述導(dǎo)熱板的背光面設(shè)置有絕熱層，兩塊鋼化玻璃板的上方設(shè)置有防風(fēng)玻璃蓋板。

上述光伏光熱集熱器與燃氣-蒸汽聯(lián)合循環(huán)機組聯(lián)合供能系統(tǒng)，所述上流體通道的內(nèi)壁上設(shè)置有透明絕熱層。

上述光伏光熱集熱器與燃氣-蒸汽聯(lián)合循環(huán)機組聯(lián)合供能系統(tǒng)，所述下流體槽道和上流體通道內(nèi)的水流方向相反。

本發(fā)明利用燃氣-蒸汽聯(lián)合電廠的低溫凝結(jié)水和生活用水對光伏光熱集熱器中的光伏電池組件進行冷卻，在降低電池組件工作溫度的同時，得到了生活熱水和較高溫度的凝結(jié)水，這樣就提高了光伏電池組件的光電轉(zhuǎn)換率和余熱鍋爐的鍋爐效率，降低發(fā)電成本，同時也方便了人們的生活。

本發(fā)明將PVT集熱系統(tǒng)與燃氣-蒸汽聯(lián)合循環(huán)機組有機結(jié)合在一起，很好地解決了光伏電池的散熱和廢熱利用問題，它采用強制循環(huán)流體(水或者空氣)來移除電池組件產(chǎn)生的熱量，這些沒有被轉(zhuǎn)化成電能的熱量被低溫水或冷空氣吸收，很好地解決了光伏電池的光電轉(zhuǎn)化率低的問題，大大提高了能源的綜合利用率，減少了天然氣的消耗，有利于燃氣-蒸汽聯(lián)合電廠的節(jié)能減排。

附圖說明

下面結(jié)合附圖對本發(fā)明作進一步說明。

圖1是光伏光熱集熱器的剖視圖；

圖2是光伏光熱集熱器與燃氣-蒸汽聯(lián)合循環(huán)機組聯(lián)合供能系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖。